一种基于自供能的边缘计算节点和门禁系统技术方案

本申请涉及一种基于自供能的边缘计算节点和门禁系统，边缘计算节点包括压电转换装置和能量管理单元，压电转换装置包括具有腔室的外壳和设置在腔室内的压电片，压电片通过连接杆连接外壳，用于将外壳受力产生的形变转换为电能；能量管理单元连接发电单元，用于对电能进行整流和稳压处理，并输出稳定电源，以为用电设备供电，用电设备包括边缘计算节点中的数据处理单元。以此方式，能够将车辆压过减速带致使减速带产生的形变转换为电能，并供给用电设备使用，具有节约能源的有益效果。具有节约能源的有益效果。具有节约能源的有益效果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于自供能的边缘计算节点和门禁系统


[0001]本申请涉及边缘计算的领域，尤其是涉及一种基于自供能的边缘计算节点和门禁系统。

技术介绍

[0002]物联网的快速发展让我们进入了后云时代，在我们的日常生活中会产生大量的数据。边缘计算成为物联网技术的关键一环。边缘计算有广泛的地理分布，其依托于网络边缘的设备。网络边缘的设备具有广阔的地理分布，则边缘计算节点也将覆盖广阔的范围，且数量众多。现阶段，边缘计算在技术上存在诸多问题尚未解决，边缘计算节点的供电就是其中一大问题。目前，边缘计算节点几乎都采用电池供电或者国家电网供电，这带来了巨大的能源消耗。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本申请提供一种基于自供能的边缘计算节点和门禁系统。
[0004]第一方面，本申请提供一种基于自供能的边缘计算节点，采用如下的技术方案：一种基于自供能的边缘计算节点，包括：压电转换装置，包括具有腔室的外壳和设置在所述腔室内的压电片，所述压电片通过连接杆连接所述外壳，用于将所述外壳受力产生的形变转换为电能；能量管理单元，连接所述发电单元，用于对所述电能进行整流和稳压处理，并输出稳定电源，以为用电设备供电，所述用电设备包括边缘计算节点中的数据处理单元。
[0005]可选的，所述连接杆为半刚性连接杆。
[0006]可选的，所述外壳为减速带外壳，所述减速带外壳的材质为工程塑料，或者塑料
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环氧树脂玻璃纤维。
[0007]可选的，所述减速带外壳内还设置有支撑弹簧，所述支撑弹簧一端连接地面，另一端连接所述减速带外壳的内壁，且垂直于地面设置。
[0008]可选的，所述减速带外壳的内壁表面设置有金属层或复合材料层。
[0009]可选的，所述能量管理单元和所述数据处理单元可以是集成在在电路板上的，所述电路板设置在所述外壳的腔室内，且所述电路板包裹有绝缘硅橡胶套。
[0010]可选的，还包括连接所述能量管理单元的储能单元，所述能量管理单元存储部分稳定电源至所述储能单元。
[0011]本申请公开的一种基于自供能的边缘计算节点，在外壳内设置压电片和能量管理单元，能够将车辆压过减速带致使减速带产生的形变转换为电能，并供给用电设备使用，一方面节约了电源，另一方面，本申请提供的一种自供能的方式，为边缘计算节点供电，即将车辆本身碾压减速带的机械能转化为电能，该电能可以用来采集车辆信息、控制车辆通行等，在一些不方便布设电线、却有获取车辆信息的情况下，具有重要意义。
[0012]第二方面，本申请提供一种门禁系统，采用如下的技术方案：一种门禁系统，包括如第一方面中任一项所述的一种基于自供能的边缘计算节点，还包括无线通信单元、图像采集装置、主控装置和闸门；其中，所述无线通信单元、连接数据处理单和能量管理单元，所述图像采集装置朝向所述闸门来车侧，并连接所述能量管理单元和所述数据处理单元，所述能量管理单元用于为所述图像采集装置供电，所述图像采集装置用于采集车辆图像信息，并将车辆图像信息发送至所述数据处理单元；所述数据处理单元用于根据车辆信息判断车辆是否具有通行权限，并生成控制信息，通过无线通信单元将所述控制信息发送至所述主控装置，所述主控装置用于根据所述控制信息控制所述闸门开启或关闭。
[0013]可选的，所述闸门的来车侧设置有停车区，所述减速带设置在停车区内且位于用于停放车辆后轮的区域。
[0014]本申请公开的一种门禁系统，可以用过压电转换装置和能量管理单元为门禁系统中的图像采集装置、数据处理单元和无线通信单元供电，将车浪碾压减速带的机械能有效利用，具有节约能源的有益效果。
附图说明
[0015]图1是本申请实施例1一种基于自能的边缘计算节点的方框图。
[0016]图2是本申请实施例1一种基于自能的边缘计算节点的压电转换装置的结构示意图。
[0017]图3是本申请实施例2一种门禁系统的方框图。
[0018]图4是本申请实施例3一种门禁系统的车辆前轮碾压减速带的示意图。
[0019]图5是本申请实施例3一种门禁系统的车辆后轮碾压减速带的示意图。
[0020]附图标记说明：1、压电转换装置；11、外壳；12、压电片；13、连接杆；14、支撑弹簧；15、电路板；2、能量管理单元；3、数据处理单元；4、储能单元；5、无线通信单元；6、图像采集装置；7、主控装置；8、闸门；9、停车区。
具体实施方式
[0021]下面将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
[0022]实施例1：本申请公开一种基于自能的边缘计算节点，参照图1，包括压电转换装置1、能量管理单元2和数据处理单元3。
[0023]其中，压电转换装置1包括具有腔室的外壳11和设置在腔室内的压电片12，压电转换装置1可以设置在车辆经过的路面上，在车辆经过时，能够对压电转换装置1的外壳11造成挤压，以使得外壳11发生形变。压电片12通过连接杆13与外壳11连接，能够在受力形变时将形变产生的机械能转换为电能，在外壳11受外力而发生形变时，连接杆13能够将外壳11的形变传递至压电片12，以使得压电片12能够将外壳11的形变转换为电能；能量管理单元2
与压电片12连接，由于压电片12的形变通常是在瞬间地，因此，压电片12转化得到的电能通常是瞬时高压电能，这样的电能并不适于直接供给用电设备，能量管理单元2则能够对压电片12输出的电能进行整流、稳压处理，将瞬时高压电能转换为低压平缓的电流，以便于用电设备实用；能量管理单元2连接数据处理单元3，并为数据处理单元3提供稳定电流。
[0024]本申请能够将在车辆压过压电转换装置1时，将压电转换装置1的形变转换为电能，并对不稳定的电能进行整流和稳压处理每一为供电设备提供稳定电流，其中，用电设备包括边缘计算节点中的数据处理单元3。以此方式，可以实现边缘计算节点的自供能，具有节约资源的有益效果。
[0025]在本申请实施例中，压电转换装置1设置在有车辆经过的地面上，可以设置有一个也可以设置有多个，具体的可以根据实际需求设置，在此不作限定。
[0026]在一种较佳的示例中，参照图2，压电转换装置1可以与减速带配合应用，具体的，压电转换装置1的外壳11可以是减速带外壳，减速带外壳是密闭的，压电片12水平设置在减速带外壳的底部，压电片12的上表面通过连接杆13与减速带外壳的上内壁连接，在有车辆压过减速带时，连接杆13能够将减速带的形变产生的力传递至压电片12，压电片12受力形变进而将形变的机械能转化为电能。
[0027]其中，为了使减速带在被中型货车碾过后，可以产生适度的形变，减速带外壳的材质不可以是完全的刚性结构，在本申请实施例中，减速带外壳的材质可以是工程塑料，或者塑料
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环氧树脂玻璃纤维，这两种材质可以使减速带外壳在被车辆碾过时，产生弹性形变，并且形变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于自供能的边缘计算节点，其特征在于，包括：压电转换装置(1)，包括具有腔室的外壳(11)和设置在所述腔室内的压电片(12)，所述压电片(12)通过连接杆(13)连接所述外壳(11)，用于将所述外壳(11)受力产生的形变转换为电能；能量管理单元(2)，连接所述发电单元，用于对所述电能进行整流和稳压处理，并输出稳定电源，以为用电设备供电，所述用电设备包括边缘计算节点中的数据处理单元(3)。2.根据权利要求1所述的一种基于自供能的边缘计算节点，其特征在于，所述连接杆(13)为半刚性连接杆(13)。3.根据权利要求1所述的一种基于自供能的边缘计算节点，其特征在于，所述外壳(11)为减速带外壳，所述减速带外壳的材质为工程塑料或者塑料
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环氧树脂玻璃纤维。4.根据权利要求3所述的一种基于自供能的边缘计算节点，其特征在于，所述减速带外壳内还设置有支撑弹簧(14)，所述支撑弹簧(14)一端连接地面，另一端连接所述减速带外壳的内壁，且垂直于地面设置。5.根据权利要求4所述的一种基于自供能的边缘计算节点，其特征在于，所述减速带外壳的内壁表面设置有金属层或复合材料层。6.根据权利要求1所述的一种基于自供能的边缘计算节点，其特征在于，所述能量管理单元(2)和所述数据处理单元(3)可以是集成在在电路板(15)上的，所述电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨政和，张岩，康孟哲，
申请(专利权)人：联泰集群北京科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：