專利名稱：基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)及應(yīng)用領(lǐng)域。具體的說(shuō)，涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境 監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
環(huán)境的表征形式有多種，主要表征形式包括溫度、濕度、噪聲、振動(dòng)、氣壓等，環(huán)境 監(jiān)測(cè)作為監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中重要的組成部分受到社會(huì)和國(guó)家的重視，具有深遠(yuǎn)和實(shí)用的意義。現(xiàn) 有的環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備主要為固定點(diǎn)監(jiān)測(cè)儀、手持型監(jiān)測(cè)儀等。現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備中的固定點(diǎn)監(jiān)測(cè)儀造價(jià)高，體積大，不便于移動(dòng)，需要電源線和 通信數(shù)據(jù)線，不利于大范圍使用和高密度布點(diǎn)。即使是采用無(wú)線通信的監(jiān)測(cè)設(shè)備也存在著 數(shù)據(jù)傳輸速率低，網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性差，網(wǎng)絡(luò)兼容能力不佳等問(wèn)題，難以實(shí)現(xiàn)大范圍、高密度的聯(lián) 網(wǎng)和數(shù)據(jù)交互?，F(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備中的手持型監(jiān)測(cè)儀比較笨重，需要人工手動(dòng)操作，一般不具備 聯(lián)網(wǎng)功能，只能在本機(jī)查看。由于需要人工手動(dòng)操作，難以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期監(jiān)控，并且無(wú)法在極端 和特殊環(huán)境下使用，使用成本較高。此類監(jiān)測(cè)設(shè)備受到使用條件和聯(lián)網(wǎng)能力的限制，無(wú)法提 供穩(wěn)定、長(zhǎng)期和區(qū)域范圍的環(huán)境監(jiān)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使得該環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)具備裝置體積小、 功耗低、安裝維護(hù)簡(jiǎn)便、制造成本低、使用成本低、免布電源線和通信線、全天候監(jiān)測(cè)、監(jiān)測(cè) 密度可調(diào)、可以高密度監(jiān)測(cè)、可以在特殊或極端環(huán)境下使用、無(wú)線自組網(wǎng)、高速聯(lián)網(wǎng)和支持 高速數(shù)據(jù)交互傳輸?shù)忍攸c(diǎn)。為了達(dá)到本發(fā)明的目的，所應(yīng)用的技術(shù)方案為一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié) 點(diǎn)及系統(tǒng)。其節(jié)點(diǎn)包括電源供應(yīng)模塊、傳感器模塊、射頻通信模塊、節(jié)點(diǎn)控制模塊。其系統(tǒng)包 括硬件和軟件兩大部分，其中軟件部分由庫(kù)組件、應(yīng)用配置模組、系統(tǒng)控制模組、調(diào)度模組、 應(yīng)用相關(guān)模組構(gòu)成；硬件部分由節(jié)點(diǎn)、基站點(diǎn)、功能模塊化傳感器組件構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)具備待機(jī)和休 眠功能，可以保證節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)長(zhǎng)期工作的續(xù)航能力。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)包括射頻通信 模塊，其射頻通信模塊采用Zigbee或3G無(wú)線通信模式。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)包括傳感器模 塊，其傳感器模塊采用功能模塊化傳感器組件，具有溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、雨 滴傳感器模塊、噪聲傳感器模塊、振動(dòng)傳感器模塊、應(yīng)力傳感器模塊、PH值傳感器模塊、可燃 氣體傳感器模塊、GPS傳感器模塊、攝像頭傳感器模塊、氣體壓力傳感器模塊。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)包括電源供應(yīng) 模塊，其電源供應(yīng)模塊包括主電池組和后備電池組，兩個(gè)電池組均采用可充電式鋰電池供
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的有益效果包括本環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置體積小，功耗低，安裝維護(hù)簡(jiǎn)便，制 造成本低，使用成本低，免布電源線和通信線，全天候監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)密度可調(diào)，可以高密度監(jiān) 測(cè)，可以在特殊或極端環(huán)境下使用，無(wú)線自組網(wǎng)，高速聯(lián)網(wǎng)，支持高速數(shù)據(jù)交互傳輸，支持視 頻、音頻、圖像的數(shù)位信息采集和傳輸；結(jié)合本系統(tǒng)的操作界面，能夠提供圖形化、智能化的 區(qū)域環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和報(bào)警。


圖1晶森物聯(lián)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)；圖2晶森物聯(lián)環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)自組網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；
具體實(shí)施例方式本發(fā)明為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)。其節(jié)點(diǎn)包括電源供應(yīng)模塊、傳 感器模塊、射頻通信模塊、節(jié)點(diǎn)控制模塊。其系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分，其中軟件部分 由庫(kù)組件、應(yīng)用配置模組、系統(tǒng)控制模組、調(diào)度模組、應(yīng)用相關(guān)模組構(gòu)成；硬件部分由節(jié)點(diǎn)、 基站點(diǎn)、功能模塊化傳感器組件構(gòu)成。系統(tǒng)中的電源供應(yīng)模塊包括主電池組和后備電池組，兩個(gè)電池組均采用可充電式 鋰電池供電。相關(guān)技術(shù)參數(shù)為輸入電壓AC/DC9V 36V ；鋰電池容量2800mAH ；鋰電池額 定電壓3. 7V ；充電電壓5V ；充電模式恒壓恒流；充電保護(hù)過(guò)流、過(guò)壓、過(guò)熱保護(hù)。系統(tǒng)中節(jié)點(diǎn)的功耗相關(guān)技術(shù)參數(shù)為最大發(fā)射電流20mA ；最大接受電流20mA ； 待機(jī)電流10mA ；休眠狀態(tài)0. 9uA。本發(fā)明所述傳感器模塊采用功能模塊化傳感器組件，包括溫度傳感器模塊、濕度 傳感器模塊、雨滴傳感器模塊、噪聲傳感器模塊、振動(dòng)傳感器模塊、應(yīng)力傳感器模塊、PH值傳 感器模塊、可燃?xì)怏w傳感器模塊、GPS傳感器模塊、攝像頭傳感器模塊、氣體壓力傳感器模 塊。本發(fā)明所述射頻通信模塊采用Zigbee或3G無(wú)線通信模式。其中3G無(wú)線通信模 式根據(jù)運(yùn)營(yíng)網(wǎng)絡(luò)的不同可以使用3種不同的3G無(wú)線通信模塊。系統(tǒng)中Zigbee無(wú)線通信模 式的相關(guān)技術(shù)參數(shù)為傳輸距離100米；網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫切?、?shù)型、鏈型；頻率2. 4GHZ ；無(wú)線 信道:11 26 ；靈敏度-lOOdbm ；發(fā)射功率19dbm。系統(tǒng)中數(shù)據(jù)接口的相關(guān)技術(shù)參數(shù)為最大數(shù)據(jù)包256字節(jié)；數(shù)據(jù)接口 標(biāo)準(zhǔn) RS232 串口 ；串 口信號(hào)T)(D，RXD, GND ；串 口速率1200 38400bps ；數(shù)據(jù)位7，8 ；校驗(yàn)器 1。系統(tǒng)中的USB接口可以提供與計(jì)算機(jī)的連接服務(wù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)調(diào)校、報(bào)警設(shè)置等功 能。系統(tǒng)工作環(huán)境的相關(guān)指標(biāo)參數(shù)為工作溫度-20 85攝氏度；儲(chǔ)存溫度-20 85攝氏度。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái) 確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，其節(jié)點(diǎn)包括電源供應(yīng)模塊、傳感器模 塊、射頻通信模塊、節(jié)點(diǎn)控制模塊。其系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分，其中軟件部分由庫(kù)組 件、應(yīng)用配置模組、系統(tǒng)控制模組、調(diào)度模組、應(yīng)用相關(guān)模組構(gòu)成；硬件部分由節(jié)點(diǎn)、基站點(diǎn)、 功能模塊化傳感器組件構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，其傳感器模塊采用 功能模塊化傳感器組件，包括溫度傳感器模塊、濕度傳感器模塊、雨滴傳感器模塊、噪聲傳 感器模塊、振動(dòng)傳感器模塊、應(yīng)力傳感器模塊、PH值傳感器模塊、可燃?xì)怏w傳感器模塊、GPS 傳感器模塊、攝像頭傳感器模塊、氣體壓力傳感器模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，具備待機(jī)和休眠功 能，可以保證節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)長(zhǎng)期工作的續(xù)航能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，其射頻通信模塊采 用Zigbee或3G無(wú)線通信模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)，其電源供應(yīng)模塊包 括主電池組和后備電池組，兩個(gè)電池組均采用可充電式鋰電池供電。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的環(huán)境監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)及系統(tǒng)。其節(jié)點(diǎn)包括電源供應(yīng)模塊、傳感器模塊、射頻通信模塊、節(jié)點(diǎn)控制模塊。其系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分，其中軟件部分由庫(kù)組件、應(yīng)用配置模組、系統(tǒng)控制模組、調(diào)度模組、應(yīng)用相關(guān)模組構(gòu)成；硬件部分由節(jié)點(diǎn)、基站點(diǎn)、功能模塊化傳感器組件構(gòu)成。本套裝置應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，不須架設(shè)電源線和通信線；節(jié)點(diǎn)和系統(tǒng)中大量使用集成技術(shù)，裝置體積小，功耗低，安裝、維護(hù)簡(jiǎn)便。本套裝置的維護(hù)成本、安裝成本、使用成本和制備成本等大大低于類似裝置，本系統(tǒng)可以使用Zigbee和3G等無(wú)線通信模式進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，支持高速的數(shù)據(jù)交互傳輸。
文檔編號(hào)G01D21/02GK102143205SQ20101059298
公開(kāi)日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者焦慮凡, 袁帥 申請(qǐng)人:無(wú)錫晶森物聯(lián)科技有限公司