TW201911193A - 傳感模組之驅動及資訊傳輸系統 - Google Patents
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Abstract
一種傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，包含：傳感裝置、供電裝置以及連結裝置，傳感裝置包括至少一個傳感器、微處理器、電源控制器及資料傳接器；供電裝置透過傳導而輸送一能量至電源控制器，以令電源控制器接收能量驅動傳感器之致動；其中，微處理器將至少一個傳感器之量測資料做演算處理，以轉換成輸出數據，藉由資料傳接器接收輸出數據，並傳輸發送給連結裝置，以及資料傳接器接收連結裝置之操控指令，傳輸給微處理器以控制啟動傳感器之量測操作。
Description
本案關於一種傳感模組之監測環境應用，尤指一種傳感模組之驅動及資訊傳輸系統。
目前人類在生活上對環境空氣品質的監測愈來愈重視，例如一氧化碳、二氧化碳、揮發性有機物(Volatile Organic Compound，VOC)、PM2.5等等環境空氣品質的監測，環境中這些氣體暴露會對人體造成不良的健康影響，嚴重的甚至危害到生命。因此環境空氣品質監測紛紛引起各國重視，要如何去實施環境空氣品質監測是目前急需要去重視的課題。
利用傳感器來監測周圍環境氣體是可行的做法，若又能即時提供監測資訊，警示處在危險環境中的人，能夠即時預防或逃離，避免遭受環境中的氣體暴露造成人體健康影響及傷害，則透過傳感器來監測周圍環境可說是非常好的應用。
另外，環境空氣品質監測雖有大型環境監測基地台作監測，但監測結果只能針對大區域性的環境空氣品質作監測，對於人類處於之近身環境空氣品質無法有效精確作監測，例如，室內空氣品質、身旁周圍的空氣品質就無法有效快速作監測，因此，若能將傳感器結合到可攜式的電子裝置上應用，就可達到隨時隨地的即時監測，並能即時傳送監測資料到一雲端資料庫進行資料建構及統整，提供更精準及時的空氣品質監測資訊，以啟動空氣品質通報機制及空氣品質處理機制。
有鑑於此，要如何能夠提供解決傳感器可隨時隨地的即時監測、即時傳送監測資料至雲端資料庫進行資料建構及統整，提供更精準及時的空氣品質監測資訊，以啟動空氣品質通報機制及空氣品質處理機制等問題，實為目前迫切需要解決之問題。
本案之主要目的在於提供一種傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，包括傳感裝置、供電裝置以及連結裝置，傳感裝置包含至少一個傳感器、微處理器、電源控制器及資料傳接器而予以整合成模組設置，傳感裝置本身可不設置電源裝置，進而搭配外接之供電裝置來傳導能量，以提供驅動傳感器之致動，以及提供電源控制器、資料傳接器及微處理器之驅動運作，以節省整個模組之設置空間，達到微型化之設計趨勢，應用於監測空氣品質之電子裝置上，又以資料傳接器接收控制指令，以控制啟動傳感器之量測操作，以及資料傳接器傳送監測量測之輸出數據，發送給連結裝置以進行顯示、儲存及傳送，達到即時顯示資訊及通報之效用，同時能傳送監測資料至雲端資料庫進行資料建構及統整，以啟動空氣品質通報機制及空氣品質處理機制。
為達上述目的，本案之較廣義實施態樣為提供一種傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，包含：一傳感裝置，包括至少一個傳感器、一微處理器、一電源控制器及一資料傳接器； 一供電裝置，透過傳導而輸送一能量至該電源控制器，以令電源控制器接收該能量驅動傳感器之致動；以及一連結裝置；其中，該微處理器將該至少一個傳感器之量測資料做演算處理，以轉換成一輸出數據，藉由該資料傳接器接收該輸出數據，並傳輸發送給該連結裝置，以及資料傳接器接收連結裝置之操控指令，傳輸給微處理器以控制啟動傳感器之量測操作致動。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非用以限制本案。
請參閱第1圖所示，本案傳感模組之驅動及資訊傳輸系統主要包括一傳感裝置1、一供電裝置2及一連結裝置3。傳感裝置1包括至少一個傳感器12、一微處理器14、一電源控制器15及一資料傳接器16。其中，該電源控制器15為接收一能量，且能傳輸該能量以驅動傳感器12之致動；而資料傳接器16為可接收訊號或發送訊號之裝置。
本案之傳感器12可包括像是如以下各者之傳感器：溫度傳感器、揮發性有機化合物傳感器(例如，量測甲醛、氨氣之傳感器)、微粒傳感器(例如，PM2.5之微粒傳感器)、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器、臭氧傳感器、其他氣體傳感器、濕度傳感器、水分傳感器、量測水或其他液體中或空氣中之化合物及/或生物學物質之傳感器(例如，水質傳感器)、其他液體傳感器，或用於量測環境之光傳感器，亦可為該等傳感器之任意組合而成之群組，均不以此為限。
本案之供電裝置2透過傳導而可輸送能量至電源控制器15，電源控制器15接收該能量以驅動傳感器12之致動。於另一些實施例中，該能量包含光、電、磁、聲、化學能…等，但不以此為限。
本案之供電裝置2之電傳導方式可為一有線傳導方式，例如，供電裝置12為一充電器或是一充電電池，可以透過有線傳導方式將能量輸送至電源控制器15。或者是，供電裝置2之電傳導方式亦可為一無線傳導方式，以透過無線傳導方式將能量輸送至電源控制器15，例如，供電裝置12為一充電器或是一充電電池，其內設有無線充電(感應充電)之元件，可以透過無線傳導方式將能量輸送至電源控制器15。又或者是，於另一些實施例中，供電裝置2之電傳導方式更可為一具有無線充放電傳導模式之可攜式行動裝置，例如，手機，其內設置有無線充電(感應充電)之元件，且可以透過無線傳導方式將能量輸送至電源控制器15。
本案之電源控制器15可進一步包含一可接收能量及儲存充電之充電元件(未圖示)，電源控制器15之充電元件可接收供電裝置2以有線傳輸方式或無線傳輸方式所輸送之能量，並予以儲存能量，且可輸出能量以提供傳感器12之量測操作致動。
本案之微處理器14為對傳感器12之量測資料做演算處理，以轉換成輸出數據，藉由資料傳接器16接收輸出數據，而資料傳接器16透過傳輸發送給連結裝置3，進而使連結裝置3去顯示該輸出數據之資訊、儲存輸出數據之資訊，或者傳送輸出數據之資訊至其中之儲存裝置(未圖示)以進行儲存、運算處理。於一些實施例中，連結裝置3連結一通報處理系統31，以主動(直接通報)或被動(由讀取輸出數據之資訊者操作)啟動空氣品質通報機制，例如，即時空氣品質地圖告知迴避遠離或指示穿戴口罩防護等通報；於另一些實施例中，連結裝置3亦可連結一通報處理裝置32，以主動(直接操作)或被動(由讀取輸出數據之資訊者操作)啟動空氣品質處理機制，例如，啟動空氣清潔器、空調等過濾空氣品質處理。
本案之連結裝置3為一具有有線通信傳輸模組之顯示裝置，例如，桌上型電腦；或者為一具有無線通信傳輸模組之顯示裝置，例如，筆記型電腦；又或者為具有一無線通信傳輸模組之可攜式行動裝置，例如，手機。有線通信傳輸模組主要可採用RS485、RS232、Modbus、KNX等通訊接口來進行有線通信傳輸作業。無線通信傳輸模組主要可採用zigbee，z-wave，RF，藍牙，wifi，EnOcean等技術以進行無線通信傳輸作業。
本案傳感模組之驅動及資訊傳輸系統可進一步包括一連網中繼站4及一雲端資料處理裝置5，連結裝置3用以傳輸該輸出數據之資訊至連網中繼站4，而連網中繼站4則傳輸該輸出數據之資訊至雲端資料處理裝置5中以進行運算儲存。如此，雲端資料處理裝置5可將運算處理後之該輸出數據之資訊發布通知，該通知先發送至連網中繼站4，再將之傳輸至連結裝置3；如此，連結裝置3所連結之通報處理系統31，即可接收連結裝置3所接獲之通知而啟動空氣品質通報機制，或者是連結裝置3所連結之通報處理裝置32，亦可接收連結裝置3所接獲之通知而啟動空氣品質處理機制。
上述之連結裝置3亦也可發送操控指令來操作傳感裝置1之運作，也可如上述透過有線通信傳輸作業、無線通信傳輸作業將操控指令傳送至資料傳接器16，再傳輸給微處理器14以控制啟動傳感器12之量測操作致動。
當然，本案之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，也進一步包括第二連結裝置6，以發送操控指令，其透過連網中繼站4傳輸該操控指令至給雲端資料處理裝置5接收，雲端資料處理裝置5再發送該操控指令給連網中繼站4，並傳輸至連結裝置3，連結裝置3再發送至資料傳接器16，以接收該操控指令，再傳輸給微處理器14以控制啟動傳感器12之量測操作致動。於本實施例中，第二連結裝置6為具有一有線通信傳輸模組之裝置，或者為具有一無線通信傳輸模組之裝置，又或者為具有一無線通信傳輸模組之可攜式行動裝置，均不以此為限。
由上述說明可知，本案之傳感裝置1本身可不設置電源裝置，進而搭配一外接之供電裝置2來傳導能量，以提供驅動傳感器之致動，以及提供電源控制器、資料傳接器及微處理器之驅動運作，以節省整個模組之設置空間，達到微型化之設計趨勢，並應用於監測空氣品質之電子裝置上；又，以資料傳接器16更可接收一控制指令，以控制啟動該傳感器12之量測操作致動，以及資料傳接器16亦可傳送一監測量測之輸出數據，發送至連結裝置3以進行顯示、儲存及傳送，達到即時顯示資訊及通報之效用，同時能傳送資料至雲端資料庫進行資料建構及統整，以啟動空氣品質通報機制及空氣品質處理機制。
綜上所述，本案提供一種傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，包括傳感裝置、供電裝置及連結裝置，傳感裝置包含至少一個傳感器、微處理器、電源控制器及資料傳接器而予以整合成模組設置，傳感裝置本身可不設置電源裝置，進而搭配外接之供電裝置來傳導能量，以提供驅動傳感器之致動，以及提供電源控制器、資料傳接器及微處理器之驅動運作，以節省整個模組之設置空間，達到微型化之設計趨勢，應用於監測空氣品質之電子裝置上；又，更可透過資料傳接器接收一控制指令，以控制啟動該傳感器之量測操作致動，以及透過資料傳接器傳送監測量測之輸出數據，發送至連結裝置以進行顯示、儲存及傳送，達到即時顯示資訊及通報之效用，同時能傳送資料至雲端資料庫進行資料建構及統整，以啟動空氣品質通報機制及空氣品質處理機制。是以，本案之傳感模組之驅動系統極具產業之價值，爰依法提出申請。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
1‧‧‧傳感裝置
12‧‧‧傳感器
14‧‧‧微處理器
15‧‧‧電源控制器
16‧‧‧資料傳接器
2‧‧‧供電裝置
3‧‧‧連結裝置
31‧‧‧通報處理系統
32‧‧‧通報處理裝置
4‧‧‧連網中繼站
5‧‧‧雲端資料處理裝置
6‧‧‧第二連結裝置
第1圖所示為本案傳感模組之驅動及資訊傳輸系統之架構示意圖。
Claims (29)
- 一種傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，包含： 一傳感裝置，包括至少一個傳感器、一微處理器、一電源控制器及一資料傳接器； 一供電裝置，透過傳導而輸送一能量至該電源控制器，以令該電源控制器接收該能量驅動該傳感器之致動；以及 一連結裝置； 其中，該微處理器將該至少一個傳感器之量測資料做演算處理，以轉換成一輸出數據，藉由該資料傳接器接收該輸出數據，並傳輸發送給該連結裝置，以及該資料傳接器接收該連結裝置之一操控指令，傳輸給該微處理器以控制啟動該傳感器之量測操作致動。
- 如申請專利範圍第1項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該供電裝置為一充電器。
- 如申請專利範圍第2項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該充電器為透過一有線傳導方式輸送該能量。
- 如申請專利範圍第2項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該充電器為透過一無線傳導方式輸送該能量。
- 如申請專利範圍第1項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該供電裝置為一具有無線充放電傳導模式之可攜式行動裝置。
- 如申請專利範圍第5項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該可攜式行動裝置為透過一無線傳導方式輸送該能量。
- 如申請專利範圍第1項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該供電裝置為一充電電池。
- 如申請專利範圍第7項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該充電電池為透過一有線傳導方式輸送該能量。
- 如申請專利範圍第7項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該充電電池為透過一無線傳導方式輸送該能量。
- 如申請專利範圍第1項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該傳感裝置進一步包括一充電元件。
- 如申請專利範圍第10項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該充電元件接收該供電裝置以一有線傳導方式所輸送之該能量，予以儲存該能量，並可輸出該能量以提供該傳感器之量測操作控制。
- 如申請專利範圍第10項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該充電元件接收該供電裝置以一無線傳導方式所輸送之該能量，予以儲存該能量，並可輸出該能量以提供該傳感器之量測操作控制。
- 如申請專利範圍第1項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置用以顯示該輸出數據之資訊、儲存該輸出數據之資訊及傳送該輸出數據之資訊。
- 如申請專利範圍第13項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置連結一通報處理系統，以啟動空氣品質通報機制。
- 如申請專利範圍第13項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置連結一通報處理裝置，以啟動空氣品質處理機制。
- 如申請專利範圍第13項或第14項或第15項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置為具有一有線通信傳輸模組之顯示裝置。
- 如申請專利範圍第13項或第14項或第15項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置為具有一無線通信傳輸模組之顯示裝置。
- 如申請專利範圍第13項或第14項或第15項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置為具有一無線通信傳輸模組之可攜式行動裝置。
- 如申請專利範圍第1項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，該傳感模組之驅動及資訊傳輸系統進一步包括一連網中繼站，該連結裝置為傳輸該輸出數據之資訊至該連網中繼站。
- 如申請專利範圍第19項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，該傳感模組之驅動及資訊傳輸系統進一步包括一雲端資料處理裝置，該連網中繼站傳輸該輸出數據之資訊至該雲端資料處理裝置予以運算儲存。
- 如申請專利範圍第20項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該雲端資料處理裝置將運算處理後之該輸出數據之資訊發布通知，該通知發送給該連網中繼站，再將之傳輸至該連結裝置，該連結裝置連結一通報處理系統，以啟動空氣品質通報機制。
- 如申請專利範圍第20項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該雲端資料處理裝置將運算處理後之該輸出數據之資訊發布通知，該通知發送給該連網中繼站，再將之傳輸至該連結裝置，該連結裝置連結一通報處理裝置，以啟動空氣品質處理機制。
- 如申請專利範圍第21項或第22項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置為具有一有線通信傳輸模組之顯示裝置。
- 如申請專利範圍第21項或第22項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置為具有一無線通信傳輸模組之顯示裝置。
- 如申請專利範圍第21項或第22項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該連結裝置為具有一無線通信傳輸模組之可攜式行動裝置。
- 如申請專利範圍第20項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，該傳感模組之驅動及資訊傳輸系統進一步包括一第二連結裝置，用以發送該操控指令，並透過該連網中繼站傳輸至該雲端資料處理裝置，該雲端資料處理裝置再發送該操控指令至該連網中繼站，並傳輸至該連結裝置，俾使該連結裝置再發送該操控指令至該資料傳接器。
- 如申請專利範圍第26項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該第二連結裝置為具有一有線通信傳輸模組之裝置。
- 如申請專利範圍第26項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該第二連結裝置為具有一無線通信傳輸模組之裝置。
- 如申請專利範圍第26項所述之傳感模組之驅動及資訊傳輸系統，其中該第二連結裝置為具有一無線通信傳輸模組之可攜式行動裝置。
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