技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及家用及商用情況下的采暖無線溫控器和風(fēng)機(jī)盤管無線溫控器的數(shù)據(jù)采集技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種采暖溫控器用或風(fēng)機(jī)盤管用數(shù)據(jù)采集裝置。

背景技術(shù)：

目前市場(chǎng)上的智能溫控器通常只有本地功能，只能在使用現(xiàn)場(chǎng)本地修改工作參數(shù)、工作模式等配置信息，而且被控制區(qū)域的溫度、被控燃?xì)饧訜崞鞯墓ぷ鳡顟B(tài)等重要數(shù)據(jù)也只能在本地的控制器查看，即使有一些控制器具有數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程接口，但是其通信距離也僅限在距離工作現(xiàn)場(chǎng)較近的范圍內(nèi)，一般為幾十米到幾百米；

由于在家用和商用的環(huán)境下，現(xiàn)場(chǎng)的工況復(fù)雜，無線類溫控器的無線通訊容易受到多方面的影響，造成整個(gè)系統(tǒng)中的部分設(shè)備的部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)丟包的情況出現(xiàn)。這樣導(dǎo)致了整個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的不完整性的情況的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種采暖溫控器用或風(fēng)機(jī)盤管用數(shù)據(jù)采集裝置。

本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種采暖溫控器用或風(fēng)機(jī)盤管用數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括電源、中央處理器、無線通訊模塊和網(wǎng)絡(luò)接口，所述電源用于為中央處理器和無線通訊模塊供電；

所述中央處理器與所述無線通訊模塊以控制所述無線通訊模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；所述無線通訊模塊用于轉(zhuǎn)發(fā)所述無線通訊模塊所在的數(shù)據(jù)采集裝置或其它數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)；

所述無線通訊模塊通過網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至云端、客戶端或者溫控器。

進(jìn)一步地，各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置中的無線通訊模塊通過自組織網(wǎng)進(jìn)行通訊。

進(jìn)一步地，各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置中的無線通訊模塊采用動(dòng)態(tài)路由進(jìn)行通訊。

進(jìn)一步地，各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置中的無線通訊模塊構(gòu)成星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置均為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理的節(jié)點(diǎn)不多于254，同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理以組成節(jié)點(diǎn)數(shù)不多于65000的網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，所述中央處理器通過無線通訊模塊獲取所有無線溫控器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后控制無線通訊模塊將所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)上次至云端，同時(shí)將云端的數(shù)據(jù)下載，并通過無線通訊模塊發(fā)送至所有溫控器。

進(jìn)一步地，還包括傳感器模塊，所述傳感器模塊與所述無線通訊模塊通訊連接。

進(jìn)一步地，所述中央處理器使用CPU i.MX 6UltraLite芯片。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明提供一種采暖溫控器用或風(fēng)機(jī)盤管用數(shù)據(jù)采集裝置,以解決現(xiàn)有無線類溫控器的無線通訊容易受到多方面的影響，造成整個(gè)系統(tǒng)中的部分設(shè)備的部分?jǐn)?shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)丟包的情況的問題，還能夠提升數(shù)據(jù)采集裝置與溫控器的通訊距離。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種采暖溫控器用或風(fēng)機(jī)盤管用數(shù)據(jù)采集裝置示意圖。

圖中：

101-中央處理器，102-電源，103-無線通訊模塊，104-網(wǎng)絡(luò)接口。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

如圖1所示，本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，

一種采暖溫控器用或風(fēng)機(jī)盤管用數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括電源102、中央處理器101、無線通訊模塊103和網(wǎng)絡(luò)接口104，所述電源102用于為中央處理器101和無線通訊模塊104供電。

所述中央處理器101與所述無線通訊模塊103以控制所述無線通訊模塊103進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)；所述無線通訊模塊103用于轉(zhuǎn)發(fā)所述無線通訊模塊103所在的數(shù)據(jù)采集裝置或其它數(shù)據(jù)采集裝置采集到的數(shù)據(jù)。

所述無線通訊模塊103通過網(wǎng)絡(luò)接口將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至云端、客戶端或者溫控器。

具體地，還包括傳感器模塊，所述傳感器模塊與所述無線通訊模塊103通訊連接。所述中央處理器101通過無線通訊模塊103獲取所有無線溫控器的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后控制無線通訊模塊103將所述工作狀態(tài)數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)上次至云端，同時(shí)將云端的數(shù)據(jù)下載，并通過無線通訊模塊103發(fā)送至所有溫控器。

本實(shí)施例提供的是將終端溫控器的數(shù)據(jù)采和集數(shù)據(jù)傳輸一體化的終端設(shè)備，具有一體性、機(jī)動(dòng)性、體積小、重量輕、高性能等特點(diǎn)。

具體地，各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置中的無線通訊模塊103通過自組織網(wǎng)進(jìn)行通訊。使用自組織網(wǎng)來通信的原因?yàn)榫W(wǎng)狀網(wǎng)通信實(shí)際上就是多通道通信，在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，由于各種原因，往往并不能保證每一個(gè)無線通道都能夠始終暢通，就像城市的街道一樣，可能因?yàn)檐嚨?，道路維修等，使得某條道路的交通出現(xiàn)暫時(shí)中斷，此時(shí)由于有多個(gè)通道，車輛（相當(dāng)于的控制數(shù)據(jù)）仍然可以通過其他道路到達(dá)目的地。而這一點(diǎn)對(duì)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)控制而言則非常重要。采用自組織網(wǎng)進(jìn)行通訊，舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子就可以說明這個(gè)問題，當(dāng)一隊(duì)傘兵空降后，每人持有一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)模塊終端，降落到地面后，只要他們彼此間在網(wǎng)絡(luò)模塊的通信范圍內(nèi)，通過彼此自動(dòng)尋找，很快就可以形成一個(gè)互聯(lián)互通的ZigBee網(wǎng)絡(luò)。而且，由于人員的移動(dòng)，彼此間的聯(lián)絡(luò)還會(huì)發(fā)生變化。因而，模塊還可以通過重新尋找通信對(duì)象，確定彼此間的聯(lián)絡(luò)，對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行刷新。這就是自組織網(wǎng)。

具體地，各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置中的無線通訊模塊103采用動(dòng)態(tài)路由進(jìn)行通訊。所謂動(dòng)態(tài)路由是指網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆窂讲⒉皇穷A(yù)先設(shè)定的，而是傳輸數(shù)據(jù)前，通過對(duì)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)時(shí)可利用的所有路徑進(jìn)行搜索，分析它們的位置關(guān)系以及遠(yuǎn)近，然后選擇其中的一條路徑進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在的網(wǎng)絡(luò)管理軟件中，路徑的選擇使用的是“梯度法”，即先選擇路徑最近的一條通道進(jìn)行傳輸，如傳不通，再使用另外一條稍遠(yuǎn)一點(diǎn)的通路進(jìn)行傳輸，以此類推，直到數(shù)據(jù)送達(dá)目的地為止。在實(shí)際工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，預(yù)先確定的傳輸路徑隨時(shí)都可能發(fā)生變化，或者因各種原因路徑被中斷了，或者過于繁忙不能進(jìn)行及時(shí)傳送。動(dòng)態(tài)路由結(jié)合網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，就可以很好解決這個(gè)問題，從而保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

進(jìn)一步地，各個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置中的無線通訊模塊103構(gòu)成星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步地，每一個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置均為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)。具體地，一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理的節(jié)點(diǎn)不多于254，同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理以組成節(jié)點(diǎn)數(shù)不多于65000的網(wǎng)絡(luò)。

具體地，無線通訊模塊103和溫控器之間采用zigbee通訊方式，從而使通訊不穩(wěn)定的情況減少。

ZigBee是一種高可靠的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)，類似于CDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)。ZigBee數(shù)傳模塊類似于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基站。通訊距離從標(biāo)準(zhǔn)的75m到幾百米、幾公里，并且支持無限擴(kuò)展。ZigBee是一個(gè)由可多到65000個(gè)無線數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊之間可以相互通信，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75m無限擴(kuò)展。

與移動(dòng)通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)不同的是，ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要是為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化控制數(shù)據(jù)傳輸而建立，因而，它必須具有簡(jiǎn)單，使用方便，工作可靠，價(jià)格低的特點(diǎn)。而移動(dòng)通信網(wǎng)主要是為語音通信而建立，每個(gè)基站價(jià)值一般都在百萬元人民幣以上，而每個(gè)ZigBee“基站”卻不到1000元人民幣。每個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)不僅本身可以作為監(jiān)控對(duì)象，例如其所連接的傳感器直接進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控，還可以自動(dòng)中轉(zhuǎn)別的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳過來的數(shù)據(jù)資料。除此之外，每一個(gè)ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(FFD)還可在自己信號(hào)覆蓋的范圍內(nèi)，和多個(gè)不承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)信息中轉(zhuǎn)任務(wù)的孤立的子節(jié)點(diǎn)(RFD)無線連接。

ZigBee具有以下特性：

1、低功耗。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6～24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)。這是ZigBee的突出優(yōu)勢(shì)。相比較，藍(lán)牙能工作數(shù)周、WiFi可工作數(shù)小時(shí)。

2、低成本。通過大幅簡(jiǎn)化協(xié)議(不到藍(lán)牙的1/10)，降低了對(duì)通信控制器的要求，按預(yù)測(cè)分析，以8051的8位微控制器測(cè)算，全功能的主節(jié)點(diǎn)需要32KB代碼，子功能節(jié)點(diǎn)少至4KB代碼，而且ZigBee免協(xié)議專利費(fèi)。每塊芯片的價(jià)格大約為2美元。

3、低速率。ZigBee工作在20～250kbps的速率，分別提供250 kbps(2.4GHz)、40kbps(915 MHz)和20kbps(868 MHz)的原始數(shù)據(jù)吞吐率，滿足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求。

4、近距離。傳輸范圍一般介于10～100m之間，在增加發(fā)射功率后，亦可增加到1～3km。這指的是相鄰節(jié)點(diǎn)間的距離。如果通過路由和節(jié)點(diǎn)間通信的接力，傳輸距離將可以更遠(yuǎn)。

5、短時(shí)延。ZigBee的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一步節(jié)省了電能。相比較，藍(lán)牙需要3～10s、WiFi 需要3 s。

6、高容量。ZigBee可采用星狀、片狀和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個(gè)主節(jié)點(diǎn)管理若干子節(jié)點(diǎn)，最多一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可管理254個(gè)子節(jié)點(diǎn)；同時(shí)主節(jié)點(diǎn)還可由上一層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理，最多可組成65000 個(gè)節(jié)點(diǎn)的大網(wǎng)。

7、高安全。ZigBee提供了三級(jí)安全模式，包括無安全設(shè)定、使用訪問控制清單(Access Control List, ACL) 防止非法獲取數(shù)據(jù)以及采用高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)(AES 128)的對(duì)稱密碼，以靈活確定其安全屬性。

9、免執(zhí)照頻段。使用工業(yè)科學(xué)醫(yī)療(ISM)頻段，915MHz(美國(guó)), 868MHz(歐洲), 2. 4GHz(全球) , 。

由于此三個(gè)頻帶物理層并不相同，其各自信道帶寬也不同，分別為0.6MHz, 2MHz和5MHz。分別有1個(gè), 10個(gè)和16個(gè)信道。

這三個(gè)頻帶的擴(kuò)頻和調(diào)制方式亦有區(qū)別。擴(kuò)頻都使用直接序列擴(kuò)頻(DSSS)，但從比特到碼片的變換差別較大。調(diào)制方式都用了調(diào)相技術(shù)，但868MHz和915MHz頻段采用的是BPSK，而2.4GHz頻段采用的是OQPSK。

在發(fā)射功率為0dBm的情況下，藍(lán)牙通常能有10米的作用范圍。而ZigBee在室內(nèi)通常能達(dá)到30-50米的作用距離，在室外空曠地帶甚至可以達(dá)到400米(TI CC2530不加功率放大)。

所以ZigBee可歸為低速率的短距離無線通信技術(shù)。

所述中央處理器101使用CPU i.MX 6UltraLite芯片，CPU i.MX 6UltraLite芯片的性能如下：

CPU i.MX 6UltraLite是NXP公司的一顆高性能、超高效率的Cortex-A7架構(gòu)的CPU。該CPU最高運(yùn)行主頻達(dá)528MHz，集成了電源管理模塊，降低了外部供電的復(fù)雜性，簡(jiǎn)化了電源的上電時(shí)序；該CPU支持的存儲(chǔ)接口包括：LPDDR2，DDR3，DDR3L，Raw Nand，Managed Nand，NOR Flash，eMMC，Quad SPI。

FETMX6ULC核心板搭載的DRAM顆粒是512MByte的LvDRR3顆粒，工作電壓是1.35V，超低的工作電壓會(huì)使該產(chǎn)品在功耗上有突出的表現(xiàn)，512MByte的容量能滿足絕大多數(shù)項(xiàng)目應(yīng)用的需求，甚至是圖像、圖形處理需求。

i.MX 6UltraLite CPU支持的啟動(dòng)設(shè)備較多，包括：USB，UART，NOR Flash，NAND Flash，OneNand Flash，SD/MMC，SPI NOR Flash，QSPI NOR Flash等，F(xiàn)ETMX6ULC核心板在啟動(dòng)設(shè)備的選擇上，給客戶留出足夠的選擇空間，對(duì)成本敏感的客戶可以選擇Raw Nand Flash啟動(dòng)；需要大ROM空間的客戶，可以選擇eMMC啟動(dòng)，對(duì)啟動(dòng)的穩(wěn)定性要求較高的客戶，可以選擇QSPI接口的NorFlash啟動(dòng)Boot和內(nèi)核，eMMC存儲(chǔ)文件系統(tǒng)和用戶數(shù)據(jù)。

考慮的用戶開發(fā)產(chǎn)品期間的調(diào)試方便，F(xiàn)ETMX6ULC核心板支持USB串行下載模式，可以方便的將開發(fā)過程中的代碼下載到CPU內(nèi)部，來驗(yàn)證更改的準(zhǔn)確性；考慮到批量生產(chǎn)階段的便利性，支持了SD卡啟動(dòng)的方式，并且開發(fā)出來SD卡自動(dòng)燒寫的程序更新方式，該啟動(dòng)方式下，只需要將核心板配置為SD卡啟動(dòng)模式，將需要更新的系統(tǒng)文件拷貝到SD卡中，上電就可以自動(dòng)完成程序的更新、升級(jí)。

i.MX 6UltraLite CPU外部接口資源豐富，包括如下：

1、顯示方面：支持一個(gè)并行的RGB接口，在60Hz刷新頻率下支持的最大顯示時(shí)鐘８５MHz，最大顯示分辨率達(dá)（1366×768），WXGA。支持24位、18位、16位、和8位的并行顯示設(shè)備。

2、攝像頭接口：支持一個(gè)平行的攝像頭接口，最高支持到24位數(shù)據(jù)，238MHz的點(diǎn)時(shí)鐘；支持24位、16位、10位、和8位輸入設(shè)備；支持BT.656接口標(biāo)準(zhǔn)；美中不足的是，沒有硬件編解碼器，在視頻處理上的表現(xiàn)會(huì)遜色一些。

3、擴(kuò)展卡接口：支持兩個(gè)MMC/SD/SDIO接口，當(dāng)使用eMMC設(shè)備啟動(dòng)時(shí)，核心板會(huì)占用一個(gè)MMC/SD/SDIO接口，留個(gè)客戶的只有一個(gè)可以使用。

4、USB接口：支持兩路USB OTG2.0接口，最大傳輸速度480Mbps。

5、I2S音頻接口：最大支持3路I2S，對(duì)需要多個(gè)音頻輸入的項(xiàng)目來說，是個(gè)不錯(cuò)的選擇。

6、SPDIF接口：支持SONY、PHILIPS數(shù)字音頻接口，并支持發(fā)送和接收，在音頻擴(kuò)展上有了足夠的空間。

7、最大4個(gè)eCSPI接口

8、最大4個(gè)I2C接口

9、2個(gè)10/100Mbps網(wǎng)絡(luò)接口，并且只是IEEE1588網(wǎng)絡(luò)授時(shí)協(xié)議。

10、支持8個(gè)PWM調(diào)制模塊

11、支持JTAG接口

12、外部中斷：每個(gè)GPIO都具有外部中斷功能。

13、支持8×8矩陣鍵盤

14、支持一路QSPI接口，用于連接串行NOR Flash芯片

15、支持兩路CAN接口

16、支持三個(gè)看門狗

17、EBI接口

18、支持10路12位的AD輸入引腳，并支持絲線電阻觸摸控制器，用于連接電阻觸摸屏。

19、ISO7816接口：該接口可以是CPU連接智能卡，對(duì)有加密要求的影響來說，是個(gè)不錯(cuò)的選擇，比如充電樁。

可以看出該CPU的外設(shè)接口非常豐富。但是，這些接口是不能同時(shí)使用的，為了提供芯片的性價(jià)比，CPU廠家引入了PINMUX的架構(gòu)，簡(jiǎn)單說就是引腳存在復(fù)用，以上說的這些接口，只用了大約114個(gè)引腳引腳，每個(gè)引腳最大可以有9中功能，每個(gè)功能有可以出現(xiàn)在不同的引腳上面，為了幫助客戶最短的時(shí)間完成項(xiàng)目，有經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師團(tuán)隊(duì)，根據(jù)客戶的具體項(xiàng)目，為客戶提供引腳配置服務(wù)。

FETMX6ULC核心板從結(jié)構(gòu)上，進(jìn)行緊湊化、小型化的設(shè)計(jì)，板子尺寸只有40×50mm，最大高度6.5mm，和一個(gè)火柴盒的大小相當(dāng)，適應(yīng)了當(dāng)前產(chǎn)品設(shè)計(jì)小型化的需求。連接方式上，采用了兩個(gè)0.8mm間距的80PIN連接器，0.8mm的間距是產(chǎn)品尺寸和加工、維護(hù)成本的最佳這種，既不會(huì)造成產(chǎn)品尺寸太大，也不會(huì)給焊接、維修增加太多的成本。

以上所揭露的僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。