[發明專利]無線感測裝置及方法在審

申請號：	201380043330.2	申請日：	2013-08-09
公開（公告）號：	CN104870944A	公開（公告）日：	2015-08-26
發明（設計）人：	多穆赫奈爾·赫農;克里斯托弗·格朗伊特;馬庫斯·博格;羅南·福里塞爾;阿尼瑪·阿迪	申請（專利權）人：	阿爾卡特朗訊
主分類號：	G01D3/10	分類號：	G01D3/10;H02N2/18
代理公司：	北京律盟知識產權代理有限責任公司 11287	代理人：	林斯凱
地址：	法國布洛***	國省代碼：	法國;FR
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摘要：
搜索關鍵詞：	無線裝置方法
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及無線傳感器網絡領域。特定來說，本發明涉及一種用于無線傳感器網絡的無線感測裝置，涉及一種用于操作此裝置的方法，且涉及一種包括此裝置的無線傳感器網絡。

背景技術

據知，無線傳感器網絡(簡略地，WSN)包括若干個空間分布的無線感測裝置，每一裝置具備一或多個傳感器及允許節點與WSN的其它節點通信的一或多個短程無線收發器(例如，藍牙收發器)。

取決于WSN的應用類型，提供于WSN的無線感測裝置處的傳感器適合于監控物理或環境條件，例如，振動、溫度、壓力、光、噪音、污染物、能量等。WSN的最常見應用包含交通監控、家用監控、工業過程或工業廠房的監控，基礎設施或建筑的結構監控等等。

在WSN中，每一無線感測裝置提供關于由其特有傳感器檢測到的物理或環境條件的數據。然后，可能通過其它裝置(取決于布置所述裝置所根據的拓撲)，每一裝置可將其特有數據發射到中心站。裝置可將其數據自發地發射到中心站，或替代地，由裝置進行的數據發射可由中心站產生的查詢而觸發。在中心站處，以集中方式收集并處理由各種無線感測裝置提供的信息。

每一無線感測裝置通常從干線電源或從本地電源(例如電池)汲取所需電力。無線感測裝置的電力消耗是主要由其傳感器及其無線收發器所消耗的電力產生。

發明內容

發明者已注意到，由干線電源為無線感測裝置供電是不利的，因為WSN提供商將需要從分配電力的本地當局請求授權以將其裝置連接到所述干線電源。然而，獲得此授權可是非常昂貴且耗時的操作。

另一方面，使用電池來為無線感測裝置供電是不利的，因為電池放電且因此具有有限使用壽命。當為裝置供電的電池放電時，其需要被替換。然而，此操作是非常耗時(尤其在WSN包括在廣泛區域內散布的數個裝置的情形中)且因此增加WSN的維護成本。此外，如果無線感測裝置的位置是遙遠的及/或幾乎難以接達，那么接達所述裝置以替換其電池可是不方便的或甚至不可能。此外，電池包括可污染環境的化學品。

鑒于以上所述，發明者已面對提供克服前述缺陷的無線感測裝置(特定來說，無線振動感測裝置)的問題。

特定來說，期望提供包括能夠供應可能無限制量的電力而不需要再充電或替換持久一段時間的環境友好自治電源的無線感測裝置(特定來說，無線振動感測裝置)。

本文中對術語“機械振動”的提及應理解為關于由無線感測裝置外部的物理現象的存在或發生所導致的振動。因此，現實裝置中可由所述裝置自身的特有操作造成的固有振動被認為可忽略且不囊括于術語“機械振動”在本說明書的上下文中的意義內。

根據第一方面，提供無線感測裝置，所述無線感測裝置包括：

-振動傳感器，其經配置以檢測機械振動且響應于所述機械振動而產生電信號；及

-收發器，其適合于在所述無線感測裝置與遠程裝置之間建立無線連接，

其中所述收發器經配置以接收所述電信號的至少一部分，且取決于所述電信號的所述至少一部分的強度而接通并將無線電信號發射到所述遠程裝置。

根據優選實施例，所述振動傳感器包括振動能量采集器。

更優選地，所述振動能量采集器包括殼體、布置在所述殼體內的第一質量元件及第二質量元件以及耦合到所述第二質量元件的能量變換器，所述能量變換器經布置以通過所述殼體與所述第二質量元件之間的相對運動被激活，所述相對運動是通過從所述第一質量元件以碰撞方式轉移到所述第二質量元件的動能的至少一部分激發。

根據第一實施例，傳感器經配置以將所述電信號的所述至少一部分自動供應到所述收發器。

優選地，所述收發器進一步經配置以在被接通時將所述無線電信號自動發射到所述遠程裝置。

根據第二實施例，無線感測裝置進一步包括插置于所述振動傳感器與所述收發器之間的控制模塊，所述控制模塊經配置以檢查所述電信號是否滿足一或多個預定要求，且如果滿足所述一或多個預定要求，那么將所述電信號的所述至少一部分供應到所述收發器。