集成声呐的物联网设备及其适用的空间环境探测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种集成声呐的物联网设备，所述物联网设备包含一个或多个声呐传感器模块，对应不同空间方位的信息采集；所述物联网设备通过无线网络通信连接外接的信号处理单元，将未经处理或经过初步处理的空间信息发送给信号处理单元。其优点是：声呐传感器节点布设简单灵活，与无线物联网设备集成，可以实现空间信息的本地采集；同时易于实现声呐传感器大间距布设和大数量布设，空间位置多样，因此空间探测范围覆盖跨度大，信号样本采集丰富，从而可以在信号处理单元中实现更好的空间信息提取算法。

Integrated sonar IOT device and its applicable space environment detection system

The utility model discloses a sonar integrated networking equipment, the networking equipment includes one or more sonar sensor module, information acquisition corresponding to different spatial orientation; signal processing unit of the networking equipment through the wireless communication network connecting the untreated or spatial information sent after the initial the signal processing unit for processing. The utility model has the advantages of: sonar sensor node layout is simple and flexible, and wireless networking equipment integration, local spatial information acquisition can be achieved; at the same time is easy to realize the sonar sensor and a large quantity of large space layout layout, spatial diversity, so the space exploration coverage span, which can enrich the signal samples, in the signal processing unit to achieve better spatial information extraction algorithm.

【技术实现步骤摘要】
集成声呐的物联网设备及其适用的空间环境探测系统
本技术涉及空间环境监测
，具体涉及一种集成声呐的物联网设备及其适用的空间环境探测系统。
技术介绍
随着无线通信技术的发展及其应用范围的扩张，物联网技术和设备获得了高速发展。物联网设备可以是各种信息传感器和控制器，也可以是各种智能化的家用电器。物联网设备通过多种方式接入互联网，形成一个巨大网络，实现互联网从人向物的延伸。物联网设备之间，通常遵循某种无线连接技术实现互联。802.11Wi-Fi无线通信标准是目前应用范围最广的无线接入技术标准之一，在物联网领域，Wi-Fi物联网接入方式更是应用最广，成本最低，可扩展性最好的物联网接入方式之一。同时，人工智能技术也在快速发展中，当人工智能技术与物联网技术结合，构成智能物联网时，将会要求物联网设备对自己所处环境有一定感知、包括温度、湿度、光线以及空间环境等综合环境信息。对于温度、湿度、光线等简单本体（local）信息，可以将温度、湿度、光线传感器加载于物联网设备上获得。而空间环境信息，作为一项关键的环境信息，其获取方法相对复杂，通常需要根据空间填充介质，空间范围大小和具体应用需要，选取合适的技术类型和实现细节。常用的获取空间环境信息的空间探测技术有：无线电雷达探测、光学雷达探测，由于物联网设备功率相对有限，应用场景简单，应用范围较小（相比大型无线电雷达等），应用空间介质多样（气体、液体等），因此，上述空间探测技术不具普及和适用性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种集成声呐的物联网设备及其适用的空间环境探测系统，在需要探测物联网设备所处空间环境信息的应用场景中，利用物联网设备上的声呐进行空间探测，并可以在本地进行空间环境信息分析，也可以利用物联网设备的无线连接，将获得的空间环境信息发送给更强的信息处理设备，以进行更详细的空间环境信息处理和分析。为了达到上述目的，本技术通过以下技术方案实现：一种集成声呐的物联网设备，其特征是：所述的物联网设备包含一个或多个声呐传感器模块，对应不同空间方位的信息采集。上述的集成声呐的物联网设备，其中，还包含：无线传输和控制模块，其输入端通信连接声呐传感器模块，其输出端通过无线网络通信连接外部信号处理单元，该无线传输和控制模块通过无线网络通信将未经处理或经过初步处理的空间信息发送给信号处理单元。上述的集成声呐的物联网设备，其中：所述的物联网设备还包含基本功能模块。上述的集成声呐的物联网设备，其中：所述基本功能模块为任意应用功能设备。上述的集成声呐的物联网设备，其中：所述的声呐传感器模块为超声波波段的声呐传感器，或由可感声波波段的音响设备和声音采集设备以及空间探测信号处理模块共同构成，或是上述两个波段的组合传感器系统。一种空间环境探测系统，其特征是，包含：分布设置在空间环境中的一个或多个所述的集成声呐的物联网设备，其对不同空间方位信息进行采集。一种空间环境探测系统，其中，还包含：信号处理单元，其无线通信连接所述的集成声呐的物联网设备，接收物联网设备发送的未经处理或经过初步处理的空间信息；所述的信号处理单元为无线网络中的独立设备或与在无线网络中的接入点集成。上述的空间环境探测系统，其中，还包含：功能设备，所述物联网设备对声呐传感器模块采集的空间信息进行解析使用，并根据解析结果通过有线或无线方式对功能设备进行控制。上述的空间环境探测系统，其中，还包含：功能设备，其连接所述的信号处理单元；所述声呐传感器模块将采集的空间信息通过无线网络发送给信号处理单元，信号处理单元根据空间信息的解析结果对功能设备进行控制。上述的空间环境探测系统，其中：所述空间环境探测系统还包含监控设备。本技术与现有技术相比具有以下优点：声呐传感器节点布设简单灵活，与无线物联网设备集成，可以实现空间信息的本地采集；同时易于实现声呐传感器大间距布设和大数量布设，空间位置多样，因此空间探测范围覆盖跨度大，信号样本采集丰富，从而可以在信号处理单元中实现更好的空间信息提取算法。附图说明图1为本技术的集成声呐的物联网设备结构示意图；图2为本技术的基于集成声呐的物联网设备的空间环境探测系统的实施例一系统图；图3为本技术的基于集成声呐的物联网设备的空间环境探测系统的实施例二系统图；图4为本技术的基于集成声呐的物联网设备的空间环境探测系统的实施例三系统图。具体实施方式以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本技术做进一步阐述。一种集成声呐的物联网设备，其包含一个或多个声呐传感器模块101，声呐传感器模块101具有发射声波探测信号，并采集空间反射的探测信号的功能，对应不同空间方位的信息采集；所述物联网设备通过无线网络通信连接外接的信号处理单元，将未经处理或经过初步处理的空间信息发送给信号处理单元。上述集成声呐的物联网设备可以利用可感声波或超声波等机械波，通过探测声波在介质空间中传播并在空间障碍物处的反射波，进行的空间探测和障碍物探测，具体的，该物联网设备通过声呐传感模块101探测采集空间信号，并可对采集到的信号进行空间信息提取，也可将采集到的信号或经过初步处理的空间信息，通过无线连接发送给更高一级处理单元进行更详细的空间信息分析和处理，或者配合其他应用的信号处理需要，即实现了在本地进行空间环境信息分析利用，也实现了将获得的空间环境信息发送给更强的信息处理设备，进行详细的空间环境信息处理或空间建模等更复杂的分析的功能。即，本技术中的所述物联网设备可以视具体的应用需要，具备简单到复杂的不同的空间探测信号处理分析能力，如有些物联网设备需要本地处理分析空间环境信息，以配合其他功能模块应用（例如实施例一），有些物联网设备不需要本地处理功能，只需要将采集到的空间探测信息传输给无线网络中的信号处理单元（例如实施例二、实施例三）。所述物联网设备还包含无线传输和控制模块103以及基本功能模块102，无线传输和控制模块103的输入端通信连接声呐传感器模块101，其输出端无线网络通信连接信号处理单元，基本功能模块102通信连接无线传输和控制模块103。所述基本功能模块102为任意应用功能设备，如家电控制、照明控制、其他数据采集处理等，如图1中所示为本技术的集成声呐的物联网设备的一种实施方式，该物联网设备可以具有两个声呐传感器模块101（如，对应不同空间方位的采集），基本功能模块102和声呐传感器模块101均通过控制信号与数据接口与无线传输与控制模块103连接，所示控制信号与数据接口可以为标准接口如UART、SPI、I2S、USB、SDIO、I2C等，也可以为非标准私有定义接口。所述集成声呐的物联网设备可以为支持其他应用功能的无线设备、物联网设备等加上声呐传感器模块构成，如Wi-Fi灯组设备附加声呐传感器模块、Wi-Fi家用物联网设备附加声呐传感器模块等，也可以为仅具有声呐空间探测传感功能的物联网节点。所述的声呐传感器模块101为超声波波段的声呐传感器，或由可感声波波段的音响设备和声音采集设备以及空间探测信号处理模块共同构成，或是上述两个波段的组合传感器系统。上述声呐传感器工作频率可以为较高频段的可感声波，如7kHz至20kHz，也可以为超声波频段。对于一个声呐探测系统来说，声呐探测频率较低，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成声呐的物联网设备，其特征在于：所述的物联网设备包含一个或多个声呐传感器模块（101），对应不同空间方位的信息采集；所述的物联网设备还包含：无线传输和控制模块（103），其输入端通信连接声呐传感器模块（101），其输出端通过无线网络通信连接外部信号处理单元，该无线传输和控制模块（103）通过无线网络通信将未经处理或经过初步处理的空间信息发送给信号处理单元。

【技术特征摘要】
1.一种集成声呐的物联网设备，其特征在于：所述的物联网设备包含一个或多个声呐传感器模块（101），对应不同空间方位的信息采集；所述的物联网设备还包含：无线传输和控制模块（103），其输入端通信连接声呐传感器模块（101），其输出端通过无线网络通信连接外部信号处理单元，该无线传输和控制模块（103）通过无线网络通信将未经处理或经过初步处理的空间信息发送给信号处理单元。2.如权利要求1所述的集成声呐的物联网设备，其特征在于：所述的物联网设备还包含基本功能模块（102）。3.如权利要求2所述的集成声呐的物联网设备，其特征在于：所述基本功能模块（102）为家电控制、照明控制或数据采集处理的应用功能设备。4.如权利要求1所述的集成声呐的物联网设备，其特征在于：所述的声呐传感器模块（101）为超声波波段的声呐传感器，或由可感声波波段的音响设备和声音采集设备以及空间探测信号处理模块共同构成，或是上述两个波段的组合传感器系统。5.一种空间环境探测系统，其特征在于，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：张瑞安，展睿，
申请(专利权)人：乐鑫信息科技上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31