[發明專利]一種復合多通道傳感器

在審

• 申請號: 201711440816.6
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108227575A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 蔣樂樂;程玉華
• 申請（專利權）人: 上海矽潤科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明實施例涉及一種復合多通道傳感器，包括多通道傳感器，所述多通道傳感器、模擬前端控制電路、控制/處理核心MCU、無線RF收發單元、電源管理單元等系統功能模塊集成在一個塑封外殼之中。應用于農業監測領域的采用SOC/SiP混合集成方式高度集成的智能傳感器設計。本發明提出的傳感器結構可以將傳感器封裝體外元件數量和質量需求降到最低從而在整體上控制農業監測傳感器系統的實施成本，而且該傳感器接口多樣，能夠靈活配置其他模組，提升整個農業監測傳感器系統功能，增強系統可重構、可升級能力，進一步降低運維成本，廣泛應用于各種類型的農業智能化生產。

技術領域

本發明涉及的是集成電路領域，尤其涉及一種高度集成的傳感器系統結構設計。

背景技術

農業物聯網架構可分為三層：感知層、傳輸層和應用層。感知層是物聯網識別物體、采集信息的來源，包括各種傳感器如溫濕度、光照、CO2、風感傳感器等來獲取各類植物/環境信息。傳輸層是整個物聯網信息通路，負責傳遞和處理感知層獲取的信息，由各種網絡，包括互聯網、廣電網、網絡管理系統和云計算平臺等組成。應用層是物聯網和用戶的接口，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用。依托互聯網基礎設施與技術延伸，三個層次中傳輸層已經發展相對成熟，而感知層屬于雛形級別。特別是感知層作為農業物聯網獲取農業生產信息的關鍵手段，也是目前農業物聯網發展技術瓶頸之一。

目前在感知層級，采用的傳感器應用是單純的多種傳感器單元加法式元器件集合、軟硬件拼裝的傳統建構方式，存在系統體積大、成本高、功率大、環境適應能力差、可靠性不足等明顯缺陷，必然不能滿足農業市場需要。專業的農業物聯網系統，需要從系統融合和應用集成的高度，在各個設計、集成等技術層面提高系統性能和控制整體實現成本，達到農業系統的可用性需求。將多種傳感器與微處理器、無線通訊模塊、電源管理模塊及先進控制算法，利用先進微電子設計與制造技術集成在幾片芯片/封裝體中，有效實現系統小型化、成本合理控制、傳感智能化、結構彈性化、可靠穩定等多方面綜合性能指標。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種應用于農業種植監測的高集成復合多通道智能傳感器設計。

本發明實施例提供了一種復合多通道傳感器，包括多通道傳感器，所述多通道傳感器、模擬前端控制電路、控制/處理核心MCU、無線RF收發單元、電源管理單元等系統功能模塊集成在一個塑封外殼之中。

進一步的，采用SoC/SiP復合集成技術，將所述多通道傳感器、模擬前端控制電路、控制/處理核心MCU、無線RF收發單元、電源管理等系統功能模塊集成在一個塑封外殼之中。

進一步的，所述多通道傳感器包括溫度監測傳感器、濕度監測傳感器、氣壓監測傳感器、CO2監測傳感器、光照監測傳感器中的至少一種或多種。

進一步的，所述多通道傳感器與所述模擬前端控制電路相連接，構成一體化結構。

進一步的，所述模擬前端控制電路采用16位ΔΣADC構建多通道模數轉換器。

進一步的，所述控制/處理核心MCU、所述無線RF收發單元和所述電源管理單元均為模塊化設計，所述控制/處理核心MCU和所述無線RF收發單元集成為一個無線MCU模塊。

進一步的，所述控制/處理核心MCU內核為針對農業用途進行專業優化設計的超低功耗32位MCU：工作電壓<1.8V，待機電流<500nA，具有多種低功耗模式，工作模式能效<10uW/MHz,高性能>1.21 DMIPS/MHz。

進一步的，所述多通道傳感器為六路傳感器通道。