联网传感装置及其功耗控制方法制造方法及图纸

一种联网传感装置，其可包括主动排程电路及传感器。主动排程电路可恒常运行，并可周期性地产生触发信号。传感器可包括功耗管理电路及传感器电路。功耗管理电路可与主动排程电路连接。传感器电路可与功耗管理电路连接。触发信号可触发功耗管理电路，功耗管理电路可启动传感器由休眠模式进入运行模式，传感器电路可在运行模式中收集环境信息，传感器可在环境信息储存后回到休眠模式。

Networked Sensor Device and Its Power Consumption Control Method

A networked sensing device includes an active scheduling circuit and a sensor. Active scheduling circuit can run steadily and generate trigger signal periodically. The sensor may include a power management circuit and a sensor circuit. The power management circuit can be connected with the active scheduling circuit. The sensor circuit can be connected with the power management circuit. The trigger signal can trigger the power management circuit. The power management circuit can start the sensor from the sleep mode to the operation mode. The sensor circuit can collect environmental information in the operation mode. The sensor can return to the sleep mode after the environmental information is stored.

【技术实现步骤摘要】
联网传感装置及其功耗控制方法
本专利技术涉及一种感知装置与功耗控制方法。
技术介绍
由于科技的进步造就了物联网(InternetofThings，IoT)时代，物联网(IoT)可大幅改变目前人类的生活方式，因此已经成为了未来发展的趋势；其中，物联网传感装置可以搜集各种环境信息，如温度、湿度、一氧化碳、二氧化碳、氧气、重力、细悬浮微粒(PM2.5)及光等，以进行后续的分析及应用，因此为物联网的核心组件。然而，为了能够搜集各种环境信息，物联网传感装置之无线射频模块及其它内部组件需要频繁启动，以传送环境信息至其它装置，因此增加了物联网传感装置的耗电量。然而，现有的物联网传感装置大部分是由电池供电，故物联网传感装置很容易因为电力耗尽而无法继续运行，缩短了物联网传感装置的使用时间，故使用上极为不便，无法符合实际应用上的需求。而若要延长物联网传感装置的使用时间，物联网传感装置则需要设置大容量的电池，如此则会增加物联网传感装置的重量与体积，也会大幅增加物联网传感装置的成本。因此，如何提出一种联网传感装置，能够有效改善现有的物联网传感装置的限制已成为一个刻不容缓的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种联网传感装置及其功耗控制方法，以解决现有的物联网传感器的各种限制。根据本专利技术的一个方面，提出一种联网传感装置，其可包括主动排程电路及传感器。主动排程电路可恒常运行，并可以周期性地产生触发信号。传感器可包括功耗管理电路及传感器电路。功耗管理电路可与主动排程电路连接。传感器电路可与功耗管理电路连接。触发信号可触发功耗管理电路，功耗管理电路可启动传感器由休眠模式进入运行模式，传感器电路可在运行模式中收集环境信息，传感器可在环境信息储存后回到休眠模式。根据本专利技术的另一个方面，提出一种功耗控制方法，此方法可包括下列步骤：由主动排程电路周期性地产生触发信号，主动排程电路恒常运行；通过触发信号触发传感器的功耗管理电路，使传感器由休眠模式进入运行模式；通过传感器的传感器电路在运行模式中收集环境信息；以及使传感器在环境信息储存后回到休眠模式。根据本专利技术的另一方面，还提出一种联网传感装置，其可包括主动排程电路及传感器。主动排程电路可恒常运行。传感器可包括传感器电路、被动排程电路及无线射频电路。传感器电路可与主动排程电路连接。被动排程电路可与主动排程电路连接。无线射频电路可与被动排程电路连接。其中，主动排程电路可周期性地产生触发信号触发传感器，使传感器由休眠模式进入运行模式，并可更新被动排程电路的排程状态，传感器电路在运行模式中可收集环境信息，传感器可在环境信息储存后回到休眠模式；当被动排程电路的排程状态更新至满足排程条件时，被动排程电路可启动无线射频电路，使传感器进入广播模式。附图说明图1是本专利技术一实施例提出的联网传感装置的方块图。图2是本专利技术第一实施例中联网传感装置各模式的示意图。图3是本专利技术第一实施例中联网传感装置的功耗控制方法的流程图。图4是本专利技术第二实施例提出的联网传感装置的方块图。图5是本专利技术第二实施例中联网传感装置各模式的示意图。图6A是本专利技术第二实施例中联网传感装置的功耗控制方法的第一流程图。图6B是本专利技术第二实施例中联网传感装置的功耗控制方法的第二流程图。图7是本专利技术第三实施例提出的联网传感装置的方块图。图8是本专利技术第三实施例中联网传感装置的功耗控制方法的流程图。【附图标记说明】1：联网传感装置；11：主动排程电路；12：传感器；121：功耗管理电路；122：传感器电路；123A：第一频率产生电路；123B：第二频率产生电路；124：被动排程电路；125：无线射频电路；126：控制电路；127：记忆电路；2：主控装置；T：触发信号；B：广播信号；C：设定信号；A1～A6：箭头；S1：休眠模式；S2：运行模式；S3：广播模式；S4：数据交换模式；S31～S34、S61～S70、S81～S85：步骤流程。具体实施方式以下将参照附图，说明本专利技术提出的联网传感装置及其功耗控制方法的实施例，为了清楚与方便的说明附图，附图中的各部件在尺寸与比例上可能会被放大或缩小地呈现。在以下描述和/或申请专利范围中，当提及组件“连接”或“耦合”至另一组件时，其可直接连接或耦合至该另一组件或可存在介入组件；而当提及组件“直接连接”或“直接耦合”至另一组件时，不存在介入组件，用于描述组件或层之间关系的其他字词应以相同方式解释。为使便于理解，下述实施例中的相同组件采用相同的符号标示来说明。请参阅图1及图2，其为本专利技术第一实施例提出的联网传感装置的方块图及各模式的示意图。如图1所示，联网传感装置1可以包括主动排程电路11以及传感器12。主动排程电路11可恒常运行，并可根据初始设定周期性地产生触发信号T；在一实施例中，主动排程电路11可为但不限于计数器、状态机或实时时钟等。传感器12可包括功耗管理电路121及传感器电路122。传感器12(也可称为感知装置)可为但不限于温度传感器、压力传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、化学传感器、重力传感器、细悬浮微粒传感器或光传感器中的其中之一或其中任意两个及以上的组合。功耗管理电路121可与主动排程电路11连接。传感器电路122可与功耗管理电路121连接。主动排程电路11的触发信号T可触发功耗管理电路121；功耗管理电路121被触发后，功耗管理电路121可启动传感器12由休眠模式S1进入运行模式S2；在运行模式S2中，传感器电路122可收集环境信息，而在环境信息储存后，运行模式S2结束，此时传感器12可回到休眠模式S1。当主动排程电路11的触发信号T再次触发功耗管理电路121时，功耗管理电路121可再次启动传感器12由休眠模式S1进入运行模式S2；传感器电路122可在运行模式S2中收集环境信息，而传感器12可在环境信息储存后再次回到休眠模式S1。在休眠模式S1中，传感器12可以保留功耗管理电路121接收主动排程电路11的触发信号T的功能，而其他功能电路均关闭；故在休眠模式S1中，传感器电路122及其它外围电路关闭，因此传感器12不需要频繁地启动所有功能，而是可以在运行模式S2完成收集环境信息后即可回到休眠模式S1，使电力消耗可以降到最低；如此，联网传感装置1可以节省更多的能源，大幅延长联网传感装置1的使用时间，故使用上更为方便，且能符合实际应用上的需求。值得一提的是，现有的物联网传感装置的无线射频模块及其它内部组件需要频繁启动以传送环境信息至其它装置，因此增加了物联网传感装置的耗电量。然而，根据本实施例，联网传感装置的主动排程电路可周期性地触发传感器使传感器由休眠模式进入运行模式，传感器电路则可在运行模式中收集环境信息，然后传感器可再次回到休眠模式，故传感器不需频繁启动，大幅降低了联网传感装置的功耗。另外，现有的物联网传感装置大部分是由电池供电的，故物联网传感装置很容易因为电力耗尽而无法继续运行，缩短了物联网传感装置的使用时间，故使用上极为不便，无法符合实际应用上的需求。然而，根据本实施例，联网传感装置的功耗可大幅降低，因此联网传感装置的使用时间可以延长，故使用上更为方便，且更能符合实际应用上的需求。此外，若要延长物联网传感装置的使用时间，现有的物联网传感装置则需要设置大容量的电池，如此则会本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种联网传感装置，其特征在于，所述联网传感装置包括：主动排程电路，能恒常运行，并周期性地产生触发信号；以及传感器，包括：功耗管理电路，其与所述主动排程电路连接；以及传感器电路，其与所述功耗管理电路连接；其中，所述触发信号触发所述功耗管理电路，所述功耗管理电路启动所述传感器由休眠模式进入运行模式，所述传感器电路在所述运行模式中收集环境信息，所述传感器在所述环境信息储存后回到所述休眠模式。

【技术特征摘要】
2017.11.17 TW 1061399761.一种联网传感装置，其特征在于，所述联网传感装置包括：主动排程电路，能恒常运行，并周期性地产生触发信号；以及传感器，包括：功耗管理电路，其与所述主动排程电路连接；以及传感器电路，其与所述功耗管理电路连接；其中，所述触发信号触发所述功耗管理电路，所述功耗管理电路启动所述传感器由休眠模式进入运行模式，所述传感器电路在所述运行模式中收集环境信息，所述传感器在所述环境信息储存后回到所述休眠模式。2.根据权利要求1所述的联网传感装置，其特征在于，所述传感器为温度传感器、压力传感器、湿度传感器、一氧化碳传感器、二氧化碳传感器、氧气传感器、化学传感器、重力传感器、细悬浮微粒传感器或光传感器。3.根据权利要求1所述的联网传感装置，其特征在于，在所述休眠模式中，所述传感器关闭，但保留所述功耗管理电路接收所述主动排程电路的所述触发信号的功能。4.根据权利要求1所述的联网传感装置，其特征在于，所述传感器还包括控制电路及记忆电路，所述控制电路与所述传感器电路连接，所述记忆电路与所述控制电路连接；所述控制电路将所述环境信息储存于所述记忆电路。5.根据权利要求4所述的联网传感装置，其特征在于，所述传感器还包括被动排程电路，所述被动排程电路与所述功耗管理电路连接；在所述功耗管理电路被触发后，所述功耗管理电路更新所述被动排程电路的排程状态。6.根据权利要求4所述的联网传感装置，其特征在于，所述记忆电路为非挥发性内存或挥发性内存。7.根据权利要求5所述的联网传感装置，其特征在于，所述排程状态为所述被动排程电路的计数值。8.根据权利要求5所述的联网传感装置，其特征在于，所述主动排程电路及所述被动排程电路为计数器、状态机或实时时钟。9.根据权利要求5所述的联网传感装置，其特征在于，所述传感器还包括一无线射频电路，所述无线射频电路与所述被动排程电路连接；当所述被动排程电路的所述排程状态满足排程条件时，所述被动排程电路启动所述无线射频电路，使所述传感器进入广播模式。10.根据权利要求9所述的联网传感装置，其特征在于，所述排程条件为所述被动排程电路的最大计数值。11.根据权利要求9所述的联网传感装置，其特征在于，在所述广播模式中，所述无线射频电路传送广播信号至主控装置，使所述传感器进入数据交换模式，使所述传感器与所述主控装置建立网络连线。12.根据权利要求11所述的联网传感装置，其特征在于，在所述数据交换模式中，所述无线射频电路将所述记忆电路储存的数据传送至所述主控装置。13.根据权利要求11所述的联网传感装置，其特征在于，在所述数据交换模式后，所述传感器执行所述广播模式，并持续一时间间隔，若没有另一个所述主控装置在所述时间间隔内与所述传感器建立网络连线，所述传感器在所述时间间隔后回到所述休眠模式。14.根据权利要求11所述的联网传感装置，其特征在于，所述主控装置传送设定指令至所述无线射频电路，所述控制电路根据所述设定指令调整所述主动排程电路的初始设定及所述被动排程电路的所述排程条件，并将所述记忆电路储存的数据通过所述无线射频电路传送至所述主控装置，然后所述传感器结束与所述主控装置之间的网络连线。15.根据权利要求9所述的联网传感装置，其特征在于，所述无线射频电路为蓝牙通信模块、Wi-Fi通信模块、近场通信模块、紫峰通信模块、射频识别通信模块、红外线通信模块、家用高频波通信模块、超宽带通信模块、2G通信模块、3G通信模块、4G通信模块或5G通信模块。16.根据权利要求9所述的联网传感装置，其特征在于，所述传感器还包括第一频率产生电路，所述被动排程电路通过所述第一频率产生电路与所述功耗管理电路连接，在所述功耗管理电路启动所述第一频率产生电路以触发所述被动排程电路更新所述排程状态。17.根据权利要求16所述的联网传感装置，其特征在于，所述第一频率产生电路为频率产生器、脉冲电路或触发电路。18.根据权利要求9所述的联网传感装置，其特征在于，所述传感器还包括第二频率产生电路，所述无线射频电路通过所述第二频率产生电路与所述被动排程电路连接，所述被动排程电路启动所述第二频率产生电路以触发所述无线射频电路，使所述传感器进入所述广播模式。19.根据权利要求18所述的联网传感装置，其特征在于，所述第二频率产生电路为频率产生器、脉冲电路或触发电路。20.一种功耗控制方法，其特征在于，包括下列步骤：由主动排程电路周期性地产生触发信号，所述主动排程电路恒常运行；通过所述触发信号触发传感器的功耗管理电路，使所述传感器由休眠模式进入运行模式；通过所述传感器的传感器电路在所述运行模式中收集环境信息；以及使所述传感器在所述环境信息储存后回到所述休眠模式。21.根据权利要求20所述的功耗控制方法，其特征在于，所述传感器在所述环境信息储存后回到所述休眠模式的步骤还包括下列步骤：所述休眠模式中，关闭所述传感器，但保留所述传感器的所述功耗管理电路接收所述主动排程电路的所述触发信号的功能。22.根据权利要求20所述的功耗控制方法，其特征在于，使所述传感器在所述环境信息储存后回到所述休眠模式的步骤还包括下列步骤：通过所述传感器的控制电路将所述环境信息储存于所述传感器的记忆电路。23.根据权利要求20所述的功耗控制方法，其特征在于，还包括下列步骤：在所述传感器的所述功耗管理电路被触发后，由所述功耗管理电路更新所述传感器的被动排程电路的排程状态。24.根据权利要求23所述的功耗控制方法，其特征在于，还包括下列步骤：当所述传感器的所述被动排程电路的所述排程状态满足排程条件时，由所述被动排程电路启动所述传感器的无线射频电路，使所述传感器进入广播模式。25.根据权利要求24所述的功耗控制方法，其特征在于，当所述传感器的所述被动排程电路的所述排程状态满足所述排程条件时，由所述被动排程电路启动所述传感器的所述无线射频电路，使所述传感器进入所述广播模式的步骤还包括下列步骤：经由所述传感器的所述无线射频电路在所述广播模式中传送广播信号至主控装置，使所述传感器进入数据交换模式，使所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：温穗安，佟兴无，陈峻志，黄士桐，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71