[發(fā)明專利]一種應用于物聯(lián)網(wǎng)的多感知傳感器、傳感器網(wǎng)絡及感知方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010408060.2
• 申請日: 2020-05-14
• 公開（公告）號: CN111551208A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設計）人: 魏磊;仲偉付;宋國訓;劉曌;楊秀紅
• 申請（專利權）人: 魏磊
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C19/30;H04B1/10;H04L29/08
• 代理公司: 濟南知來知識產權代理事務所(普通合伙) 37276
• 代理人: 曹麗

1.一種應用于物聯(lián)網(wǎng)的多感知傳感器，所述傳感器包括：傳感器外殼、多感知傳感器部分和傳感器供能部分；所述多感知傳感器部分和傳感器供能部分均設置于傳感器外殼內；所述傳感器供能部分用于為多感知傳感器部分供能；其特征在于，所述多感知傳感器部分包括：被動傳感器部分和主動傳感器部分；所述被動傳感器部分，被動感知環(huán)境參數(shù)的變化，獲取參數(shù)變化的結果；所述主動傳感器部分包括：發(fā)射部分、接收部分和分析部分；所述發(fā)射部分發(fā)包括第一發(fā)射部分和第二發(fā)射部分，所述第一發(fā)射部分和第二發(fā)射部分均發(fā)射聲、光和/或電波后，接收部分接收反射波和直接波；所述分析部分根據(jù)接收到的反射波和直接波，依次進行直接波濾除、反射波轉換和頻譜繪制步驟；根據(jù)頻譜繪制結果，獲取環(huán)境參數(shù)變化結果。

2.如權利要求1所述的傳感器，其特征在于，所述被動傳感器部分進行直接波濾除的過程執(zhí)行以下步驟：使用如下公式，通過傅里葉變換計算接收部分接收到的第一發(fā)射部分的直接波和第二發(fā)射部分的直接波之間的延時：其中，r₁(t)為第一發(fā)射部分的直接波，F(xiàn)[r₁(t)為其對應的傅里葉變換；r₂(t)為第二發(fā)射部分的直接波，F(xiàn)^*[r₂(t)]為其對應的傅里葉變換的共軛；f為F[r₁(t)與F^*[r₂(t)]對應的頻率，x為傅里葉變換的未知量；再計算第一發(fā)射部分的直接波與第二發(fā)射部分的直接波之間的互相關系數(shù)：其中，表示r₂(t)的傅里葉逆變換；將放大2c倍，得到濾除直接波后的反射波：

3.如權利要求2所述的傳感器，其特征在于，所述傳感器功能部分包變壓器；所述變壓器通過彈簧和一個磁鐵彈性連接；所述磁鐵的外部環(huán)繞設置有金屬線圈；所述金屬線圈通過一個整流電路與多感知傳感器部分連接。

4.一種基于權利要求1至3之一所述傳感器的應用于物聯(lián)網(wǎng)的多感知傳感網(wǎng)路，其特征在于，所述網(wǎng)絡包括：供能網(wǎng)絡、傳輸網(wǎng)絡、變壓器、服務器、網(wǎng)關、計算器、調制解調器、控制終端和濾波器；所述變壓器設置于所述供能網(wǎng)絡與傳輸網(wǎng)絡之間，連接供能網(wǎng)絡與傳輸網(wǎng)絡；所述供能網(wǎng)絡和傳輸網(wǎng)絡之間設置有網(wǎng)關；所述計算器設置于供能網(wǎng)絡上，計量供能消耗；所述服務器設置于傳輸網(wǎng)絡上，提供網(wǎng)絡服務；所述調制解調器分別設置于服務器與傳輸網(wǎng)絡之間，以及傳輸網(wǎng)絡與控制終端之間，進行信號的調制與解調。

5.如權利要求4所述的網(wǎng)絡，其特征在于，所述其特征在于，所述供能網(wǎng)絡與傳輸網(wǎng)絡之間，在網(wǎng)關之前，靠近供能網(wǎng)絡處，設置有第一濾波器；所述傳輸網(wǎng)絡與用戶終端之間，在調制解調器之前，靠近傳輸網(wǎng)絡處，設置有第二濾波器；所述第一濾波器通過建立反饋濾波模型，生成抗干擾器，進而生成反饋控制器，進行反饋控制濾波；所述第一濾波器進行濾波時，通過如下公式建立反饋濾波模型：其中，v_n和i_n，n＝1，2，3是每一相位的供能網(wǎng)絡的電壓值和電流值；所述R_c和L_c為第一濾波器的自感和自身電容；v_1M、v_2M和v_3M為每一相位的第一濾波器的電壓值；v_MN為電壓校正值，

6.如權利要求5所述的網(wǎng)絡，其特征在于，所述傳輸網(wǎng)絡在傳輸信號時針對傳輸?shù)男盘栠M行擴頻調制，以使得信號能夠通過無線和/或有線的方式傳輸至服務器所述擴頻調制的方法包括：將基帶信號和偽碼進行結合，進行擴頻調制，生成擴頻調制信號的方法執(zhí)行以下步驟：步驟S1：將基帶信號中的每一個符號用如下公式表示：d(t)＝|b(t)c(t)sc(t)|；其中，

是數(shù)據(jù)向量的連續(xù)時間表達；步驟S2：用如下公式表示偽碼：步驟S3：將基帶信號中的每一個符合和偽碼做卷積運算，生成的結果為擴頻調制信號；其中，b∈{±1}L×1是傳輸?shù)囊粋€符號，每個符號由L比特數(shù)據(jù)組成；定義偽隨機序列向量為c∈{±1}C×1，其中包含C個碼片；上述兩個向量是b(t)和c(t)離散表達；定義Tb和Tc分別表示數(shù)據(jù)信息周期和碼寬，則有LTb＝CTc，即一個符號周期中含有整數(shù)個偽碼周期。