一种基于NB-IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于NB‑IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统，本发明专利技术包括光谱仪模块、主控模块、NB‑IoT无线通信模块、运营商数据传输网络、物联网云服务器和移动端模块。光谱仪模块、主控模块和NB‑IoT无线通信模块组成系统，完成近红外光谱数据采集、模块定位和数据上传，物联网云服务器完成数据解析、存储和发布，通过移动端模块向用户提供查询服务。本发明专利技术将NB‑IoT技术与云服务器技术相结合，具有低功耗、广覆盖和低成本的优点，在低功耗的前提下，打破了近红外光谱数据的采集、传输距离限制，更符合物联网领域的应用需求，可以为近红外光谱技术在物联网领域的应用提供进一步的技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统
本专利技术涉及物联网技术和近红外光谱技术的学科交叉，是物联网领域中一种基于NB-IoT技术的近红外光谱仪无线数据采集系统。
技术介绍
近年来，随着智慧农业的推广，近红外光谱分析技术已经在物联网中取得应用。近红外光谱通常分为两段：0.7-1.1μm的短波近红外光谱区域和1.1-2.5μm的长波近红外光谱区域。目前，物联网领域现有的近红外光谱分析多采用CMOS近红外光传感器，受限于硅器件的材料性质，其响应范围仅覆盖到1.1μm以下的短波近红外区域。铟镓砷探测器在常温下的响应波长可达1.7μm，可探测含有更丰富特征信息的长波近红外波段，在物联网的光谱传感领域具有广阔的应用前景。基于铟镓砷探测器的常规近红外光谱设备，数据采集系统多采用USB接口与控制主机通信，完成控制和数据传输功能。这种光谱数据采集系统体积较大，移动性差，很难直接在物联网中进行应用。随着近年来微型光谱仪技术的不断发展，基于WiFi、蓝牙、GPRS等无线通信接口的光谱数据采集系统已经问世。WiFi和蓝牙等通信技术传输距离仅有几十米到上百米，GPRS通讯模块解决了距离限制，但瞬本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统，包括光谱仪模块、主控模块、NB‑IoT无线通信模块、运营商数据传输网络、物联网云服务器和移动端模块，其特征在于，所述的光谱仪模块用于测试被研究样品的近红外光谱特性，获取光谱数据；所述的主控模块用于控制光谱仪模块的工作状态，并将光谱仪模块的编号、工作参数、采集的光谱数据通过NB‑IoT无线通信模块和运营商数据传输网络上传至物联网云服务器；所述的物联网云服务器作为数据平台，用于上传数据的接收、解析、存储、处理和外部查询接口发布；所述的移动端模块提供给用户使用，包括移动设备和应用程序，基于物联网云服务器发布的外部查询接口，提供光谱数据下载、光谱...

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统，包括光谱仪模块、主控模块、NB-IoT无线通信模块、运营商数据传输网络、物联网云服务器和移动端模块，其特征在于，所述的光谱仪模块用于测试被研究样品的近红外光谱特性，获取光谱数据；所述的主控模块用于控制光谱仪模块的工作状态，并将光谱仪模块的编号、工作参数、采集的光谱数据通过NB-IoT无线通信模块和运营商数据传输网络上传至物联网云服务器；所述的物联网云服务器作为数据平台，用于上传数据的接收、解析、存储、处理和外部查询接口发布；所述的移动端模块提供给用户使用，包括移动设备和应用程序，基于物联网云服务器发布的外部查询接口，提供光谱数据下载、光谱曲线绘制、光谱仪模块工作参数和定位查询功能。2.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统，其特征在于，所述的光谱仪模块为900-1700nm波段的近红外微型化铟镓砷阵列光谱仪，能够对被研究样品进行透射或漫反射光谱测量。3.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统，其特征在于，所述的主控模块对光谱仪模块的工作状态控制包括暗电流采集、积分时间优化调整、漫反射白板数据测定、样品光谱采集和存储；获取光谱仪模块的工作参数包括波长范围、积分时间、光谱分辨率、光谱通道数和各光谱通道中心波长。4.根据权利要求1所述的一种基于NB-IoT的近红外光谱仪无线数据采集系统，其特征在于，所述的NB-IoT无线通信模块利用内置GNSS功能进行卫星定位，并通过运营商NB-IoT数据传输网络与物联网云服务器建立TCP/IP协议连接或UDP协议连接，上传光谱仪模块的编号、工作参数、位置信息和近红外光谱数据到物联...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绪泉，黄松垒，魏杨，魏永畅，邵秀梅，方家熊，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31