本發(fā)明涉及一種無線傳感終端裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有傳感器把感知信號直接傳送給嵌入式處理器，在開發(fā)物聯(lián)網(wǎng)終端時一般采用有線直連方式，不同類型的傳感器通過各種接口以不同協(xié)議直接與嵌入式處理器通信，嵌入式軟件需要開發(fā)各種協(xié)議模塊適配各種傳感器；另一方面，在野外應(yīng)用場合，監(jiān)測點比較分散，采用有線方式給施工帶來不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種無線傳感終端裝置。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的，一種無線傳感終端裝置，包括依次連接的信號采集電路、信號處理電路、核心處理電路和無線通信電路，所述信號采集電路、信號處理電路、加密電路、核心處理電路和無線通信電路依次連接；所述信號采集電路包括溫濕度傳感器、CO₂濃度傳感器、光強度傳感器和土壤水分傳感器，CO₂濃度傳感器、溫濕度傳感器、光強度傳感器和土壤水分傳感器分別與信號處理電路連接；所述信號處理電路、核心處理電路、無線通信電路、溫濕度傳感器和CO₂濃度傳感器設(shè)置于百葉箱內(nèi)。

進一步，所述光強度傳感器為AMS光強度傳感器。

進一步，所述CO₂濃度傳感器為紅外CO₂濃度傳感器。

進一步，所述土壤水分傳感器包括振蕩單元、驅(qū)動單元、輸出探針單元、反饋探針單元、反饋數(shù)據(jù)采集單元、放大單元、電源模塊和電壓-電流轉(zhuǎn)換單元，所述電源模塊分別與電壓-電流轉(zhuǎn)換單元、放大單元、反饋數(shù)據(jù)采集單元、振蕩單元和驅(qū)動單元連接，所述振蕩單元的輸出端與驅(qū)動單元的輸入端連接，所述驅(qū)動單元的輸入端與輸出探針的輸入端連接，所述反饋數(shù)據(jù)采集單元的輸入端與反饋探針的輸出端連接，所述反饋數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與放大單元的輸入端連接，放大單元的輸出端與電壓-電流轉(zhuǎn)換單元連接。

由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

本裝置的應(yīng)用可以縮短整體物聯(lián)網(wǎng)終端開發(fā)時間；無線方式相比優(yōu)先方式具有更多的優(yōu)越性：延長感測點距離，較少受使用環(huán)境限制，部署實施方便，特別是在產(chǎn)品工程實施和部署時減少布線，能夠縮短工期。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發(fā)明的原理框圖；

圖2為土壤水分傳感器的框圖；

圖3為百葉箱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明多功能百葉箱的側(cè)視圖；

圖5為葉片的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細的描述。

如圖1所示，一種無線傳感終端裝置，包括依次連接的信號采集電路、信號處理電路、核心處理電路和無線通信電路，所述信號采集電路、信號處理電路、加密電路、核心處理電路和無線通信電路依次連接；所述信號采集電路包括溫濕度傳感器、CO₂濃度傳感器、光強度傳感器和土壤水分傳感器，CO₂濃度傳感器、溫濕度傳感器、光強度傳感器和土壤水分傳感器分別與信號處理電路連接；所述信號處理電路、核心處理電路、無線通信電路、溫濕度傳感器和CO₂濃度傳感器設(shè)置于百葉箱內(nèi)。

在本實施例中，百葉箱結(jié)構(gòu)如圖3～5所示，百葉箱包括箱體1、蓋板2和底板3，蓋板和底板分別位于箱體的上下方，蓋板呈人字形；所述箱體表面開設(shè)有長孔4，所述長孔的上方設(shè)有插槽5，插槽內(nèi)插入葉片7，葉片與水平面的夾角成45℃，葉片的頭部設(shè)有插板7-1，通過插板插入插槽固定葉片；

所述箱體與連接件6相連，上面設(shè)有安裝孔，通過安裝孔內(nèi)旋入螺釘可以把箱體固定連接。所述箱體采用優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼板，所述箱體的表面涂有防護層，采用雙層噴白色隔熱漆處理；蓋板成“人”字型，葉片與水平面的夾角成45℃，使得百葉箱具有良好的通風性能，且有效的避免了太陽直射和雪雨的影響，從而保證數(shù)據(jù)的有效性；百葉箱外殼采用316不銹鋼材質(zhì)，使本裝置能使用在各種惡劣的環(huán)境。百葉箱表面采用鍍鋅后雙層噴漆處理后，有效地提高了隔熱、防輻射性能。

本發(fā)明通過配置不同的信號采集電路實現(xiàn)多種類型傳感信號的采集和處理。

本發(fā)明將信號處理電路、核心處理電路、無線通信電路、溫濕度傳感器和CO₂濃度傳感器設(shè)置于百葉箱內(nèi)，可防止太陽光對傳感設(shè)備的直接輻射和地面對儀器的反射輻射，保護裝置免受強風、雨、雪等的影響，保證裝置的足夠通風環(huán)境，保證裝置真實地感應(yīng)外界數(shù)據(jù)的變化。

在實施例中，CO₂濃度傳感器為非色散紅外CO₂濃度傳感器，利用非色散紅外(NDIR)原理對空氣中存在的CO2進行檢測，具有很好的選擇性和無氧氣依賴性，壽命長。CO₂濃度傳感器內(nèi)置溫度補償，減小了溫度對檢測結(jié)果的漂移。

在實施例中，光強度傳感器采用AMS光強度傳感器，采用積分式A/D轉(zhuǎn)換器對流過光敏二極管的電流進行積分計算出光強度值。

在實施例中，土壤水分傳感器根據(jù)水與土壤的介電系數(shù)不同，采用頻域反射法(FDR)檢測土壤的容抗，從而計算出土壤的含水量原理檢測土壤水分。具有檢測方便、響應(yīng)速度快、壽命長等特點。

詳細的，所述土壤水分傳感器包括振蕩單元、驅(qū)動單元、輸出探針單元、反饋探針單元、反饋數(shù)據(jù)采集單元、放大單元、電源模塊和電壓-電流轉(zhuǎn)換單元，所述電源模塊分別與電壓-電流轉(zhuǎn)換單元、放大單元、反饋數(shù)據(jù)采集單元、振蕩單元和驅(qū)動單元連接，所述振蕩單元的輸出端與驅(qū)動單元的輸入端連接，所述驅(qū)動單元的輸入端與輸出探針的輸入端連接，所述反饋數(shù)據(jù)采集單元的輸入端與反饋探針的輸出端連接，所述反饋數(shù)據(jù)采集單元的輸出端與放大單元的輸入端連接，放大單元的輸出端與電壓-電流轉(zhuǎn)換單元連接。

振蕩單元輸出100MHz標準測試頻率信號，經(jīng)由驅(qū)動單元加到輸出探針上，根據(jù)不同的土壤濕度情況，反饋探針得到與土壤濕度情況相關(guān)的反饋信號，經(jīng)由反饋數(shù)據(jù)采集單元、放大單元輸出與土壤濕度情況相關(guān)的電壓信號，或經(jīng)由選配單元電壓-電流轉(zhuǎn)換單元輸出與土壤濕度情況相關(guān)的電流信號。

本發(fā)明可以靈活配置不同類型的信號采集電路，可以根據(jù)需要增加傳感器電路數(shù)量，以適應(yīng)不同應(yīng)用環(huán)境需要。

本發(fā)明提供多種傳感芯片接口，包括并行串行數(shù)字接口和模擬信號轉(zhuǎn)換接口，可以適配各類型傳感器芯片，可以根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的不同應(yīng)用場合提供各類傳感數(shù)據(jù)配置。

在實施例中，信號采集電路采集到的信號經(jīng)信號處理模塊的A/D轉(zhuǎn)換、信號量化、數(shù)字編碼等處理輸出數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過系列分析后獲得真實的感測數(shù)據(jù)，采用加密芯片對感測數(shù)據(jù)進行加密。

在實施例中，核心處理電路為嵌入式處理器，是本裝置的核心，通過內(nèi)部總線控制無線通信電路，把采集的感測數(shù)據(jù)通過無線通信電路發(fā)送出去。

核心處理電路接收到感測數(shù)據(jù)后，首先對感知數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議封包成數(shù)據(jù)幀，包括傳感數(shù)據(jù)類型，數(shù)據(jù)長度、數(shù)據(jù)內(nèi)容、內(nèi)容摘要等，形成數(shù)據(jù)發(fā)送幀暫存到發(fā)送緩沖區(qū)，組成發(fā)送隊列。

核心處理電路監(jiān)測無線發(fā)送通道是否空閑，從數(shù)據(jù)發(fā)送隊列中提取待發(fā)數(shù)據(jù)幀，通過無線信道發(fā)送出去。

本發(fā)明使用433M頻率作為無線通信的工作頻率，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)協(xié)議采用TLV形式的數(shù)據(jù)幀，方便協(xié)議數(shù)據(jù)的擴展。

本發(fā)明實現(xiàn)無線自組網(wǎng)功能，智能匹配通信質(zhì)量最好的接收設(shè)備。

本發(fā)明可以作為無線通信的終端節(jié)點設(shè)備，也可以作為無線中繼節(jié)點設(shè)備，把處于較遠端的無線傳感裝置的感測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到接收設(shè)備，達到延長通信距離的目的。

最后說明的是，以上優(yōu)選實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過上述優(yōu)選實施例已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍。