[發(fā)明專(zhuān)利]一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀及其監(jiān)測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711094200.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107945476A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張永強(qiáng);高鴻斌;武衛(wèi)東
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河北科技大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08C17/02
• 分類(lèi)號(hào): G08C17/02;G01D21/02;H04L29/06;H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，包括單片機(jī)(1)，其特征在于：所述單片機(jī)(1)下部的左側(cè)設(shè)置有電源(2)，所述電源(2)的右側(cè)設(shè)置有存儲(chǔ)模塊(3)，所述單片機(jī)(1)的上部設(shè)置有模塊插槽(4)，所述模塊插槽(4)連接有GPRS模塊(5)以及LoRa模塊(6)，所述單片機(jī)(1)左側(cè)的上部設(shè)置有定位模塊(7)，所述定位模塊(7)的下部設(shè)置有時(shí)鐘模塊(8)，所述時(shí)鐘模塊(8)的下部設(shè)置有通訊模塊(9)，所述通訊模塊(9)的下部設(shè)置有傳感器(10)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：所述單片機(jī)采用RAM方式設(shè)置，且優(yōu)先選用STM32系列STM32F103C8T6單片機(jī)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：所述通訊模塊包括但不僅限于串口模塊、無(wú)線模塊及藍(lán)牙模塊，所述串口模塊連接有A/D轉(zhuǎn)換器。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀，其特征在于：所述傳感器包括但不僅限于溫度傳感器、濕度傳感器及壓力傳感器，且傳感器的一側(cè)還連接有能耗檢測(cè)裝置。

5.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：傳感器收集環(huán)境數(shù)據(jù)；

步驟二；收集到的環(huán)境數(shù)據(jù)通過(guò)預(yù)設(shè)的通訊方式，以及相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及設(shè)計(jì)架構(gòu)，利用相應(yīng)的通訊協(xié)議，將環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述通訊方式設(shè)置有通訊方式一及通訊方式二，所述通訊方式一采用“傳感器→匯聚節(jié)點(diǎn)→網(wǎng)關(guān)→服務(wù)端→終端”的信息傳遞方式，且通訊方式一采用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)連接，所述無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee通信協(xié)議互聯(lián)，所述互聯(lián)網(wǎng)采用HTTP通信協(xié)議互聯(lián)，所述“匯聚節(jié)點(diǎn)”與“網(wǎng)關(guān)”采用雙向通訊設(shè)置，所述通訊方式二采用“傳感器→服務(wù)端→終端”的信息傳遞方式，且通訊方式二中“終端”采用GPRS方式設(shè)置。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)置，所述LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)包含LoRa網(wǎng)關(guān)，所述LoRa網(wǎng)關(guān)連接有終端設(shè)備和后端中央服務(wù)器，所述終端設(shè)備采用單跳方式連接有至少一個(gè)網(wǎng)關(guān)，所述LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸速率范圍為0.3kbps至37.5kbps，且LoRaWAN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用一種速率自適應(yīng)方案來(lái)控制數(shù)據(jù)傳輸速率和每一終端設(shè)備的射頻輸出功率。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述設(shè)計(jì)架構(gòu)由接收線程與工作線程組成，所述接收線程采用隊(duì)列存儲(chǔ)方式設(shè)置。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通用的微環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于：所述通訊協(xié)議包含有設(shè)備到網(wǎng)關(guān)協(xié)議和網(wǎng)關(guān)到服務(wù)端協(xié)議；所述設(shè)備網(wǎng)關(guān)協(xié)議又包括數(shù)據(jù)協(xié)議、設(shè)備信息協(xié)議以及命令控制協(xié)議，所述數(shù)據(jù)協(xié)議采用統(tǒng)一15個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包傳輸方式設(shè)置，且其中1～2字節(jié)為包頭，3字節(jié)為發(fā)信者，3字節(jié)為信息類(lèi)型，4～5字節(jié)為傳感器編號(hào)，6～11字節(jié)具體信息，12～13字節(jié)為校驗(yàn)和，14～15字節(jié)為包尾；所述設(shè)備信息協(xié)議采用統(tǒng)一15個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包傳輸方式設(shè)置，且其中1～2字節(jié)為包頭，3～4字節(jié)為設(shè)備ID，5字節(jié)為設(shè)備類(lèi)型，6～7字節(jié)為設(shè)備名稱(chēng)，8字節(jié)為設(shè)備狀態(tài)，9～10字節(jié)為設(shè)備經(jīng)緯度，12～13字節(jié)為校驗(yàn)和，14～15字節(jié)為包尾；所述命令控制協(xié)議采用統(tǒng)一的9個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)包傳輸方式設(shè)置，其中1～2位為包頭，3字節(jié)為命令控制，4～5字節(jié)為設(shè)備編號(hào)，6～7位為校驗(yàn)和，8～9位為包尾。