通信裝置和環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種通信裝置和環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。首先采用近距離通信方式將環(huán)境參數(shù)采集裝置采集的環(huán)境參數(shù)通過(guò)第一近距離通信裝置發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置；再通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置進(jìn)行進(jìn)一步的環(huán)境參數(shù)傳輸，能使獨(dú)立的環(huán)境參數(shù)采集裝置與數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理環(huán)境參數(shù)采集裝置的數(shù)據(jù)，提高了環(huán)境參數(shù)采集裝置的數(shù)據(jù)管理效率，數(shù)據(jù)中心能及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，便于管理、決策。此外，第一控制器的工作模式采用分時(shí)控制的模式，具體包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，使環(huán)境參數(shù)采集裝置在采集環(huán)境參數(shù)的過(guò)程中，可以在保證環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低整個(gè)通信裝置傳輸環(huán)境參數(shù)的功耗。
【專利說(shuō)明】通信裝置和環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種通信裝置和環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，人們對(duì)獨(dú)立設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)需求越來(lái)越迫切，無(wú)線通信在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用愈發(fā)廣泛。現(xiàn)有的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，某種采集環(huán)境參數(shù)經(jīng)相關(guān)測(cè)量或者感應(yīng)生成了環(huán)境參數(shù)后，一般需要通過(guò)數(shù)據(jù)線，3G網(wǎng)絡(luò)等傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式將環(huán)境參數(shù)傳輸至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，進(jìn)行進(jìn)一步分析，并針對(duì)所獲取的環(huán)境數(shù)據(jù)采取對(duì)應(yīng)的措施(事后處理，無(wú)及時(shí)性)，其中的通信設(shè)備及所采用的通信方式一般沒(méi)有采用低功耗的控制策略設(shè)計(jì)通信設(shè)備和系統(tǒng)的通信方式，容易導(dǎo)致環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)捻憫?yīng)速度低，數(shù)據(jù)中心不能及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)情況，不能有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的通信設(shè)備及所采用的沒(méi)有采用低功耗的控制策略設(shè)計(jì)通信設(shè)備和系統(tǒng)的通信方式，容易導(dǎo)致環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)捻憫?yīng)速度低，數(shù)據(jù)中心不能及時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)情況，不能有效指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。本發(fā)明提供一種通信裝置和環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]一種通信裝置，包括:第一近距離通信裝置，第一控制器，無(wú)線中繼通信裝置，設(shè)于數(shù)據(jù)中心的第一遠(yuǎn)距離通信裝置；
[0005]所述第一控制器在數(shù)據(jù)采集模式下控制環(huán)境參數(shù)采集裝置采集環(huán)境參數(shù)，并在通信模式下控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置；其中，第一控制器的工作模式包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，所述數(shù)據(jù)采集模式為關(guān)閉第一近距離通信裝置并啟動(dòng)環(huán)境參數(shù)采集裝置；所述通信模式為啟動(dòng)第一近距離通信裝置并關(guān)閉環(huán)境參數(shù)采集裝置；
[0006]所述無(wú)線中繼通信裝置通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置；
[0007]所述第一遠(yuǎn)距離通信裝置將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
[0008]上述通信裝置首先采用近距離通信方式將環(huán)境參數(shù)采集裝置采集的環(huán)境參數(shù)通過(guò)第一近距離通信裝置發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置，其中的第一近距離通信裝置及其對(duì)應(yīng)的近距離通信方式具有相對(duì)低的功耗；再通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置進(jìn)行進(jìn)一步的環(huán)境參數(shù)傳輸，能使獨(dú)立的環(huán)境參數(shù)采集裝置與數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理環(huán)境參數(shù)采集裝置的數(shù)據(jù)，提高了環(huán)境參數(shù)采集裝置的數(shù)據(jù)管理效率，數(shù)據(jù)中心能及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，便于管理、決策。此外，第一控制器的工作模式采用分時(shí)控制的模式，具體包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，使環(huán)境參數(shù)采集裝置在采集環(huán)境參數(shù)的過(guò)程中，也就是環(huán)境參數(shù)還不夠完整，無(wú)需立即發(fā)送時(shí)，暫停相關(guān)通信設(shè)備的通信工作；而在環(huán)境參數(shù)采集完整，需要及時(shí)發(fā)送時(shí)，暫停環(huán)境參數(shù)采集裝置的相關(guān)工作，進(jìn)行通信；可以在保證環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低整個(gè)通信裝置傳輸環(huán)境參數(shù)的功耗。
[0009]一種環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:手持設(shè)備，無(wú)線中繼通信裝置，設(shè)于數(shù)據(jù)中心的第一遠(yuǎn)距離通信裝置，
[0010]其中，所述手持設(shè)備包括:第一控制器、電源、第一近距離通信裝置、傳感器；
[0011]所述第一控制器在數(shù)據(jù)采集模式下控制手持設(shè)備的傳感器采集環(huán)境參數(shù)，并在通信模式下控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置；其中，第一控制器的工作模式包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，所述數(shù)據(jù)采集模式為關(guān)閉第一近距離通信裝置并啟動(dòng)環(huán)境參數(shù)采集裝置的環(huán)境參數(shù)采集功能；所述通信模式為啟動(dòng)第一近距離通信裝置并關(guān)閉環(huán)境參數(shù)采集裝置的環(huán)境參數(shù)采集功能；
[0012]所述無(wú)線中繼通信裝置通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置；
[0013]所述第一遠(yuǎn)距離通信裝置將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
[0014]本發(fā)明提供的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，首先采用近距離通信方式將手持設(shè)備的傳感器采集的環(huán)境參數(shù)通過(guò)第一近距離通信裝置發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置，其中的第一近距離通信裝置及其對(duì)應(yīng)的近距離通信方式具有相對(duì)低的功耗；再通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置進(jìn)行進(jìn)一步的環(huán)境參數(shù)傳輸，能使獨(dú)立的手持設(shè)備與數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理手持設(shè)備的數(shù)據(jù)，提高了手持設(shè)備的數(shù)據(jù)管理效率，數(shù)據(jù)中心能及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，便于管理、決策。此外，第一控制器的工作模式采用分時(shí)控制的模式，具體包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，使手持設(shè)備在采集環(huán)境參數(shù)的過(guò)程中，也就是環(huán)境參數(shù)還不夠完整，無(wú)需立即發(fā)送時(shí)，暫停相關(guān)通信設(shè)備的通信工作；而在環(huán)境參數(shù)采集完整，需要及時(shí)發(fā)送時(shí)，暫停手持設(shè)備的相關(guān)工作，進(jìn)行通信；可以在保證環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低整個(gè)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)傳輸環(huán)境參數(shù)的功耗。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為一個(gè)實(shí)施例的通信裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的通信裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為一個(gè)實(shí)施例的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的通信裝置和環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)描述。
[0020]參考圖1，圖1所示為一個(gè)實(shí)施例的通信裝置結(jié)構(gòu)示意圖，包括:第一近距離通信裝置12，第一控制器11，無(wú)線中繼通信裝置20，設(shè)于數(shù)據(jù)中心的第一遠(yuǎn)距離通信裝置30 ;
[0021]所述第一控制器11在數(shù)據(jù)采集模式下控制環(huán)境參數(shù)采集裝置13采集環(huán)境參數(shù)，并在通信模式下控制第一近距離通信裝置12將采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置20 ;其中，第一控制器11的工作模式包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，所述數(shù)據(jù)采集模式為關(guān)閉第一近距離通信裝置12并啟動(dòng)采集環(huán)境參數(shù)；所述通信模式為啟動(dòng)第一近距離通信裝置12并關(guān)閉采集環(huán)境參數(shù)；
[0022]所述無(wú)線中繼通信裝置20通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置30 ;
[0023]所述第一遠(yuǎn)距離通信裝置30將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
[0024]上述通信裝置，采用近距離通信方式將環(huán)境參數(shù)采集裝置采集13的環(huán)境參數(shù)通過(guò)第一近距離通信裝置12發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置20，其中的第一近距離通信裝置12及其對(duì)應(yīng)的近距離通信方式具有相對(duì)低的功耗，能更好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置20進(jìn)行通信中轉(zhuǎn)傳輸，能使獨(dú)立的環(huán)境參數(shù)采集裝置13與數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理環(huán)境參數(shù)采集裝置13采集的數(shù)據(jù)，提高了環(huán)境參數(shù)采集裝置13的數(shù)據(jù)管理效率，數(shù)據(jù)中心能及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，便于管理、決策。
[0025]此外，為了減少通信功耗，第一控制器11采用分時(shí)控制的工作模式，即采集模式和通信模式，充分結(jié)合了環(huán)境參數(shù)采集裝置13的工作特性，在采集環(huán)境參數(shù)時(shí)暫停相關(guān)通信設(shè)備的通信工作，在進(jìn)行環(huán)境參數(shù)通信時(shí)暫停環(huán)境參數(shù)采集裝置13的采集工作，由此即使在增加了第一近距離通信裝置12后，整體功耗增加也不多，實(shí)現(xiàn)了在保證環(huán)境參數(shù)采集和傳輸?shù)臅r(shí)效性的基礎(chǔ)上，第一近距離通信裝置12和環(huán)境參數(shù)采集裝置13的功耗處于較低水平。
[0026]在一個(gè)實(shí)施例中，上述通信模式和數(shù)據(jù)采集模式可以循環(huán)交替，每種工作模式的持續(xù)工作時(shí)間可以為T(mén)。其中，T值可以取15秒，也可以根據(jù)采集環(huán)境參數(shù)生成環(huán)境參數(shù)以及完成上述環(huán)境參數(shù)的傳輸所需要的具體時(shí)間設(shè)置為其他值。
[0027]本實(shí)施例提供的循環(huán)交替的通信模式和數(shù)據(jù)采集模式，使采集環(huán)境參數(shù)在生成環(huán)境參數(shù)時(shí)，可以暫停通信的相關(guān)工作；而通信裝置進(jìn)行通信工作時(shí)，可以暫停環(huán)境參數(shù)采集的相關(guān)工作，使第一控制器在同一時(shí)間只控制一種工作模式，可以降低第一控制器的功耗，其中，上述兩種工作模式:通信模式和數(shù)據(jù)采集模式，循環(huán)交替，在數(shù)據(jù)采集模式下環(huán)境參數(shù)采集裝置采集完環(huán)境參數(shù)后，及時(shí)進(jìn)入通信模式進(jìn)行環(huán)境參數(shù)的傳輸，可以保證上述環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)男?，有利于針?duì)所采集的環(huán)境參數(shù)盡快采取相關(guān)處理措施。
[0028]在一個(gè)實(shí)施例中，上述第一控制器接收數(shù)據(jù)中心下發(fā)的模式時(shí)間調(diào)整指令，根據(jù)指令更新當(dāng)前的通信模式和數(shù)據(jù)采集模式的持續(xù)時(shí)間；其中，所述時(shí)間調(diào)整指令由數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置、第一近距離通信裝置轉(zhuǎn)發(fā)至第一控制器。
[0029]本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)中心根據(jù)采集具體的環(huán)境參數(shù)以及完成該環(huán)境參數(shù)的傳輸需要的時(shí)間下發(fā)模式時(shí)間調(diào)整指令，并通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置、第一近距離通信裝置轉(zhuǎn)發(fā)至第一控制器，第一控制器根據(jù)上述模式時(shí)間調(diào)整指令調(diào)整數(shù)據(jù)采集模式和通信模式的持續(xù)工作時(shí)間，可以根據(jù)具體的采集環(huán)境合理安排采集模式和通信模式的持續(xù)工作時(shí)間，使上述采集模式和通信模式的持續(xù)工作時(shí)間不至于其中某個(gè)模式的持續(xù)工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，或者過(guò)短導(dǎo)致環(huán)境參數(shù)采集不完整，不能準(zhǔn)確說(shuō)明當(dāng)前的環(huán)境問(wèn)題。合理的安排采集模式和通信模式的持續(xù)工作時(shí)間，進(jìn)一步可以降低上述通信裝置的功率損耗量，并且保證采集到的環(huán)境參數(shù)的完整性，以及傳輸至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器進(jìn)行下一步處理的時(shí)效性。
[0030]在一個(gè)實(shí)施例中，上述第一控制器在工作模式下可以包括循環(huán)的活動(dòng)階段和休眠階段；
[0031 ] 所述工作模式為數(shù)據(jù)采集模式時(shí):
[0032]第一控制器進(jìn)入活動(dòng)階段，控制環(huán)境參數(shù)采集裝置采集環(huán)境參數(shù)，并在環(huán)境參數(shù)采集裝置開(kāi)始采集環(huán)境參數(shù)，并且活動(dòng)階段結(jié)束后，進(jìn)入休眠階段，暫停第一控制器的控制工作，并在休眠階段結(jié)束后進(jìn)入活動(dòng)階段，啟動(dòng)第一控制器控制環(huán)境參數(shù)采集裝置采集環(huán)境參數(shù)；
[0033]上述第一控制器的工作模式為數(shù)據(jù)采集模式時(shí)，第一控制器的活動(dòng)階段和休眠階段循環(huán)出現(xiàn)，其中，活動(dòng)階段的時(shí)間可以設(shè)置為20毫秒，休眠階段的時(shí)間可以設(shè)置為980毫秒，也可以根據(jù)具體的環(huán)境參數(shù)采取情況進(jìn)行設(shè)置，可以在保證環(huán)境參數(shù)采集的完整性和時(shí)效性的前提下，進(jìn)一步降低第一控制器的功耗。
[0034]所述工作模式為通信模式時(shí):
[0035]第一控制器進(jìn)入活動(dòng)階段，控制第一近距離通信裝置將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置，并在該次環(huán)境參數(shù)發(fā)送完，并且活動(dòng)階段結(jié)束后，進(jìn)入休眠階段，暫停第一控制器的控制工作，并在休眠階段結(jié)束后進(jìn)入活動(dòng)階段，啟動(dòng)第一控制器控制第一近距離通信裝置將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置。
[0036]上述第一控制器的工作模式為通信模式時(shí)，第一控制器的活動(dòng)階段和休眠階段循環(huán)出現(xiàn)，其中，活動(dòng)階段的時(shí)間可以設(shè)置為2秒，休眠階段的時(shí)間可以設(shè)置為2秒，也可以根據(jù)第一近距離通信裝置完成一次收發(fā)數(shù)據(jù)所需要的時(shí)間，以及與下一次進(jìn)行收發(fā)數(shù)據(jù)所存在的時(shí)間間隔進(jìn)行設(shè)置，可以在保證環(huán)境參數(shù)傳輸效率的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低第一控制器的功耗。
[0037]在一個(gè)實(shí)施例中，在通信模式下，所述第一控制器接收數(shù)據(jù)中心服務(wù)器下發(fā)的讀取數(shù)據(jù)指令，控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器；并在發(fā)送完環(huán)境參數(shù)后，關(guān)閉第一近距離通信裝置，并在下一次通信模式開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)第一近距離通信裝置，并繼續(xù)控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
[0038]本實(shí)施例中，第一控制器接收數(shù)據(jù)中心服務(wù)器下發(fā)的讀取數(shù)據(jù)指令，控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器；并在發(fā)送完環(huán)境參數(shù)后，關(guān)閉第一近距離通信裝置，使第一近距離通信裝置在發(fā)送完此次環(huán)境參數(shù)后，暫停相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸工作，相應(yīng)的可以減少其損耗的功率。
[0039]參考圖2，圖2所示為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的通信裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖示，上述無(wú)線中繼通信裝置20可以包括依次連接的第二近距離通信裝置21、第二控制器22、第二遠(yuǎn)距離通信裝置23 ；
[0040]所述第二近距離通信裝置21接收第一近距離通信裝置12發(fā)送過(guò)來(lái)的環(huán)境參數(shù)，并通過(guò)第二控制器22傳輸至第二遠(yuǎn)距離通信裝置23，第二遠(yuǎn)距離通信裝置23將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送第一遠(yuǎn)距離通信裝置30 ;
[0041]所述第二控制器22檢測(cè)第二近距離通信裝置21是否接收到環(huán)境參數(shù)；
[0042]若是，則啟動(dòng)第二遠(yuǎn)距離通信裝置23，通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置30 ;若否，則關(guān)閉第二遠(yuǎn)距離通信裝置23。
[0043]本實(shí)施例中，第二控制器22通過(guò)第二近距離通信裝置21檢測(cè)第一近距離通信裝置12是否發(fā)送環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果控制相關(guān)通信裝置的工作狀態(tài)，使各通信裝置間通信實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，即在無(wú)需傳輸環(huán)境參數(shù)時(shí)暫停通信工作，在需要進(jìn)行環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)候，同時(shí)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的通信工作，可以保證環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，并且降低相關(guān)通信裝置所損耗的功率。
[0044]作為一個(gè)實(shí)施例，上述第二遠(yuǎn)距離通信裝置可以包括數(shù)字對(duì)講機(jī)。數(shù)字對(duì)講機(jī)可以快速傳輸語(yǔ)音、環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)、位置信息等數(shù)據(jù)，有效地保證環(huán)境參數(shù)的傳輸速度及質(zhì)量。
[0045]作為一個(gè)實(shí)施例中，上述第一近距離通信裝置和第二近距離通信裝置可以分別為ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備。上述第一近距離通信裝置和第二近距離通信裝置采用ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備可以降低相關(guān)成本，節(jié)省功耗，同時(shí)不影響環(huán)境參數(shù)的傳輸質(zhì)量。
[0046]參考圖3，圖3所示為一個(gè)實(shí)施例的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括:手持設(shè)備50，無(wú)線中繼通信裝置60，設(shè)于數(shù)據(jù)中心的第一遠(yuǎn)距離通信裝置70，
[0047]其中，所述手持設(shè)備50可以包括:第一控制器52、電源54、第一近距離通信裝置51、傳感器53 ；
[0048]所述第一控制器52在數(shù)據(jù)采集模式下控制手持設(shè)備50的傳感器53采集環(huán)境參數(shù)，并在通信模式下控制第一近距離通信裝置51將采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置60 ;其中，第一控制器52的工作模式包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，所述數(shù)據(jù)采集模式為關(guān)閉第一近距離通信裝置51并啟動(dòng)手持設(shè)備50的環(huán)境參數(shù)采集功能；所述通信模式為啟動(dòng)第一近距離通信裝置51并關(guān)閉手持設(shè)備的環(huán)境參數(shù)采集功能；
[0049]所述無(wú)線中繼通信裝置60通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置70 ;
[0050]所述第一遠(yuǎn)距離通信裝置70將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
[0051]上述環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，首先采用近距離通信方式將手持設(shè)備50的傳感器53采集的環(huán)境參數(shù)通過(guò)第一近距離通信裝置51發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置60，其中的第一近距離通信裝置51及其對(duì)應(yīng)的近距離通信方式具有相對(duì)低的功耗，能更好地適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用；再通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置60進(jìn)行進(jìn)一步的環(huán)境參數(shù)傳輸，能使獨(dú)立的手持設(shè)備50與數(shù)據(jù)中心聯(lián)網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理手持設(shè)備50的數(shù)據(jù)，提高了手持設(shè)備50的數(shù)據(jù)管理效率，數(shù)據(jù)中心能及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，便于管理、決策。
[0052]此外，為了減少通信功耗，第一控制器52的工作模式采用分時(shí)控制的工作模式，具體包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，使手持設(shè)備50在采集環(huán)境參數(shù)的過(guò)程中，也就是環(huán)境參數(shù)還不夠完整，無(wú)需立即發(fā)送時(shí)，暫停相關(guān)通信設(shè)備的通信工作；而在環(huán)境參數(shù)采集完整，需要及時(shí)發(fā)送時(shí)，暫停手持設(shè)備50的相關(guān)環(huán)境參數(shù)采集的工作，進(jìn)行通信；可以在保證環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低整個(gè)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所損耗的功率。
[0053]參考圖4，圖4所示為一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖示，上述無(wú)線中繼通信裝置60可以包括依次連接的第二近距離通信裝置61、第二控制器62、第二遠(yuǎn)距離通信裝置63 ;
[0054]所述第二近距離通信裝置61接收第一近距離通信裝置51發(fā)送過(guò)來(lái)的環(huán)境參數(shù)，并通過(guò)第二控制器傳62輸至第二遠(yuǎn)距離通信裝置63，第二遠(yuǎn)距離通信裝置63將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送第一遠(yuǎn)距離通信裝置70 ；
[0055]所述第二控制器62檢測(cè)第二近距離通信裝置61是否接收到環(huán)境參數(shù)；
[0056]若是，則啟動(dòng)第二遠(yuǎn)距離通信裝置63，通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置70 ;若否，則關(guān)閉第二遠(yuǎn)距離通信裝置63。
[0057]本實(shí)施例中，第二控制器62通過(guò)第二近距離通信裝置61檢測(cè)手持設(shè)備50的第一近距離通信裝置51是否發(fā)送環(huán)境參數(shù)，并根據(jù)其檢測(cè)結(jié)果控制相關(guān)通信裝置的工作狀態(tài)，使各通信裝置間的通信實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘同步，即在無(wú)需傳輸環(huán)境參數(shù)時(shí)暫停通信工作，在需要進(jìn)行環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)候，同時(shí)啟動(dòng)對(duì)應(yīng)的通信工作，可以保證環(huán)境參數(shù)傳輸?shù)臅r(shí)效性，并且降低環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所損耗的功率。
[0058]在一個(gè)實(shí)施例中，將本發(fā)明提供的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)數(shù)據(jù)通信及聯(lián)網(wǎng)功能的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。
[0059]經(jīng)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)數(shù)據(jù)通信及聯(lián)網(wǎng)功能的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)工作100小時(shí)需要電池容量約為1000mAh(毫安時(shí))。
[0060]本發(fā)明提供的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用低功耗的通信方式，除數(shù)據(jù)采集功能外，還具有數(shù)據(jù)通信功能，其工作模式可以分為數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，本實(shí)施例中可以平均每15秒切換一次，每種模式下又可分為休眠階段和活動(dòng)階段，其中的近距離無(wú)線通信方式可以選用低功耗的ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備，上述ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備的時(shí)延段、響應(yīng)速度較快，一般從休眠階段轉(zhuǎn)入活動(dòng)階段只需15毫秒，ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30毫秒，可以進(jìn)一步節(jié)省電能。在藍(lán)牙環(huán)境下進(jìn)行依次環(huán)境數(shù)據(jù)傳輸只需要3?10s、在WiFi環(huán)境下進(jìn)行一次無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸只需要3秒。在低耗電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備至少工作6?24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)，這是ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備的突出優(yōu)勢(shì)，而藍(lán)牙環(huán)境下該設(shè)備能工作數(shù)周、WiFi環(huán)境下可工作數(shù)小時(shí)。
[0061]ZigBee節(jié)點(diǎn)設(shè)備所承載的應(yīng)用數(shù)據(jù)速率都比較低。在不需要通信時(shí)，節(jié)點(diǎn)可以進(jìn)入很低功耗的休眠狀態(tài)，此時(shí)能耗可能只有正常工作狀態(tài)下的千分之一。由于一般情況下，休眠時(shí)間占總運(yùn)行時(shí)間的大部分，有時(shí)正常工作的時(shí)間還不到百分之一，因此達(dá)到很高的節(jié)能效果。
[0062]在每15秒的數(shù)據(jù)采集模式下，平均功耗為10mA，每次完成數(shù)據(jù)采集約1秒，即每分鐘數(shù)據(jù)采集時(shí)間4秒，每小時(shí)數(shù)據(jù)采集時(shí)間約240秒，每小時(shí)平均耗電為10mA*240s/3600s=2/3mAh (毫安時(shí))，其他時(shí)間均進(jìn)入休眠模式，休眠模式的平均功耗為100 μ A (微安)，即在數(shù)據(jù)采集模式下，每小時(shí)平均耗電為2/3mAh (毫安時(shí))+100 μ A h (微安時(shí))。
[0063]在每15秒的通信模式下，平均功耗為40mA (毫安)，通信速率為250Kbit/s (千位每秒)，每次完成數(shù)據(jù)通信約1秒，即每分鐘數(shù)據(jù)通信時(shí)間4秒，每小時(shí)數(shù)據(jù)采集時(shí)間約240秒，每小時(shí)平均耗電為40mA*240s/3600s = 8/3mAh，其他時(shí)間均進(jìn)入休眠模式，休眠模式的平均功耗為100 μ A，即在數(shù)據(jù)通信模式下，每小時(shí)平均耗電為8/3mAh+100 μΑ。
[0064]綜上可知，采用本發(fā)明提供的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每小時(shí)平均耗電為:
[0065]2/3mAh+100μ A h+8/3mAh+100μ A = 3.33mAh+0.2mAh = 3.53mAh
[0066]連續(xù)工作100小時(shí)需要電池容量約為353mAh，遠(yuǎn)小于現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)數(shù)據(jù)通信及聯(lián)網(wǎng)功能的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)工作100小時(shí)需要電池容量:1000mAh。
[0067]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種通信裝置，其特征在于，包括:第一近距離通信裝置，第一控制器，無(wú)線中繼通信裝置，設(shè)于數(shù)據(jù)中心的第一遠(yuǎn)距離通信裝置； 所述第一控制器在數(shù)據(jù)采集模式下控制環(huán)境參數(shù)采集裝置采集環(huán)境參數(shù)，并在通信模式下控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置；其中，第一控制器的工作模式包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，所述數(shù)據(jù)采集模式為關(guān)閉第一近距離通信裝置并啟動(dòng)環(huán)境參數(shù)采集裝置；所述通信模式為啟動(dòng)第一近距離通信裝置并關(guān)閉環(huán)境參數(shù)采集裝置； 所述無(wú)線中繼通信裝置通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置； 所述第一遠(yuǎn)距離通信裝置將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述通信模式和數(shù)據(jù)采集模式循環(huán)交替，每種工作模式的持續(xù)工作時(shí)間為丁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述第一控制器接收數(shù)據(jù)中心下發(fā)的模式時(shí)間調(diào)整指令，根據(jù)指令更新當(dāng)前的通信模式和數(shù)據(jù)采集模式的持續(xù)時(shí)間；其中，所述時(shí)間調(diào)整指令由數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過(guò)無(wú)線中繼通信裝置、第一近距離通信裝置轉(zhuǎn)發(fā)至第一控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述第一控制器在工作模式下包括循環(huán)的活動(dòng)階段和休眠階段； 所述工作模式為數(shù)據(jù)采集模式時(shí): 第一控制器進(jìn)入活動(dòng)階段，控制環(huán)境參數(shù)采集裝置采集環(huán)境參數(shù)，并在環(huán)境參數(shù)采集裝置開(kāi)始采集環(huán)境參數(shù)，并且活動(dòng)階段結(jié)束后，進(jìn)入休眠階段，暫停第一控制器的控制工作，并在休眠階段結(jié)束后進(jìn)入活動(dòng)階段，啟動(dòng)第一控制器控制環(huán)境參數(shù)采集裝置采集環(huán)境參數(shù)； 所述工作模式為通信模式時(shí): 第一控制器進(jìn)入活動(dòng)階段，控制第一近距離通信裝置將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置，并在該次環(huán)境參數(shù)發(fā)送完，并且活動(dòng)階段結(jié)束后，進(jìn)入休眠階段，暫停第一控制器的控制工作，并在休眠階段結(jié)束后進(jìn)入活動(dòng)階段，啟動(dòng)第一控制器控制第一近距離通信裝置將環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，在通信模式下，所述第一控制器接收數(shù)據(jù)中心服務(wù)器下發(fā)的讀取數(shù)據(jù)指令，控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器；并在發(fā)送完環(huán)境參數(shù)后，關(guān)閉第一近距離通信裝置，并在下一次通信模式開(kāi)始時(shí)啟動(dòng)第一近距離通信裝置，并繼續(xù)控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的通信裝置，其特征在于，所述無(wú)線中繼通信裝置包括依次連接的第二近距離通信裝置、第二控制器、第二遠(yuǎn)距離通信裝置； 所述第二近距離通信裝置接收第一近距離通信裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的環(huán)境參數(shù)，并通過(guò)第二控制器傳輸至第二遠(yuǎn)距離通信裝置，第二遠(yuǎn)距離通信裝置將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送第一遠(yuǎn)距離通信裝置； 所述第二控制器檢測(cè)第二近距離通信裝置是否接收到環(huán)境參數(shù)； 若是，則啟動(dòng)第二遠(yuǎn)距離通信裝置，通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置；若否，則關(guān)閉第二遠(yuǎn)距離通信裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其特征在于，所述第二遠(yuǎn)距離通信裝置包括數(shù)字對(duì)講機(jī)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置，其特征在于，所述第一近距離通信裝置和第二近距離通信裝置分別為21^66節(jié)點(diǎn)設(shè)備。
9.一種環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括:手持設(shè)備，無(wú)線中繼通信裝置，設(shè)于數(shù)據(jù)中心的第一遠(yuǎn)距離通信裝置， 其中，所述手持設(shè)備包括:第一控制器、電源、第一近距離通信裝置、傳感器； 所述第一控制器在數(shù)據(jù)采集模式下控制手持設(shè)備的傳感器采集環(huán)境參數(shù)，并在通信模式下控制第一近距離通信裝置將采集的環(huán)境參數(shù)發(fā)送至無(wú)線中繼通信裝置；其中，第一控制器的工作模式包括數(shù)據(jù)采集模式和通信模式，所述數(shù)據(jù)采集模式為關(guān)閉第一近距離通信裝置并啟動(dòng)環(huán)境參數(shù)采集裝置的環(huán)境參數(shù)采集功能；所述通信模式為啟動(dòng)第一近距離通信裝置并關(guān)閉環(huán)境參數(shù)采集裝置的環(huán)境參數(shù)采集功能； 所述無(wú)線中繼通信裝置通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置； 所述第一遠(yuǎn)距離通信裝置將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述無(wú)線中繼通信裝置包括依次連接的第二近距離通信裝置、第二控制器、第二遠(yuǎn)距離通信裝置； 所述第二近距離通信裝置接收第一近距離通信裝置發(fā)送過(guò)來(lái)的環(huán)境參數(shù)，并通過(guò)第二控制器傳輸至第二遠(yuǎn)距離通信裝置，第二遠(yuǎn)距離通信裝置將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送第一遠(yuǎn)距離通信裝置； 所述第二控制器檢測(cè)第二近距離通信裝置是否接收到環(huán)境參數(shù)； 若是，則啟動(dòng)第二遠(yuǎn)距離通信裝置，通過(guò)遠(yuǎn)距離無(wú)線通信方式將所述環(huán)境參數(shù)發(fā)送至第一遠(yuǎn)距離通信裝置；若否，則關(guān)閉第二遠(yuǎn)距離通信裝置。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK104484990SQ201410778186
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月15日
【發(fā)明者】傅仁軒, 謝北京 申請(qǐng)人:廣州杰賽科技股份有限公司