[发明专利]一种超低功耗基于无线传输的数据采集系统及采集方法

权利要求书

1.一种超低功耗基于无线传输的数据采集系统，包括云端平台、与云端平台通过移动网络模块进行通信的网关、与网关通过无线模块进行数据通信的至少一个蜂巢，所述网关采用市电供电，蜂巢包括有单片机和与单片机通信连接的传感器，其特征在于，所述蜂巢还包括：为传感器定时上电的电源管理模块、与电源管理模块电性连接的电池；所述蜂巢的单片机包括有数据选通模块和自断电模块，所述数据选通模块接收传感器的检测数据，并向无线模块发送在检测参数阈值范围内的检测数据；所述自断电模块用以关闭传感器，其与电源管理模块通信连接；所述网关接收通过无线模块传送的检测数据并通过移动网络模块向云端平台发送。

2.根据权利要求1所述的超低功耗基于无线传输的数据采集系统，其特征在于，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器、红外传感器和/或振动传感器，所述检测数据包括温度数据、湿度数据、距离数据和/或振动数据，所述数据选通模块分别接收温度传感器、湿度传感器、红外传感器或振动传感器的数据，对温度传感器选通处于温度阈值范围内的温度数据，对湿度传感器选通处于湿度阈值范围内的湿度数据、对于红外传感器选通处于距离阈值范围内的红外数据、对于振动传感器选通处于振动频率阈值范围内的振动数据。

3.根据权利要求1或2所述的超低功耗基于无线传输的数据采集系统，其特征在于，所述网关还包括有存储模块和云端通信检测模块，所述云端通信检测模块用以检测网关与云端平台是否通信中断，所述存储模块接受云端通信检测模块的控制命令，以存储无线模块传送的数据。

4.根据权利要求3所述的超低功耗基于无线传输的数据采集系统，其特征在于，所述网关还包括有wifi定位模块，所述wifi定位模块用以通过wifi信号和移动网络信号获取地理位置数据，所述地理位置数据通过移动网络模块上传云端平台。

5.根据权利要求1所述的超低功耗基于无线传输的数据采集系统，其特征在于，所述移动网络模块采用GPRS、CDMA、3g或者4G网络模式。

6.根据权利要求1所述的超低功耗基于无线传输的数据采集系统，其特征在于，所述网关还采用电池供电；网关还包括有第二温度传感器和下行串口，所述第二温度传感器用以检测网关的环境温度，所述下行串口用以通过有线联线方式接入有线温度探头或智能串口。

7.一种超低功耗基于无线传输的数据采集方法，应用于权利要求1至7任意一项所述的超低功耗基于无线传输的数据采集系统，其特征在于，包括步骤如下：

步骤1，网关与蜂巢通过约定的对码匹配关系，实现无线模块的通信；

步骤2，设定蜂巢传感器的数据通信周期，在其数据通信周期外采用看门狗定时上电机制的电源管理模块，每隔设定时间段为蜂巢的传感器上电，所述传感器的数据通信周期设置在设定时间段内；

步骤3，通过单片机从传感器连续采样至少2次，对采样的检测数据计算其加权算数平均值；

步骤4，判断检测数据的加权算数平均值是否处于参数阈值范围内，是则将该检测数据发送给网关，否则发出告警信息以便检查排除故障；

步骤5，传感器的数据通信周期结束后，蜂巢单片机向电源管理模块发送关闭指令，使传感器断电。

8.根据权利要求7所述的超低功耗基于无线传输的数据采集方法，其特征在于，还包括步骤6，检测云端平台是否通信中断，是则将网关接收的检测数据进行本地存储，待云端通信恢复后将所存检测数据上传。

9.根据权利要求6或7所述的超低功耗基于无线传输的数据采集方法，其特征在于，还包括步骤7，网关通过wifi模块检测wifi信号和移动网络信号，以获取地理位置数据，并将地理位置数据发送给云端平台，所述云端平台通过加权算数平均数法和趋势分析法，实现网关的定位。

10.根据权利要求7所述的超低功耗基于无线传输的数据采集方法，其特征在于，还包括步骤31，当单片机从传感器连续采样的次数大于等于4次时，对采样数据用递归算法去掉一个最大值和一个最小值后，再对采样数据做加权算术平均。