一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块制造技术

本发明专利技术公开了一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块，其特征在于，包括主控制器模块、射频模块、电源模块、接口模块、晶振模块、天线开关，主控制器模块包括主控制器、运算单元和存储单元；射频模块负责无线数据的发送和接收；接口模块连接主控制器的输入输出接口和外部电路的接口；天线开关负责天线通道的切换；电源模块为模块内部的各个子模块以及电路单元提供电能；晶振模块为射频模块和主控制器提供晶振频率；无线通信模块内置控制程序和通讯协议栈，负责整个终端模块的运行、通信和数据处理。本发明专利技术取代以往人工采集数据的模式，大大提高工作效率，降低了劳动成本；采用自主构建的无线网络，避免使用运营商网络带来的弊端。

【技术实现步骤摘要】
一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块
本专利技术涉及到无线网络系统,尤其涉及到一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块。
技术介绍
为了在广阔的乡村地区，进行沼气的数据采集并远程传输到基站、网关、后台等环节，需要将采集来的数据进行无线发送。在地广人稀的乡村地区，传统的沼气数据采集都是通过人工的方式来完成的，由工作人员挨家挨户的抄写沼气使用数据，非常辛苦，效率低下。后来，随着无线网络技术的发展，有人提出了利用公网来进行无线数据传输的方案，即利用运营商网络进行远距离的数据传输。这种方案是利用现成的无线网络来实现数据传输，省去了大量架设基站、网络设备的成本。但是，运营商的无线网络在实际使用中，经常遇到以下问题：无线网络覆盖不均衡，有些地方能够正常通信，有些地方却时断时续；对数据通信的支持不佳，许多地区的运营商网络在覆盖不足的时候，仅能支持语音通信，数据通信则十分缓慢，甚至无法通信；网络覆盖存在死角，收不到无线信号；使用运营商网络，需要支付流量费用，成本较高；运营商网络的覆盖，虽然理论上可以覆盖足够大的范围，但在实际应用中由于种种原因，在乡村地区的运营商网络实现无线数据业务，效果很差。信号不通，连接断线时有发生。而且，支持运营商网络的模块，价格贵、还要交流量费、功耗大，必须使用外部电源，不适合地广人稀的广大乡村地区。如果不用运营商的网络，又存在如何解决覆盖范围，如何能够将数据传输得足够远的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中的缺陷，本专利技术要解决的技术问题体现在以下几点：无线传输模块可以进行广域长距离的数据传输，能够实现远距离数据监控的目的；无线模块支持串口功能，能够方便的与传感器、控制器相结合，实现实现数据自动化采集的供能；无线模块采用INC技术(智能神经元技术)，能够智能的进行信息控制处理；无线模块具有低功耗的特点，只需电池供电，就可以长时间工作，不需要外部电源供电，非常适合乡村地区沼气数据采集的应用；自组网络构建，投入成本低廉，无需向运营商缴纳流量费。针对上述技术问题，本专利技术提出了一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块，将传感器、控制器的数据接入该无线模块，就能实现更远距离的传输。为实现上述目的，本专利技术是根据以下技术方案实现的：一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块，其特征在于，包括主控制器模块、射频模块、电源模块、接口模块、晶振模块、天线开关，其中所述主控制器模块包括主控制器、运算单元和存储单元，所述存储单元内置于主控制器中，控制程序被置于存储单元，系统启动时被调入计算单元运行，所述主控制器接收沼气设备的传感器采集的数据，并转换为无线通信的格式发送出去，同时也将接收到的无线数据解析出来，经过运算后将控制指令发送给沼气设备并执行动作；所述射频模块负责无线数据的发送和接收，从空口接收来的数据经射频电路处理后，发送给主控制器，把主控制器发过来的数据，调制成射频信号，经空口发送出去；所述接口模块连接主控制器的输入输出接口和外部电路的接口，从沼气设备的传感器采集的数据通过接口模块进入主控制器，所述主控制器的命令和运算结果通过接口模块输出给电磁阀、显示屏。所述天线开关负责天线通道的切换，包括射频发射和接收通道的切换，频段选择，所述天线开关接外置天线，并连接空口的信号收发。所述电源模块为模块内部的各个子模块以及电路单元提供电能供应，控制电能消耗；所述晶振模块为射频模块和主控制器提供晶振频率，使所述射频模块和所述主控制器起振工作。所述无线通信模块内置控制程序和通讯协议栈，负责整个终端模块的运行、通信和数据处理。优选地，所述晶振模块选择有源或者无源的晶振。优选地，所述射频模块包括射频单元以及匹配电路，所述射频单元与所述主控制器连接，内部完成数据的收发、频率控制、放大和滤波。本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：1.取代了以往人工采集沼气数据的模式，无线传输模块可以进行广域长距离的数据传输，能够实现远距离数据监控的目的，大大提高工作效率，降低了劳动成本；2.采用自主构建的无线网络，避免了使用运营商网络带来的弊端，如通信不可靠等等。3.无线模块支持串口功能，能够方便的与传感器、控制器相结合，实现实现数据自动化采集的供能；4.无线模块采用INC技术(智能神经元技术)，能够智能的进行信息控制处理；5.无线模块具有低功耗的特点，只需电池供电，就可以长时间工作，不需要外部电源供电，非常适合乡村地区沼气数据采集的应用。6.自组网络构建，投入成本低廉，无需向运营商缴纳流量费。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为本专利技术的于沼气的无线传输模块硬件结构框图；图2为本专利技术的应用于乡村沼气数据采集无线模块的运行流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。图1为本专利技术的于沼气的无线传输模块硬件结构框图；如图1所示，本专利技术的一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块，其特征在于，包括主控制器模块、射频模块、电源模块、接口模块、晶振模块、天线开关，其中所述主控制器模块包括主控制器、运算单元和存储单元，所述存储单元内置于主控制器中，控制程序被置于存储单元，系统启动时被调入计算单元运行。主控制器的功能是运行控制程序和通信协议，处理输入输出数据，进行数据运算，控制射频单元的接收发射。具体地在本专利技术中，所述主控制器接收沼气设备的传感器采集的数据，并转换为无线通信的格式发送出去，同时也将接收到的无线数据解析出来，经过运算后将控制指令发送给沼气设备并执行动作。射频模块负责无线数据的发送和接收，从空口接收来的数据经射频电路处理后，发送给主控制器，把主控制器发过来的数据，调制成射频信号，经空口发送出去。接口模块连接主控制器的输入输出接口和外部电路的接口，例如沼气传感器、电磁阀、显示屏等等，主要包括串口，IO口等等，从沼气设备的传感器采集的数据通过接口模块进入主控制器，所述主控制器的命令和运算结果通过接口模块输出给电磁阀、显示屏。天线开关负责天线通道的切换，包括射频发射和接收通道的切换，频段选择，所述天线开关接外置天线，并连接空口的信号收发。电源模块为模块内部的各个子模块以及电路单元提供电能供应，控制电能消耗，也起到电路过压过载保护，以及平稳电流的作用。实现低功耗待机，延长电池工作寿命。晶振模块为射频模块和主控制器提供晶振频率，使所述射频模块和所述主控制器起振工作。无线通信模块内置控制程序和通讯协议栈，负责整个终端模块的运行、通信和数据处理。本专利技术中晶振模块选择有源或者无源的晶振，根据具体应用要求选择。射频模块包括射频单元以及匹配电路，所述射频单元与所述主控制器连接，内部完成数据的收发、频率控制、放大和滤波。图2为本专利技术的应用于乡村沼气数据采集无线模块的运行流程图，如图2所示，系统上电后，自动执行初始化程序，使得模块各个单元处于初始化状态。然后启动通信协议栈，启动通信功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块，其特征在于，包括主控制器模块、射频模块、电源模块、接口模块、晶振模块、天线开关，其中所述主控制器模块包括主控制器、运算单元和存储单元，所述存储单元内置于主控制器中，控制程序被置于存储单元，系统启动时被调入计算单元运行，所述主控制器接收沼气设备的传感器采集的数据，并转换为无线通信的格式发送出去，同时也将接收到的无线数据解析出来，经过运算后将控制指令发送给沼气设备并执行动作；所述射频模块负责无线数据的发送和接收，从空口接收来的数据经射频电路处理后，发送给主控制器，把主控制器发过来的数据，调制成射频信号，经空口发送出去；所述接口模块连接主控制器的输入输出接口和外部电路的接口，从沼气设备的传感器采集的数据通过接口模块进入主控制器，所述主控制器的命令和运算结果通过接口模块输出给电磁阀、显示屏。所述天线开关负责天线通道的切换，包括射频发射和接收通道的切换，频段选择，所述天线开关接外置天线，并连接空口的信号收发。所述电源模块为模块内部的各个子模块以及电路单元提供电能供应，控制电能消耗；所述晶振模块为射频模块和主控制器提供晶振频率，使所述射频模块和所述主控制器起振工作。所述无线通信模块内置控制程序和通讯协议栈，负责整个终端模块的运行、通信和数据处理。...

【技术特征摘要】
1.一种用于乡村地区的远程数据采集无线模块，其特征在于，包括主控制器模块、射频模块、电源模块、接口模块、晶振模块、天线开关，其中所述主控制器模块包括主控制器、运算单元和存储单元，所述存储单元内置于主控制器中，控制程序被置于存储单元，系统启动时被调入计算单元运行，所述主控制器接收沼气设备的传感器采集的数据，并转换为无线通信的格式发送出去，同时也将接收到的无线数据解析出来，经过运算后将控制指令发送给沼气设备并执行动作；所述射频模块负责无线数据的发送和接收，从空口接收来的数据经射频电路处理后，发送给主控制器，把主控制器发过来的数据，调制成射频信号，经空口发送出去；所述接口模块连接主控制器的输入输出接口和外部电路的接口，从沼气设备的传感器采集的数据通过接口模块进入主控制器，所述主控制器的命令和运...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏华，朱洪光，
申请(专利权)人：上海源岷投资管理有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31