[发明专利]一种用于无线传感网的管理装置及方法

说明书

一种用于无线传感网的管理装置及方法，包括：能量输入接口、能量输出接口和能量转换器；能量输入接口用于通过无线传感网采集不同外部能量源的能量；能量转换器用于将采集的能量根据管理装置适配的传感器对电能的需求进行电能的转化，并通过能量输出接口输出至传感器。本发明的技术方案可以接受多种不同能量源的混合输入，且具备能量存储功能，同时可以将相关输入输出的电能相关信息通过GPRS发送给后台，并能接受后台的控制信息。

技术领域

本发明涉及管理装置，尤其是涉及一种用于无线传感网的管理装置及方法。

背景技术

目前，传统化学电池的供电方式己不能完全适应无线传感器网络的发展需求。随着无线传感器网络的优化设计，节点数目越来越多，电池供电的缺陷愈加明显，在恶劣环境或者其他人类无法到达的场合，电池的更换变得非常困难甚至难以实现。能量供给系统己经成为了现代无线传感器网络发展需要处理的关键技术，也是目前无线传感器网络的瓶颈之一。

新型能量供给技术的思路受到人们的广泛关注，它能从根本上解除无线传感器节点的能量供给限制。新型能量供给技术就是不需要采用传统的化学电池或其它电源，而是将环境中其它形式的可利用能量转化为电能即能量收集技术，或采用无线的方式即无线供能技术为传感节点进行供电，驱动电子设备正常工作。只要工作环境中的能量充足并且具有持续性，或者，可以满足无线能量传输系统的工作要求，就可以作为无线传感器节点的能量来源。同时，研究人员可以根据能量源的大小和周期，有选择地调整节点参数，优化其网络性能。利用新型能量供给技术，无线传感器节点可以摆脱对电池的依赖，从周围环境中采集能量，或通过无线的方式获得电能，实现自身的能量供给。尽管这种技术刚刚起步，理论不太成熟，但因其独有的自供给特性，符合现代传感器技术的发展方向，应用前景十分广阔。

但是，太阳能供电、风能供电、温差热能供电、振动机械能供电、电场和磁场能供电等不同类型的能量收集技术，以及感应式无线供能技术、射频式无线供能技术、磁共振式无线供能技术与激光式无线供能技术等无线供电技术，所能提供的电能的电压和功率均不相同；供电能力较低的供电技术仅能提供电压低至几伏，功率低至数瓦的电能，而供电能力较强的供电技术则可以提供电压几十伏，功率达到几十瓦的电能；而且不同类型的传感器所要求的供电电压和功率也均不相同，这样就会导致无法适配不同的电压和功率接入的结果，无法向对供电电压和功率要求的不同的传感器进行供电，同时，当供电技术供能较多时，也无法将多余的电能进行储存。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种用于无线传感的管理装置及方法。

本发明提供的技术方案是：

一种用于无线传感网的管理装置，包括：能量输入接口、能量输出接口和能量转换器；

所述能量输入接口用于通过无线传感网采集不同外部能量源的能量；

所述能量转换器用于将采集的能量根据所述管理装置适配的传感器对电能的需求进行电能的转化，并通过所述能量输出接口输出至所述传感器。

优选的，所述能量转换器，包括：输入端电能转化模块、电源网络、储能模块、输出端电能转化模块和处理器模块；

所述输入端电能转化模块与所述能量输入接口连接，基于控制信息将通过所述能量输入接口采集的能量转化为预设规格的电能，通过所述电源网络输出至所述输出端电能转化模块；同时将采集的能量信息发送给所述处理器模块；

所述输出端电能转化模块将所述传感器对电能的需求信息发送给所述处理器模块，并将所述预设规格的电能转化为所述需求信息对应的电能，通过所述能量输出接口输出至所述传感器；

所述处理器模块用于根据所述采集的能量信息和所述电能的需求信息进行计算，输出所述控制信息，控制所述输入端电能转化模块将通过所述能量输入接口采集的能量转化为预设规格的电能，同时控制所述储能模块进行充放电。