[實用新型]一種用于環境檢測的無線傳感器網絡裝置

有效

• 申請號: 200820083741.0
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN201293937Y
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 吳波;姜華;劉海濤;張帆;周璐巍;鮑星合;趙康;李中一;李保海
• 申請（專利權）人: 中科院嘉興中心微系統所分中心
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;H04L12/28
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 沈志良

技術領域

本實用新型涉及無線傳感器網絡應用領域，具體是一種利用基于MEMS技術的溫濕度和大氣壓傳感器以及低功耗的光強傳感器檢測環境信息的無線傳感器網絡裝置。

背景技術

溫濕度、大氣壓強、光照強度等環境信息與人們生活戚戚相關，在農、林、牧、副、漁和工業的生產控制中，也需頻繁準確地采集這些數據來保證生產加工的正常進行。隨著社會發展和人們生活水平的提高，家居和辦公環境的個性化受到越來越多人的推崇，智能樓宇、智能家居正成為趨勢，精確可靠的采集數據成為首要解決的問題。

現有的對溫濕度、大氣壓強、光照強度等環境信息的檢測裝置由于采用的多是傳統的模擬式傳感器，所以這種檢測裝置存在體積大、抗干擾性弱、測量精度低的問題。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于環境檢測的無線傳感器網絡裝置。

本實用新型的要解決的現有環境信息的檢測裝置存在的體積大、抗干擾性弱、測量精度低的問題。。

為實現以上目的，本實用新型所述的一種用于環境檢測的無線傳感器網絡裝置由MEMS溫濕度傳感器、MEMS大氣壓強傳感器、光照強度傳感器、數據交換單元、控制單元以及射頻單元組成；MEMS溫濕度傳感器、MEMS大氣壓強傳感器、光照強度傳感器分別與控制單元、數據交換單元互相連接，控制單元和數據交換單元、射頻單元互相連接。

MEMS溫濕度傳感器用來檢測裝置所處環境的溫濕度狀態并輸出數字信號。

MEMS大氣壓強傳感器用來檢測裝置所處環境的大氣壓強狀態并輸出數字信號。

光照強度傳感器用來檢測裝置所處環境的光照強度狀態并輸出數字信號。

控制單元利用SPI接口及輸入輸出管腳口與傳感器進行數據交換，傳感器輸出的數字信號在控制單元內進行算法及協議處理。

控制單元還協調整個裝置的有效運行，控制系統功耗，延長裝置工作時間。

數據交換單元使裝置與外界建立有線數據聯系，增強裝置的擴展性。

射頻單元與基站建立無線通信聯系，進行數據交換。

本實用新型采用傳感器作為環境信息檢測傳感器，具有體積小、功耗低的特點，數字信號輸出使得裝置實現簡單，互換性強、維護簡單方便。本實用新型在環境信息檢測領域具有廣闊的應用前景。

附圖說明

圖1為本實用新型的框圖。

圖2為本實用新型工作流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示，本實用新型所述的一種用于環境檢測的無線傳感器網絡裝置包括MEMS溫濕度傳感器、MEMS大氣壓強傳感器、光照強度傳感器、數據交換單元、控制單元以及射頻單元組成；MEMS溫濕度傳感器、MEMS大氣壓強傳感器、光照強度傳感器分別于控制單元、數據交換單元互相連接，控制單元和數據交換單元、射頻單元互相連接。

MEMS溫濕度傳感器用來檢測裝置所處環境的溫濕度狀態并輸出數字信號；MEMS大氣壓強傳感器用來檢測裝置所處環境的大氣壓強狀態并輸出數字信號；光照強度傳感器用來檢測裝置所處環境的光照強度狀態并輸出數字信號。控制單元控制傳感器的數據使能，并利用自帶的SPI口和輸入輸出管腳與傳感器進行數據交換。傳感器和控制單元也可通過數據交換單元與其他裝置或系統進行有線數據交換。

控制單元對傳感器的輸出數據進行校驗及算法和協議處理，并可根據所設閥值提供報警提示功能。控制單元同時還協調整個裝置的有效運行，控制系統功耗。

整個裝置在一套完善的低功耗模式下工作，控制單元和射頻單元只有在短暫的檢測時間內處于正常工作模式，其余時間處于超低功耗模式并可根據需要切斷MEMS傳感器的供電電源，保證系統以最低的功耗進行工作。正常工作模式和超低功耗模式之間的切換靠定時器來輔助實現。

裝置的工作電壓為3.3V，采用低功耗技術時，系統的工作電流為0.3mA，最大工作電流為30mA。裝置的供電根據需要可由有線的5V直流適配器提供，也可由充電鋰電池提供。鋰電池輸出電壓3.7V，容量為1500mAh。使用充電鋰電池時，經計算可待機工作半年以上。采用大容量電池時，待機工作時間相應延長。