[發明專利]用于物聯網的簇首節點、物聯網和數據傳輸方法

在審

• 申請號: 202011292974.3
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112422423A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 曹惠茹;王毅;何勰緋;何波;王世安
• 申請（專利權）人: 廣州工程技術職業學院
• 主分類號: H04L12/715
• 分類號: H04L12/715;H04L29/08;H02J7/35;H02J50/20;H02S10/10;H02S10/12
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 常柯陽

1.一種用于物聯網的簇首節點，其特征在于，包括環境傳感單元、第一無線通信單元、數據存儲單元、邊緣計算處理器、數據傳輸處理器、第二無線通信單元、多路輸出電源單元、電池單元、充電管理單元和多個發電單元；

所述邊緣計算處理器的數據端分別與所述第一無線通信單元和所述數據存儲單元的數據端連接；

所述數據傳輸處理器的數據端與所述環境傳感單元和所述第二無線通信單元的數據端連接；

所述邊緣計算處理器通過高速通信接口與所述數據傳輸處理器連接；

所述多路輸出電源單元的各路輸出端分別與所述環境傳感單元、所述第一無線通信單元、所述數據存儲單元、所述邊緣計算處理器、所述數據傳輸處理器和所述第二無線通信單元的供電端連接；

所述充電管理單元的輸出端通過所述電池單元與所述多路輸出電源單元的輸入端連接；

所述充電管理單元的輸入端分別與各所述發電單元的輸出端連接；

各所述發電單元分別將來自環境的不同形式的能量轉換成電能；所述環境傳感單元用于檢測環境參數；所述數據傳輸處理器用于根據所述環境參數，控制所述充電管理單元調整各所述發電單元的供電比例。

2.根據權利要求1所述的簇首節點，其特征在于，所述多個發電單元包括太陽能發電單元、風能發電單元和無線發電單元。

3.根據權利要求2所述的簇首節點，其特征在于，所述環境參數包括光強、風速和電磁波強度；所述根據所述環境參數，控制所述充電管理單元調整各所述發電單元的供電比例，包括：

根據所述光強確定太陽能發電能量；

根據所述風速確定風能發電能量；

根據所述電磁波強度確定無線發電能量；

根據所述太陽能發電能量、所述太陽能發電能量和所述無線發電能量，確定總發電能量；

根據所述太陽能發電能量占所述總發電能量的比例，確定所述太陽能發電單元的供電比例；

根據所述風能發電能量占所述總發電能量的比例，確定所述風能發電單元的供電比例；

根據所述無線發電能量占所述總發電能量的比例，確定所述無線發電單元的供電比例。

4.根據權利要求2所述的簇首節點，其特征在于，所述環境參數還包括溫度；所述根據所述環境參數，控制所述充電管理單元調整各所述發電單元的供電比例，還包括：

當檢測到所述環境參數中的溫度大于溫度閾值，根據所述環境參數中的溫度與溫度閾值之間的差值增大所述太陽能發電單元的供電比例和所述風能發電單元的供電比例。

5.根據權利要求1所述的簇首節點，其特征在于，所述數據傳輸處理器用于通過所述第二無線通信單元從物聯網的普通節點匯集數據，生成喚醒指令，向所述邊緣計算處理器發送所述喚醒指令，當所述邊緣計算處理器被所述喚醒指令喚醒，向所述邊緣計算處理器發送匯集到的數據。

6.根據權利要求5所述的簇首節點，其特征在于，所述邊緣計算處理器平時處于休眠狀態；當所述邊緣計算處理器接收到所述喚醒指令，所述邊緣計算處理器進入喚醒狀態，在所述喚醒狀態下，所述邊緣計算處理器接收所述邊緣計算處理器發送的數據，對接收到的數據進行數據融合，將數據融合的結果通過所述第一無線通信單元上傳，在完成上傳后恢復至所述休眠狀態。

7.根據權利要求1所述的簇首節點，其特征在于，所述簇首節點還包括散熱單元，所述散熱單元的數據端與所述數據傳輸處理器的數據端連接，所述散熱單元的供電端與所述多路輸出電源單元的一路輸出端連接，所述散熱單元用于對所述第一無線通信單元、所述數據存儲單元、所述邊緣計算處理器、所述數據傳輸處理器、所述第二無線通信單元、所述多路輸出電源單元、所述電池單元和所述充電管理單元進行散熱。

8.根據權利要求1所述的簇首節點，其特征在于，所述簇首節點還包括觸摸屏，所述觸摸屏的數據端與所述邊緣計算處理器的數據端連接，所述觸摸屏的供電端與所述多路輸出電源單元的一路輸出端連接。