一种低功耗波形数据采集方法及终端技术

本发明专利技术涉及一种低功耗波形数据采集方法及终端，终端至少包括处理模块、第一加速度传感组件、第二加速度传感组件和Lora通信单元，其中，所述第一加速度传感组件、所述第二加速度传感组件和所述Lora通信单元分别通过接口与所述处理模块连接；所述处理模块至少具有第一状态和不同于第一状态的第二状态，所述第一加速度传感组件能够通过控制所述处理模块第一状态和第二状态的切换进而控制所述第二加速度传感组件和所述Lora通信单元的启用/休眠。眠。眠。

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗波形数据采集方法及终端


[0001]本专利技术属于传感器领域，具体涉及一种低功耗波形数据采集方法及终端。

技术介绍

[0002]但随着传感器技术的发展越来越多的传感器被应用到实际工程中，但现有的传感器技术功能 单一，只能测量一种数据，单一的传感器无法满足多参数需求的场景。在需要测量参数较多测量 的场景下，现有技术是通过将多种不同的传感器组合在一起的方式来满足测量需求。在进行大范 围数据采集(如海洋水文检测)时技术人员还会配置无线通信模块利用无线通信技术将传感器采 集数据发送至远程服务器进行处理。但前述组合多种不同的传感器和无线通信模块的方式导致系 统功耗和成本较高，费事费力，不能统一管理，更甚者会出现一种传感器配一种专用数据采集终 端，极大的增加了时间、人力、财力成本。
[0003]公开号为CN103630170B的中国专利技术专利公开了一种便携式多传感器无线传输巡检仪，包 括：嵌入式处理器、检测模块、通讯模块、电源模块、存储模块、交互单元；所述的检测模块， 包括：温度传感器、转速传感器、振动测量模块；所述的通讯模块，包括：USB接口、ZigBee 无线通讯模块；所述的ZigBee无线通讯模块，包括：ZigBee终端节点、ZigBee协调器；所述的 交互单元，包括：键盘、显示屏；所述的检测模块、通讯模块、电源模块、存储模块、交互单元 均与嵌入式处理器相连；所述的温度传感器采用的是非接触式红外温度传感器；所述的振动测量 模块采用的是SD14N14振动传感器；所述的电源模块采用9v可充电电池；所述的存储模块采 用的是Flash存储器；所述的温度传感器将数据通过IIC协议存入Flash存储器中；所述的嵌入式 处理器通过uart串口协议将数据发送给ZigBee无线通讯模块。其工作流程为：首先通过非接触 式红外温度传感器采集温度数据，然后将数据通过IIC协议存入EEPROM存储器中；然后转速传 感器采集转速数据，然后利用定时计数计算出转速值，存入EEPROM存储器中；接着振动测量 模块，通过SD14N14振动传感器测量出振动数据，将测得的电压值经过放大、滤波、A/D转换 处理，计算得到振动数据存入EEPROM存储器；最后嵌入式处理器通过uart串口协议将数据发 送给ZigBee无线通讯模块，然后ZigBee无线通讯模块中的ZigBee终端节点将数据发送至ZigBee 协调器，最终上传至服务器。
[0004]公开号为CN106253943B的专利公开了一种基于LoRa技术的传感器采集器，传感器采集 器包括处理器及与处理器连接的数据采集功能单元、第二LoRa无线模块、第二定时器，集中器 组件中的第一LoRa无线模块与传感器采集器中的第二LoRa无线模块进行无线通信连接。利用 传感器采集器中第二LoRa无线模块自身的低功耗和高可靠性特点，并通过与处理器、数据采集 功能单元的配合，通过断电、休眠、工作这三种状态的切换，降低每个传感器采集器的功耗，使 每个功能模块在未使用的时候，处于断电或休眠状态，在保证可靠性的条件下，实现无线传感器 的低功耗。
[0005]公开号为CN209417903U的专利公开了的一种基于LoRa的泥石流监测传感装置，装置与 一数据监测中心通信连接，包括壳体以及装设在壳体内部的LoRa通信模块、单片机、
陀螺仪和 电池以及与单片机连接且装设在壳体外部用于监测地表土壤湿度数据的土壤湿度传感器；LoRa 通信模块、陀螺仪和电池均连接单片机；本技术通过电池为整个装置供电，通过陀螺仪监测 地表土壤表层的运动角度数据和运动速度数据，并将运动角度数据和运动速度数据传输至单片 机，通过单片机发送数据采集指令给陀螺仪和土壤湿度传感器，并对地表土壤湿度数据和运动角 度数据和运动速度数据处理并传输至LoRa通信模块；最后由LoRa通信模块将监测数据传递至 数据监测中心。
[0006]综上所述现有技术存在以下缺点：
[0007]1.现有技术采用将多种不同的传感器组合在一起的方式，导致系统功耗较高且成本，在物 体运动的时候传感器与传感器之间因物理因素存在一定的安装偏差，数据的轴向难以对齐。
[0008]2.市场上现有的无线传感器的容量较小，只能存储较短的波形数据。
[0009]3.现有技术使用2.4G、蓝牙等无线技术进行通信虽然传输功耗低，但是一般距离比较近， 使用运营商网络的传输距离远，但是系统功耗相对较高。
[0010]相对于以上缺点本专利技术针对于同时满足多种数据采集场景下应用而设计的技术方案，针对于 每一种场景采用专用优化的传感器，同时还能实现多种传感器之间的数据融合。为了能够在各种 场景下的部署使用，本专利技术采用Lora无线网络传输传感器数据，不仅距离远，而且功耗低，并 且本专利技术支持长达30s的波形数据录制，并将数据发送至网关，同时系统功耗较低，实现长达5 年的使用时间。
[0011]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研 究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这 些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增 加相关现有技术之权利。

技术实现思路

[0012]针对现有技术之不足，本专利技术提供了一种低功耗波形数据采集终端。本专利技术的终端可以包括 处理模块、第一加速度传感组件、第二加速度传感组件和Lora通信单元。所述第一加速度传感 组件、所述第二加速度传感组件和所述Lora通信单元分别通过接口与所述处理模块连接。所述 处理模块至少具有第一状态和不同于第一状态的第二状态。所述第一加速度传感组件能够通过控 制所述处理模块第一状态和第二状态的切换进而控制所述第二加速度传感组件和所述Lora通信 单元的启用/休眠。在实际部署中，为降低终端的使用功耗，第二加速度传感组件和Lora通信单 元默认处于休眠状态，处理模块处于只有部分组件在工作的第一状态，第一加速度传感组件处于 正常工作状态。当且仅当第一加速度传感组件采集的数据出现异常时，处理模块才会由第一状态 进入第二状态。进入第二状态的处理模块用过预设程序对第一加速度传感组件采集的数据并确定 是否开启第二加速度传感组件和Lora通信单元。在第一加速度传感组件采集的数据未出现异常 时，终端的大量部件(如第二加速度传感组件和Lora通信单元等)处于休眠状态，使得终端能 够进行低功耗波形数据采集。
[0013]根据一种优选实施方式，所述处理模块的第一状态为休眠状态，所述处理模块的第二状态为 工作状态。所述处理模块能够通过接口控制所述第一加速度传感组件、所述第
二加速度传感组件 和所述Lora通信单元的供电。当处理模块处于第一状态时，为降低终端的功耗，处理模块通过 接口发送信号切断第二加速度传感组件和Lora通信单元的供电使得第二加速度传感组件和所述 Lora通信单元进入休眠。在第二加速度传感组件和所述Lora通信单元休眠时，处理模块能够通 过接口发送信号导通第一加速度传感组件的供电，保证第一加速度传本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低功耗波形数据采集终端，其特征在于，至少包括处理模块(110)、第一加速度传感组件(120)、第二加速度传感组件(160)和Lora通信单元(170)；其中，所述第一加速度传感组件(120)、所述第二加速度传感组件(160)和所述Lora通信单元(170)分别通过接口与所述处理模块(110)连接；所述处理模块(110)至少具有第一状态和不同于第一状态的第二状态，所述第一加速度传感组件(120)能够通过控制所述处理模块(110)第一状态和第二状态的切换进而控制所述第二加速度传感组件(160)和所述Lora通信单元(170)的启用/休眠。2.根据权利要求1所述的低功耗波形数据采集终端，其特征在于，所述处理模块(110)的第一状态为休眠状态，所述处理模块(110)的第二状态为工作状态；所述处理模块(110)能够通过I/O口控制所述第一加速度传感组件(120)、所述第二加速度传感组件(160)和所述Lora通信单元(170)的供电。3.根据权利要求1或2所述的低功耗波形数据采集终端，其特征在于，在所述第一加速度传感组件(120)采集的数据超过预设阈值的情况下，所述第一加速度传感组件(120)产生中断信号通过与所述处理模块(110)连接的接口将所述中断信号传送至所述处理模块(110)从而将所述处理模块(110)唤醒，所述处理模块(110)由第一状态进入第二状态。4.根据权利要求1～3任一项所述的低功耗波形数据采集终端，其特征在于，处于第二状态的所述处理模块(110)能够通过接口接收由所述第一加速度传感组件(120)和/或所述第二加速度传感组件(160)采集的数据进行处理并通过所述Lora通信单元(170)将处理后的数据发送至远程的服务器。5.根据权利要求1～4任一项所述的低功耗波形数据采集终端，其特征在于，所述Lora通信单元(170)的供电通过所述处理单元(100)的信号控制，其中，所述Lora通信单元(170)至少配置为星型网络与Mesh网络通信模式。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭延锐，吴港，郭佳，孙德林，
申请(专利权)人：深圳中云创新技术有限公司，
类型：发明
国别省市：