[实用新型]一种低功耗无线可控唤醒的传感节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种传感节点，特别是涉及一种低功耗无线可控唤醒的传感节点。

背景技术

目前国内采用睡眠方式的无线传感网络监测节点一般为主动唤醒方式工作，即数据采集节点按照预设工作流程自主采集传感数据、发送和睡眠。中心汇聚节点对于采集节点的工作过程不可实时控制，只被动的接受节点传输来的数据。这样的无线节点主动唤醒源一般分为时钟触发，传感数据阈值触发。这种方式虽然可以设计出功耗很低的节点，但是它组网及数据采集传送不灵活的缺点制约了其在很多行业中的应用，它只能按照约定好的网络传感采集传送方式工作。例如在粮食储藏领域中上述方式虽然能够满足储藏常态下的检测，然而当粮食出现温度过高，生虫等危机事件时，就要求采集节点调整采集周期或者以特殊方法采集数据来应对监测对象的特殊变化。而粮食危机事件是偶发性的，处于睡眠状态的采集节点无法及时得知这一情况，进而无法及时做出相应的调整。因此现有无线传感节点的应用有较大局限性。

为解决上述偶发性事件对传感节点处理采集传输灵活性的需求，国内一般采用高频率的收发握手信号方式解决。例如，每个无线节点每隔T时间与中心节点进行一次握手通信，如果有偶发性事件发生，则通过握手信号携带信令信息实现灵活调整，节点对此信令的响应事件不超过T。这种方式虽然解决了上述问题，但高频率的周期性握手信号却产生了较大的信令开销，这严重影响了无线节点的电池使用寿命，如果采用较大容量的电池又会导致节点体积过大，不利于很多场合的应用。

发明内容

为避免以上现有技术的不足，本实用新型提供一种低功耗无线可控唤醒的传感节点。本实用新型采用无线远程可控被动唤醒和主动传感阈值相结合的工作方式满足采集灵活性的需求，采用低功耗的设计使节点可以兼顾小型化和使用寿命，采用多参数采集设计，可对被测对象进行多参数感知，为数据融合技术提供基础。

本实用新型的技术方案为：

低功耗无线可控唤醒的传感节点，该节点包括射频模块、CPU模块和RTC时钟模块，所述的CPU模块分别与所述的射频模块和RTC模块连接，所述的射频模块里设有能由无线电磁波唤醒的低功耗唤醒芯片，所述的CPU模块设有阈值触发唤醒的工作模式，所述的节点可由无线电磁波、传感器阈值、RTC模块以最优策略触发方式唤醒。

进一步，所述的CPU模块通过传感器通讯总线与传感器连接。

进一步，所述的传感器为温度传感器、湿度传感器、气压传感器、氧气浓度传感器或二氧化碳浓度传感器。

进一步，所述的CPU模块还连接有升压稳压电路。

进一步，所述的升压稳压电路连接有用于切换电源的切换模块。

一种低功耗无线可控唤醒的传感节点装置，该装置包括传感节点和传感器，所述的传感节点包括射频模块、CPU模块和RTC时钟模块，所述的CPU模块分别与所述的射频模块和RTC模块连接，所述的射频模块里设有能由所述CPU模块唤醒的无线低功耗唤醒芯片，所述的传感器通过传感器通讯总线与所述的CPU模块连接。

本实用新型的优点在于：

1.该节点处于可控唤醒的待机状态下功耗达到35uA，可使得无线节点具有较高的电池使用寿命和较微型的体积，该无线节点的微型化可使用其应用场景更加广泛；

2.应对偶发事件时，该节点采用被动式远程无线唤醒方式和主动传感阈值相结合的工作方式，可以应用且可以灵活应对偶发性的数据采集或传送；

3.对于多种环境参数采集时，该节点具有多种参数的快速采集能力。

附图说明

图1是本实用新型的节点原理结构图；

图2是本实用新型主要工作方式流程图。

具体实施方式

如图1所示为本实用新型的节点原理结构图，一种新型低功耗无线可控唤醒的传感节点，该节点包括射频模块、CPU模块和RTC时钟模块，所述的CPU模块分别与所述的射频模块和RTC模块连接。所述的射频模块采用具有可控无线低功耗唤醒的无线芯片设计，使节点在睡眠状态下电流达到35uA，而且可以无线唤醒，向CPU发出唤醒中断。

所述的CPU模块还通过传感器通讯总线连接有传感器。所述的传感器为温度传感器、湿度传感器、气压传感器、氧气浓度传感器或二氧化碳浓度传感器。所述的CPU模块还连接有升压稳压电路。所述的升压稳压电路连接有供电电池模块和电源切换模块。

本实用新型考虑传感器部分应用中功耗比较大，如二氧化碳浓度传感器，因此传感器采集部分采用单独可控稳压供电的方式。