TW201840226A

TW201840226A - 省電型無線感測裝置及系統

Info

Publication number: TW201840226A
Application number: TW106113304A
Authority: TW
Inventors: 張家濟
Original assignee: 朝陽科技大學
Priority date: 2017-04-20
Filing date: 2017-04-20
Publication date: 2018-11-01
Also published as: US10712802B2; TWI643511B; US20180307291A1

Abstract

一種無線感測裝置，包含有一無線傳輸模組、一微處理器單元及一喚醒單元；該無線傳輸模組各別電性連接於該微處理器單元與該喚醒單元；該微處理器單元電性連接於該喚醒單元；當該無線傳輸模組接收來自於外部的一感測訊號並傳輸至該微處理器單元，係依據該感測訊號的準位高低得自原本的一工作模式進入一休眠模式或者一睡眠模式；當該無線傳輸模組接收來自於外部的一喚醒訊號並傳輸至該喚醒單元，係依據該喚醒訊號的準位高低進而產生一休眠復歸工作指令或者一睡眠復歸工作指令至該微處理器單元使其復歸；進而達到本發明所預期之功效與目的。

Description

省電型無線感測裝置及系統

本發明係有關於一種無線感測裝置，特別是指一種省電型無線感測裝置。

請參閱第1圖，為一般習知用來監測無線網路系統的無線感測裝置10，係包含有一無線傳輸模組11、一微處理器單元13、一高頻振盪器15以及一低頻振盪器17，該微處理器單元13係各別電性連接於該無線傳輸模組11、該高頻振盪器15與該低頻振盪器17；而該無線感測裝置10係仰賴電池供電進而提供所需的電量與功耗。而該高頻振盪器15係供以該微處理器單元13或該無線傳輸模組11運作時所需的工作時脈，通常為MHz等級，當基於此工作時脈頻率之下，其所消耗的電流量約介於數mA以至數十mA之間。而該低頻振盪器17則是用來提供該微處理器單元13維持內部計時器或其內部子程式運算時的基本工作時脈，通常為KHz等級，當基於此工作時脈頻率之下時，僅剩下該微處理器單元13之內部計時器、內部子程式或外部的一中斷源可以運作，其所消耗的電流量為介於數μA置數十μA之間。

承上，當該微處理器單元13無工作程序可執行時，而於一預定時序後便會進入一休眠模式或者一睡眠模式，係用以降低該微處理器單元13的電力損耗。而該休眠模式係藉由該微處理器單元13所產生的一休眠指令並傳輸至該高頻振盪器15，使得該高頻振盪器15係依據該休眠指令而停止產生時脈，此時，該低頻振盪器17仍可維持運作，並提供該微處理器單元13所需的基本工作時脈，並可在一預定時間讓該微處理器單元13得以自我喚醒。而該睡眠模式則是藉由該微處理器單元13所產生的一睡眠指令，並各別傳輸至該高頻振盪器15與該低頻振盪器17，使得該高頻振盪器15與該低頻振盪器17皆依據該睡眠指令而停止產生時脈；此時，若要喚醒該微處理器單元13的方式係僅剩下內部重置或是由外部來進行強制觸發。

因此，要如何讓該無線感測裝置10維持其內部計時器並且可於數十nA至數百nA之間便得以運作，以備隨時喚醒該微處理器單元13，甚至要如何有效地降低整體裝置或系統的電量與功耗，進而維持該無線監測網路系統的完整性，皆為本發明所亟欲改善之目的。

有鑒於前，本發明之目的乃在於提供一種無線感測裝置，除藉由該無線感測裝置之無線傳輸模組來達到具有無線通訊傳輸暨遠端控制的功能之外，又透過該無線感測裝置具有奈米安培（nA）等級的省電喚醒單元來進一步地作為預備喚醒該微處理器單元的喚醒源。

為達到上述目的，本發明提供一種無線感測裝置，其包含有：一無線傳輸模組、一微處理器單元、一喚醒單元、一記憶單元、一高頻振盪器以及一低頻振盪器；而該無線傳輸模組係各別電性連接於該微處理器單元與該喚醒單元，而該微處理器單元係電性連接於該喚醒單元、該記憶單元、該高頻振盪器與該低頻振盪器；而該喚醒單元係為一實時時鐘（real time clock，RTC）模組；而該高頻振盪器所產生的時脈係用以提供該微處理器單元於一工作模式下運作時所需的工作時脈；而該低頻振盪器所產生的時脈係用以提供該微處理器單元於一休眠模式下運作時所需的工作時脈；而該記憶單元係用以提供該微處理器單元得將預計執行該工作模式、該休眠模式或一睡眠模式的邏輯程式及其子程式進行儲存。

其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一感測訊號，並傳輸至該微處理器單元時，該微處理器單元係依據該感測訊號的準位高低而各別產生該休眠指令以及該睡眠指令；該微處理器單元係依據該休眠指令而自原本的該工作模式進入該休眠模式；該微處理器單元係依據該睡眠指令而自原本的該工作模式進入該睡眠模式。

其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一喚醒訊號，並傳輸至該喚醒單元時，該喚醒單元係依據該喚醒訊號的準位高低進而各別產生一休眠復歸工作時脈以及一睡眠復歸工作時脈，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元依據該休眠復歸工作時脈而自該休眠模式復歸為該工作模式；而該微處理器單元依據該睡眠復歸工作時脈而自該睡眠模式復歸為該工作模式。

而本發明係又提供一種無線感測系統，其包含有：一如前所述之無線感測裝置以及一智慧型電子裝置；而該智慧型電子裝置係包含有一應用程式以及一無線傳輸模組；該應用程式係用以提供該智慧型電子裝置執行，該無線傳輸模組係受該智慧型電子裝置所控制；該智慧型電子裝置之無線傳輸模組係以無線方式電性連接於該無線感測裝置之無線傳輸模組。

其中，當該智慧型電子裝置係經執行該應用程式而產生該感測訊號；該智慧型電子裝置之無線傳輸模組係依據一通訊協定將該感測訊號傳輸至該無線感測裝置之無線傳輸模組，進而傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該感測訊號的準位高低而各別產生一休眠指令以及一睡眠指令；該微處理器單元係依據該休眠指令而自原本的該工作模式進入該休眠模式，並透過該智慧型電子裝置之應用程式得以呈現；該微處理器單元係依據該睡眠指令而自原本的該工作模式進入該睡眠模式，並透過該智慧型電子裝置之應用程式得以呈現。

其中，當該智慧型電子裝置係經執行該應用程式而產生該喚醒訊號；該智慧型電子裝置之無線傳輸模組係依據該通訊協定將該喚醒訊號傳輸至該無線感測裝置之無線傳輸模組，進而傳輸至該喚醒單元；而該喚醒單元係依據該喚醒訊號的準位高低而各別產生該休眠復歸工作時脈以及該睡眠復歸工作時脈，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該休眠復歸工作時脈而自該休眠模式復歸為該工作模式；而該微處理器單元係依據該睡眠復歸工作時脈而自該睡眠模式復歸為該工作模式。

以下將藉由所列舉之實施例並配合所隨附之圖式，詳述本發明之結構特性與其預期功效，首先，以下闡述之各實施例及圖式中，相同之參考號碼，係表示相同或類似之元素、元件、物件、結構、系統、架構、裝置、流程、方法或步驟，合先敘明。

請先參閱第2圖，乃本發明第一較佳實施例所揭露之一種適用於監測無線網路系統（例如：居家保全監控系統、門禁監控系統、智慧校園監控系統或停車場監控系統等）的無線感測裝置20，其包含有：

一無線傳輸模組21、一微處理器單元23、一喚醒單元25、一記憶單元26、一高頻振盪器以及一低頻振盪器；而該無線傳輸模組21係各別電性連接於該微處理器單元23與該喚醒單元25，而該微處理器單元23係各別電性連接於該喚醒單元25、該記憶單元26、該高頻振盪器與該低頻振盪器。

而值得一提的是，該無線傳輸模組21係依據IEEE 802.15.4的無線傳輸通訊協定來進行數據或訊號的傳輸；此外，該無線傳輸模組21亦可依據Wi-Fi、ZigBee、藍牙通訊傳輸協定（包含但不限於Bluetooth h2.x+EDR、Bluetooth h3.0+HS、Bluetooth 4.x、Bluetooth Low Energy）或NFC（near field communication，近場通訊）等無線傳輸通訊協定來進行數據或訊號的傳輸；而該喚醒單元25可為一實時時鐘（real time clock，RTC）模組所構成；而該記憶單元26係用以提供該微處理器單元23得將預計執行一工作模式、一休眠模式或者一睡眠模式的邏輯程式及其子程式進行儲存；而經由該高頻振盪器所產生的時脈係可用以提供該微處理器單元23於工作模式下運作時所需的工作時脈；而經由該低頻振盪器所產生的時脈係可用以提供該微處理器單元23於休眠模式下運作時所需的工作時脈；綜上，實皆非以此作為限定本實施例中所欲主張之技術特徵，合先敘明。

以上為詮釋本發明之第一較佳實施例的主要技術架構；其後，將繼續闡述本發明之第一較佳實施例的顯著技術特徵及其所欲達成的功效在於：

其一，該無線感測裝置20係具有無線通訊傳輸暨控制的功能。意即，當該無線感測裝置20之無線傳輸模組21接收來自於外部的一感測訊號（圖中未示，例如：藉由智慧型電子裝置或發射器等所發出的該感測訊號）時，進而傳輸至該微處理器單元23；此時，該微處理器單元23係依據該感測訊號的高準位訊號而產生一休眠指令，該微處理器單元23係依據該感測訊號的低準位訊號而產生一睡眠指令；其中，該微處理器單元23係依據該休眠指令而自原本的該工作模式進入該休眠模式；其中，該微處理器單元23係依據該睡眠指令而自原本的該工作模式進入該睡眠模式。

其二，該無線感測裝置20係具有遠端喚醒（wake-on-LAN，WOL）的功能。意即，當該無線感測裝置20之無線傳輸模組21接收來自於外部的一喚醒訊號（圖中未示，例如：藉由智慧型電子裝置或發射器等所發出的該喚醒訊號）時，進而傳輸至該喚醒單元25；此時，由於該喚醒單元25為該實時時鐘（real time clock，RTC）模組所構成的關係，係經一預定時間後便產生得以匹配該微處理器單元23運作時的一工作時脈，用以作為預備喚醒（wake-on）該微處理器單元23的喚醒源。詳言之，意即該喚醒單元25係依據該喚醒訊號的高準位訊號而產生一休眠復歸工作時脈，該微處理單元23係依據該喚醒訊號的低準位訊號而產生一睡眠復歸工作時脈，並各別傳輸至該微處理器單元23；而當該微處理器單元23接收該休眠復歸工作時脈並得以互相匹配時，該微處理器單元23將依據該休眠復歸工作時脈而自該休眠模式復歸為該工作模式；而當該微處理器單元23接收該睡眠復歸工作時脈並得以互相匹配時，該微處理器單元23將依據該睡眠復歸工作時脈而自該睡眠模式復歸為該工作模式。

其三，該無線感測裝置20係具有奈米安培（nA）等級的省電機制。意即，當該微處理器單元23進入該休眠模式或者該睡眠模式時，係僅維持最低功耗，卻仍保有預備喚醒的能力；此時，由於該喚醒單元25係採用兼具高精度與低功耗的實時時鐘（real time clock，RTC）來作為遠端喚醒源的關係，故當該無線傳輸模組21接收外部該喚醒訊號並傳輸至該喚醒單元25時，該喚醒訊號的準位亦不需如同習知技術般地高耗能（即習知技術之低頻振盪器的耗能約介於數mA至數十mA之間），便能以奈米安培（nA）等級之電耗來喚醒該微處理器單元23自該休眠模式或者該睡眠模式復歸為該工作模式，此時整個系統所需的消耗電量約僅介於數十nA至數百nA之間。

其四，該無線感測裝置20係具有預設喚醒的功能。意即，由於該喚醒單元25為實時時鐘（real time clock，RTC）模組的關係，設計者便能將該實時時鐘模組的喚醒時間、日期或觸發條件等進行時序或參數的編程後，再重新設定至該實時時鐘模組中，用以作為可預設喚醒該微處理器單元23已然進入該休眠模式或者該睡眠模式的喚醒源。進一步地詳言之，以往習知技術之電視機若欲自休眠模式或睡眠模式復歸為工作模式時（一般電視機中的高頻振盪器以及低頻振盪器仍舊持續地產生工作時脈，且其所需的消耗電量的耗能約介於數mA至數十mA之間），皆須藉由外部遙控器所產生的一復歸訊號來傳輸至該電視機中的微處理器，而該微處理器則依據該復歸訊號的強弱來各別產生一休眠復歸工作指令以及一睡眠復歸工作指令；其中，該微處理器係依據該休眠復歸工作指令而復歸為工作模式，並使得該高頻振盪器所產生的工作時脈得以互相匹配於該微處理器所需的工作時脈；其中，該微處理器係依據該睡眠復歸工作指令而復歸為工作模式，並使得該低頻振盪器所產生的工作時脈得以互相匹配於該微處理器所需的工作時脈。較佳地，更因為該喚醒單元25兼具高精度與低功耗的實時時鐘（real time clock，RTC）的關係，而相較於前述習知技術中的電視機喚醒源之下，除讓該無線感測裝置20當處於休眠模式或睡眠模式時的整體消耗電量降低之外，更能提供預設喚醒該微處理器單元23的功能。

以上為詮釋本發明之第一較佳實施例的主要結構及其技術特徵；其後，將繼續闡述本發明之第二較佳實施例的主要技術結構及其所欲達成之功效。請參閱第3圖，乃本發明第二較佳實施例所揭露之一種適用於監測無線網路系統（如：居家保全監控系統、門禁監控系統、智慧校園監控系統或停車場監控系統等）的無線感測裝置20A，其主要結構係概同於前揭第一較佳實施例，而其不同之處乃在於：

係包含有一近接感測器27A，係各別電性連接於該無線傳輸模組21A與該微處理器單元23A。較佳地，該近接感測器27A係包含有一磁簧開關，即可透過非接觸式所產生移動數據進而轉換為具有不同準位之電性訊號，此為習知技術，在此將不再多為著墨。

值得一提的是，請再一併參閱第4圖，於該近接感測器27A中係包含有一觸發電路271A，該觸發電路271A包含有一提升電阻R1、一近接開關S1、一緩衝晶片U1以及一邏輯晶片U2；而該提升電阻R1的一端係電性連接於一供應電源Vcc，另一端係電性連接於該近接開關S1；而該緩衝晶片U1係藉由一節點N1而電性連接於該提升電阻R1與該近接開關S1；而該緩衝晶片U1係藉由一節點N2而電性連接於該邏輯晶片U2；其中，該微處理器單元23A係電性連接於該邏輯晶片U2的輸出端OUT。

承上，本發明第二較佳實施例所揭露之無線感測裝置20A的技術特徵及其所欲達成之功效乃在於，係藉由該近接感測器27A具有強制喚醒的功能，進而用以強制喚醒該微處理器單元23A。意即，當該無線傳輸模組21A接收來自於外部的一近接訊號（圖中未示，例如：藉由智慧型電子裝置或發射器等所發出的近接訊號）時，進而傳輸至該近接感測器27A；此時，該近接感測器27A係依據該近接訊號的高準位訊號而產生該休眠復歸工作訊號，該近接感測器27A係依據該近接訊號的低準位訊號而產生該睡眠復歸工作訊號，並各別傳輸至該微處理器單元23A。

承上，較佳地，意即當該近接訊號觸發該觸發電路271A之近接開關S1時，係使得該近接開關S1自電性斷路的位置切換至電性導通的位置；此時，可透過該節點N1經量測而得知，傳輸至該緩衝晶片U1之輸入訊號的準位將由高準位轉態為低準位；此時，該近接感測器27A係依據該邏輯晶片U2之輸出端OUT的準位高低而各別產生該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令。

承上，更佳地，當該近接開關S1自電性導通的位置復歸為電性斷路的位置時，係可再透過量測該節點N2的訊號準位高低變化，並進一步地檢測出該觸發電路271A之近接開關S1是否不再接受來自於外部的該近接訊號。倘若，如遇緊急情況發生時（例如：異常入侵、失火或是氣體濃度異常等），便可藉由該近接感測器27A的準位高低所各別產生的該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令，來讓該微處理器單元23A得依據該休眠復歸工作指令而自該休眠模式復歸為該工作模式，並讓該微處理器單元23A得依據該睡眠復歸工作指令而自該睡眠模式復歸為該工作模式，以便立即判斷所欲對應的相關緊急程序（例如：門禁警報、火警警報或是濃度異常警報等）。

以上為詮釋本發明之第二較佳實施例的主要結構及其技術特徵；其後，將繼續闡述本發明之第三較佳實施例的主要技術結構及其所欲達成之功效。請參閱第5圖，乃本發明第三較佳實施例所揭露之一種適用於監測無線網路系統（例如：居家保全監控系統、門禁監控系統、智慧校園監控系統或停車場監控系統等）的無線感測裝置20B，其主要結構係概同於前揭第一、第二較佳實施例，而其不同之處乃在於：

係包含有一電性檢知模組29B，各別電性連接於該無線傳輸模組21B與該微處理器單元23B。較佳地，透過該電性檢知模組29B之檢知電路來初步判斷該無線感測裝置20B之電量的蓄存、供給等是否異常，進而轉換為具有不同準位之電性訊號，而此為習知技術，在此將不再多為著墨。

承上，本發明第三較佳實施例所揭露之無線感測裝置20B的技術特徵及其所欲達成之功效乃在於，係藉由該電性檢知模組29B來作為警戒性喚醒（wake-on）該無線感測裝置20B之微處理器單元23B的功能。意即，當該無線傳輸模組21B接收來自於外部的一檢知訊號（圖中未示，例如：藉由智慧型電子裝置或發射器等所發出的檢知訊號）時，進而傳輸至該電性檢知模組29B；此時，該電性檢知模組29B係依據該檢知訊號的高準位訊號而產生該休眠復歸工作指令，該電性檢知模組29B係依據該檢知訊號的低準位訊號而產生該睡眠復歸工作指令，並各別傳輸至該微處理器單元23B。

承上，倘若，當該無線感測裝置20B之電量的蓄存、供給即將耗盡或異常時，便可藉由該電性檢知模組29B的準位高低所各別產生該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令，來讓該微處理器單元23B得依據該休眠復歸工作指令而自該休眠模式復歸為該工作模式，並讓該微處理器單元23B得依據該睡眠復歸工作指令而自該睡眠模式復歸為該工作模式，以便立即處理所欲對應的相關警戒程序（例如：通知相關檢知人員進行更換或修復等動作）。

以上為詮釋本發明之第三較佳實施例的主要結構及其技術特徵；其後，將繼續闡述本發明之第四較佳實施例的主要技術結構及其所欲達成之功效。請參閱第6圖，乃本發明第四較佳實施例所揭露之一種適於監控（例如：居家保全監控、門禁監控、智慧校園監控或停車場監控等）之無線感測系統30C，而其包含有：

一無線感測裝置20C，其主要結構係概同於前揭第一、第二以及第三較佳實施例。

一智慧型電子裝置40C，係包含有一應用程式41C以及一無線傳輸模組43C；該應用程式41C係用以提供該智慧型電子裝置40C執行，該無線傳輸模組43C係受該智慧型電子裝置40C所控制；該智慧型電子裝置40C之無線傳輸模組43C係以無線方式電性連接於該無線感測裝置20C之無線傳輸模組21C。

值得一提的是，該無線感測裝置20C之無線傳輸模組21C與該智慧型電子裝置40C之無線傳輸模組43C係依據IEEE 802.15.4的無線傳輸通訊協定來進行數據或訊號的傳輸；此外，該無線感測裝置20C之無線傳輸模組21C與該智慧型電子裝置40C之無線傳輸模組43C亦可依據Wi-Fi、ZigBee、藍牙通訊傳輸協定（包含但不限於Bluetooth h2.x+EDR、Bluetooth h3.0+HS、Bluetooth 4.x、Bluetooth Low Energy）或NFC（near field communication，近場通訊）等無線傳輸通訊協定來進行數據或訊號的傳輸，但皆非以此作為限定本實施例中所欲主張之技術特徵，合先敘明。

承上，本發明第四較佳實施例所揭露之該無線感測系統30C之技術特徵所欲達成之功效乃在於：

其一，係具有遠端監測控制的功能。意即，當使用者透過該智慧型電子裝置40C並經執行該應用程式41C而產生該感測訊號；此時，該智慧型電子裝置40C之無線傳輸模組43C係依據IEEE 802.15.4的無線傳輸通訊協定將該感測訊號傳輸至該無線感測裝置20C之無線傳輸模組21C，進而傳輸至該微處理器單元23C；此時，該微處理器單元23C係依據該感測訊號的高準位訊號而產生該休眠指令，該微處理器單元23C係依據該感測訊號的低準位訊號而產生該睡眠指令；其中，該微處理器單元23係依據該休眠指令而自原本的該工作模式進入該休眠模式；其中，該微處理器單元23係依據該睡眠指令而自原本的該工作模式進入該睡眠模式；較佳地，該智慧型電子裝置40C之無線傳輸模組43C係得接收來自於該無線感測裝置20C之微處理器單元23C所回應的訊號，並藉由該應用程式41C而得以呈現。

其二，係具有遠端喚醒的功能。意即，當使用者透過該智慧型電子裝置40C並經執行該應用程式41C而分別產生該喚醒訊號、該近接訊號或者該檢知訊號；此時，該智慧型電子裝置40C之無線傳輸模組43C係依據該IEEE 802.15.4的無線傳輸通訊協定將該喚醒訊號、該近接訊號或者該檢知訊號分別傳輸至該無線感測裝置20C之無線傳輸模組21C，進而再各別傳輸至該喚醒單元25C、該近接感測器27C以及該電性檢知模組29C；此時，該喚醒單元25C、該近接感測器27C以及該電性檢知模組29C係分別依據該喚醒訊號、該近接訊號或者該檢知訊號的準位高低而各自產生所對應的該休眠復歸工作指令、該睡眠復歸工作指令、該休眠復歸工作時脈或該睡眠復歸工作時脈，並各別傳輸至該微處理器單元23C，進而讓該微處理器單元23C得自該休眠模式或者該睡眠模式復歸為該工作模式。

其三，係具有調節喚醒的功能。意即，該無線感測系統30C係設有一調節模組（gateway，圖中未式），而當該無線感測裝置20C為複數設置時，係用以匹配調節該等無線感測裝置20C各自的該感測訊號、該喚醒訊號、該近接訊號或者該檢知訊號的預定工作時脈，藉以避免該等無線感測裝置20C之間產生時序碰撞。較佳地，可視實際情況來將該調節模組設置於該智慧型電子裝置40C，或者設置於各該無線感測裝置20C之微處理器單元23C。

最後，必須再次說明，凡於本發明所屬技術領域中具有通常知識者應能明確知悉，該等詳細說明以及本發明所列舉之實施例，僅適於說明本發明之結構、方法、流程等及其欲達成之功效，而非用以限制本發明之申請專利範圍的範疇，其他等效元素、元件、物件、結構、裝置、方法或流程之替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

［先前技術］

10‧‧‧無線感測裝置

11‧‧‧無線傳輸模組

13‧‧‧微處理器單元

15‧‧‧高頻振盪器

17‧‧‧低頻振盪器

［實施方式］

20、20A、20B、20C‧‧‧無線感測裝置

21、21A、21B、21C‧‧‧無線傳輸模組

23、23A、23B、23C‧‧‧微處理器單元

25、25C‧‧‧喚醒單元

26‧‧‧記憶單元

27A、27C‧‧‧近接感測器

271A‧‧‧觸發電路

29B、29C‧‧‧電性檢知模組

30C‧‧‧無線感測系統

40C‧‧‧智慧型電子裝置

41C‧‧‧應用程式

43C‧‧‧無線傳輸模組

N1、N2‧‧‧節點

OUT‧‧‧輸出端

R1‧‧‧提升電阻

S1‧‧‧近接開關

U1‧‧‧緩衝晶片

U2‧‧‧邏輯晶片

第1圖係為習知之架構示意圖。第2圖係為本發明第一較佳實施例之架構示意圖。第3圖係為本發明第二較佳實施例之架構示意圖。第4圖係為本發明第二較佳實施例之部分子電路架構示意圖。第5圖係為本發明第三較佳實施例之架構示意圖。第6圖係為本發明第四較佳實施例之系統架構示意圖。

Claims

一種無線感測裝置，其包含有：一無線傳輸模組、一微處理器單元、一喚醒單元、一記憶單元、一高頻振盪器以及一低頻振盪器；而該無線傳輸模組係各別電性連接於該微處理器單元與該喚醒單元，而該微處理器單元係電性連接於該喚醒單元、該記憶單元、該高頻振盪器與該低頻振盪器；而該喚醒單元係為一實時時鐘（real time clock，RTC）模組；而該高頻振盪器所產生的時脈係用以提供該微處理器單元於一工作模式下運作時所需的工作時脈；而該低頻振盪器所產生的時脈係用以提供該微處理器單元於一休眠模式下運作時所需的工作時脈；而該記憶單元係用以提供該微處理器單元得將預計執行該工作模式、該休眠模式或一睡眠模式的邏輯程式及其子程式進行儲存；其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一感測訊號，並傳輸至該微處理器單元時，該微處理器單元係依據該感測訊號的準位高低而各別產生該休眠指令以及該睡眠指令；該微處理器單元係依據該休眠指令而自原本的該工作模式進入該休眠模式；該微處理器單元係依據該睡眠指令而自原本的該工作模式進入該睡眠模式；其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一喚醒訊號，並傳輸至該喚醒單元時，該喚醒單元係依據該喚醒訊號的準位高低而各別產生一休眠復歸工作時脈以及一睡眠復歸工作時脈，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元依據該休眠復歸工作時脈而自該休眠模式復歸為該工作模式；而該微處理器單元依據該睡眠復歸工作時脈而自該睡眠模式復歸為該工作模式。
依據申請專利範圍第1項所述之無線感測裝置，其更包含有一近接感測器，係各別電性連接於該無線傳輸模組與該微處理器單元；其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一近接訊號，進而傳輸至該近接感測器時，該近接感測器係依據該近接訊號的準位高低而各別產生該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該休眠復歸工作指令而自該休眠模式復歸為該工作模式，而該微處理器單元係依據該睡眠復歸工作指令而自該睡眠模式復歸為該工作模式。
依據申請專利範圍第2項所述之無線感測裝置，其中，該近接感測器係包含有一觸發電路，該觸發電路包含有一提升電阻、一近接開關、一緩衝晶片以及一邏輯晶片；而該提升電阻的一端係電性連接於一供應電源，另一端係電性連接於該近接開關；而該緩衝晶片係電性連接於該提升電阻與該近接開關；而該緩衝晶片係電性連接於該邏輯晶片；其中，該微處理器單元係電性連接於該邏輯晶片的輸出端；當該近接訊號觸發該觸發電路之近接開關時，係使得該近接開關自電性斷路位置切換至電性導通位置；而傳輸至該緩衝晶片之輸入訊號的準位將由高準位轉態為低準位；而該近接感測器係依據該邏輯晶片之輸出端的準位高低而各別產生該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令，並各別傳輸至該微處理器單元。
依據申請專利範圍第3項所述之無線感測裝置，其更包含有一電性檢知模組，係各別電性連接於該無線傳輸模組與該微處理器單元；其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一檢知訊號，進而傳輸至該電性檢知模組時，該電性檢知模組係依據該檢知訊號的準位高低而各別產生該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該休眠復歸工作指令而自該休眠模式復歸為該工作模式，而該微處理器單元係依據該睡眠復歸工作指令而自該睡眠模式復歸為該工作模式。
依據申請專利範圍第2項所述之無線感測裝置，其更包含有一電性檢知模組，係各別電性連接於該無線傳輸模組與該微處理器單元；其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一檢知訊號，進而傳輸至該電性檢知模組時，該電性檢知模組係依據該檢知訊號的準位高低而各別產生該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該休眠復歸工作指令而自該休眠模式復歸為該工作模式，而該微處理器單元係依據該睡眠復歸工作指令而自該睡眠模式復歸為該工作模式。
依據申請專利範圍第1項所述之無線感測裝置，其更包含有一電性檢知模組，係各別電性連接於該無線傳輸模組與該微處理器單元；其中，當該無線傳輸模組接收來自於外部的一檢知訊號，進而傳輸至該電性檢知模組時，該電性檢知模組係依據該檢知訊號的準位高低而各別產生該休眠復歸工作指令以及該睡眠復歸工作指令，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該休眠復歸工作指令而自該休眠模式復歸為該工作模式，而該微處理器單元係依據該睡眠復歸工作指令而自該睡眠模式復歸為該工作模式。
依據申請專利範圍第1至6項其中任何一項所述之無線感測裝置，其中，係可將預定喚醒該微處理器單元自該休眠模式或者該睡眠模式復歸為該工作模式的時間、日期或觸發條件等進行時序或參數的編程後，再重新設定至該喚醒單元中。
一種無線感測系統，其包含有：一如前述申請專利範圍第7項所述之無線感測裝置以及一智慧型電子裝置；而該智慧型電子裝置係包含有一應用程式以及一無線傳輸模組；該應用程式係用以提供該智慧型電子裝置執行，該無線傳輸模組係受該智慧型電子裝置所控制；該智慧型電子裝置之無線傳輸模組係以無線方式電性連接於該無線感測裝置之無線傳輸模組；其中，當該智慧型電子裝置係經執行該應用程式而產生該感測訊號；該智慧型電子裝置之無線傳輸模組係依據一通訊協定將該感測訊號傳輸至該無線感測裝置之無線傳輸模組，進而傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該感測訊號的準位高低而各別產生一休眠指令以及一睡眠指令；該微處理器單元係依據該休眠指令而自原本的該工作模式進入該休眠模式，並透過該智慧型電子裝置之應用程式得以呈現；該微處理器單元係依據該睡眠指令而自原本的該工作模式進入該睡眠模式，並透過該智慧型電子裝置之應用程式得以呈現；其中，當該智慧型電子裝置係經執行該應用程式而產生該喚醒訊號；該智慧型電子裝置之無線傳輸模組係依據該通訊協定將該喚醒訊號傳輸至該無線感測裝置之無線傳輸模組，進而傳輸至該喚醒單元；而該喚醒單元係依據該喚醒訊號的準位高低而各別產生該休眠復歸工作時脈以及該睡眠復歸工作時脈，並各別傳輸至該微處理器單元；而該微處理器單元係依據該休眠復歸工作時脈而自該休眠模式復歸為該工作模式；而該微處理器單元係依據該睡眠復歸工作時脈而自該睡眠模式復歸為該工作模式。
依據申請專利範圍第8項所述之無線感測系統，其更包含有一調節模組，用以匹配調節該無線感測裝置的工作時脈。