本發(fā)明涉及無線射頻充電以及無線傳感器，特別是涉及一種基于無線射頻供電的無線傳感器及無線傳感器充電方法。

背景技術(shù)：

1、無線傳感器是一種集傳感、處理和通信功能于一體的智能設(shè)備，它能夠通過無線通信技術(shù)將測(cè)量到的各種環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇邮掌骰蚱渌O(shè)備，廣泛的應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、智能家居、智能交通、工業(yè)制造及醫(yī)療健康領(lǐng)域。無線傳感器作為一種用電設(shè)備，其供電方式也是決定其性能及環(huán)境適用性的一項(xiàng)重要影響因素。

2、目前，現(xiàn)有無線傳感器的供電方式主要包括內(nèi)置電池以及ct感應(yīng)取電。其中，內(nèi)置電池的無線傳感器，因電池容量的制約，存在使用年限短及運(yùn)維成本高的問題。ct感應(yīng)取電雖然解決了使用年限短及運(yùn)維成本高的問題，但其需要借助于附近的電力資源，對(duì)接線的空間及使用環(huán)境附近的電力資源配置的要求均較高，僅在少數(shù)場(chǎng)景下可以使用，造成無線傳感器的適用性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供一種無線射頻供電的無線傳感器及無線傳感器充電方法，主要目的在于解決現(xiàn)有無線傳感器的使用場(chǎng)景受限，適用性較低的問題。

2、依據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供了一種無線射頻供電的無線傳感器，包括：無線通信集中器、無線射頻充電模塊及無線傳感器本體；

3、所述無線通信集中器，用于持續(xù)發(fā)射第一無線射頻信號(hào)；

4、所述無線射頻充電模塊，用于接收所述第一無線射頻信號(hào)，并將所述第一無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，并為所述無線傳感器本體供電；

5、所述無線傳感器本體，用于采集無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述無線傳感數(shù)據(jù)以第二無線射頻信號(hào)的形式發(fā)射給所述無線通信集中器，以使得所述無線通信集中器將所述無線傳感數(shù)據(jù)傳輸給目標(biāo)終端；

6、其中，所述第一無線射頻信號(hào)與所述第二無線射頻信號(hào)的發(fā)射頻率不同。

7、進(jìn)一步地，所述無線射頻充電模塊包括無線射頻充電電路和電量存儲(chǔ)管理電路；

8、所述無線射頻充電電路的輸出端與所述電量存儲(chǔ)管理電路的輸入端連接，用于接收所述第一無線射頻信號(hào)，將所述第一無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào)，并將所述直流電信號(hào)傳輸至所述電量存儲(chǔ)管理電路，以對(duì)所述電量存儲(chǔ)管理電路中的電容充電；

9、所述電量存儲(chǔ)管理電路的輸出端與所述無線傳感器本體的供電輸入端連接，用于在所述電容的電量滿足預(yù)設(shè)電量閾值之后，向所述無線傳感器本體供電，以使所述無線傳感器本體得電，并在所述電容的電壓值小于預(yù)設(shè)電壓閾值時(shí)，停止向所述無線傳感器本體供電，以使所述無線傳感器本體失電；

10、所述無線傳感器本體，具體用于在得電之后，采集無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述無線傳感數(shù)據(jù)以第二無線射頻信號(hào)的形式發(fā)射給所述無線通信集中器，以使得所述無線通信集中器將所述無線傳感數(shù)據(jù)傳輸給目標(biāo)終端。

11、進(jìn)一步地，所述無線射頻充電電路包括一個(gè)天線組，所述天線組的信號(hào)接收頻率等于所述第一無線射頻信號(hào)的信號(hào)頻率；

12、所述天線組中的天線數(shù)量大于或等于6根，所述天線組中任意兩個(gè)天線的排列相位角不同。

13、進(jìn)一步地，所述天線組中的天線數(shù)量為6根，所述天線組中的天線呈六面球形布置。

14、進(jìn)一步地，所述電量存儲(chǔ)管理電路還包括開關(guān)電路；

15、所述電容，具體用于接收所述直流電信號(hào)，并進(jìn)行充電；

16、所述電容與所述無線傳感器本體的供電輸入端通過所述開關(guān)電路連接，在所述電容的電量大于或等于所述預(yù)設(shè)電量閾值的情況下，所述開關(guān)電路導(dǎo)通，所述電容為所述無線傳感器本體供電；在所述電容的電壓小于所述預(yù)設(shè)電壓閾值的情況下，所述開關(guān)電路斷開，所述電容不向所述無線傳感器本體供電，并進(jìn)行充電。

17、進(jìn)一步地，所述無線傳感器本體包括：微處理器、傳感器芯片及無線射頻數(shù)據(jù)傳輸單元；

18、所述傳感器芯片與所述微處理器連接，所述微處理器與所述無線射頻數(shù)據(jù)傳輸單元連接，所述無線射頻充電模塊分別為所述微處理器和所述傳感器芯片供電；

19、所述傳感器芯片，用于在得電的情況下，采集初始無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述初始無線傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至所述微處理器；

20、所述微處理器，用于在得電的情況下，對(duì)所述初始無線傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換處理，得到無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述無線傳感數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)至所述無線射頻數(shù)據(jù)傳輸單元，以使無線射頻數(shù)據(jù)傳輸單元將所述無線射頻數(shù)據(jù)以第二無線射頻信號(hào)的形式發(fā)射給所述無線通信集中器，以使得所述無線通信集中器將所述無線傳感數(shù)據(jù)傳輸給目標(biāo)終端。

21、進(jìn)一步地，所述無線通信集中器包括：第一天線和第二天線，所述無線射頻數(shù)據(jù)傳輸單元包括第三天線，所述第一天線、所述第二天線、所述第三天線中任意兩個(gè)天線的信號(hào)發(fā)射頻率所在波段不同；所述第二天線的信號(hào)接收頻率與所述第三天線的信號(hào)發(fā)射頻率相同；

22、所述第一天線，用于持續(xù)發(fā)射所述第一無線射頻信號(hào)；

23、所述第三天線，用于發(fā)射所述第二無線射頻信號(hào)；

24、所述第二無線，用于接收所述第三天線發(fā)射的所述第二無線射頻信號(hào)，并將所述第二無線射頻信號(hào)發(fā)送給所述目標(biāo)終端。

25、進(jìn)一步地，所述無線傳感數(shù)據(jù)至少包括：溫度傳感數(shù)據(jù)、濕度傳感數(shù)據(jù)、姿態(tài)傳感數(shù)據(jù)、電流傳感數(shù)據(jù)、電壓傳感數(shù)據(jù)、故障傳感數(shù)據(jù)、局部放電傳感數(shù)據(jù)、水位傳感數(shù)據(jù)、煙霧傳感數(shù)據(jù)及配變氫氣傳感數(shù)據(jù)中的至少一個(gè)。

26、依據(jù)本發(fā)明另一個(gè)方面，提供了一種無線傳感器充電方法，包括：

27、通過無線通信集中器持續(xù)發(fā)射第一無線射頻信號(hào)；

28、通過無線射頻充電模塊接收所述第一無線射頻信號(hào)，并通過所述第一無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的電能為無線傳感器本體供電；

29、通過所述無線傳感器本體采集無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述無線傳感數(shù)據(jù)以第二無線射頻信號(hào)的形式發(fā)射給所述無線通信集中器，以使得所述無線通信集中器將所述無線傳感數(shù)據(jù)傳輸給目標(biāo)終端；

30、其中，所述第一無線射頻信號(hào)與所述第二無線射頻信號(hào)的發(fā)射頻率不同。

31、進(jìn)一步地，所述接收所述第一無線射頻信號(hào)，并通過所述第一無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換得到的電能為無線傳感器本體供電，包括：

32、通過無線射頻充電電路，接收所述第一無線射頻信號(hào)，將所述第一無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流電信號(hào)，并將所述直流電信號(hào)傳輸至電量存儲(chǔ)管理電路，以對(duì)所述電量存儲(chǔ)管理電路中的電容充電；

33、通過所述電量存儲(chǔ)管理電路，獲取所述電容的電量，并在所述電量滿足預(yù)設(shè)電量閾值之后，向所述無線傳感器本體供電，以使所述無線傳感器本體得電；

34、所述通過所述無線傳感器本體采集無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述無線傳感數(shù)據(jù)以第二無線射頻信號(hào)的形式發(fā)射給所述無線通信集中器，具體包括：

35、在所述無線傳感器本體得電之后，通過所述無線傳感器本體采集無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述無線傳感數(shù)據(jù)以第二無線射頻信號(hào)的形式發(fā)射給所述無線通信集中器，以使得所述無線通信集中器將所述無線傳感數(shù)據(jù)傳輸給目標(biāo)終端。

36、借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案至少具有下列優(yōu)點(diǎn)：

37、本發(fā)明提供了一種無線射頻供電的無線傳感器及無線傳感器充電方法，本發(fā)明實(shí)施例通過配置無線通信集中器、無線射頻充電模塊及無線傳感器本體，其中，所述無線通信集中器，用于持續(xù)發(fā)射第一無線射頻信號(hào)；所述無線射頻充電模塊，用于接收所述第一無線射頻信號(hào)，并將所述第一無線射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電能，并為所述無線傳感器本體供電；所述無線傳感器本體，用于采集無線傳感數(shù)據(jù)，并將所述無線傳感數(shù)據(jù)以第二無線射頻信號(hào)的形式發(fā)射給所述無線通信集中器，以使得所述無線通信集中器將所述無線傳感數(shù)據(jù)傳輸給目標(biāo)終端。實(shí)現(xiàn)了無線傳感器的無線供電，大大降低了無線傳感器對(duì)電池的依賴，以及電源及電源布線對(duì)無線傳感器安裝空間的限制，同時(shí)，又確保了無線傳感器數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，從而大大提高了無線傳感器對(duì)使用場(chǎng)景的適用性。

38、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。