[实用新型]一种低功耗的农用传感器采集节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低功耗的传感器节点，尤其涉及一种低功耗的农用传感器采集节点，属于传感器信号处理技术领域。

背景技术

在现代智能农业生产管理应用中，传感器数据采集是系统建设的基础，现有的传感器在接入应用系统时经常遇到很多困难，通常为了传感器的接入需要采用专有的电路设计，对现有系统传感器的智能化改造更是一个漫长、人力和财力开销巨大的过程；国内外传感器厂商尚未全部标准化，不同厂家对传感器输出/入的数据类型定义、传感器数据读写控制等存在差异，因此对各类传感器进行统一数据格式的适配是一个复杂工作。

另外，农用传感器数据采集经常是在地势多样、环境复杂的野外部署，农业大规模田间采集数据多，传感器节点数量多，因此电能供应成为了一个关键点，如何降低传感器采集节点的功耗，有时决定着系统方案的成败。通常为了解决电能供应的问题，不得不通过物理布线方式，大大增加了施工难度和成本。

如公告号为CN201976262U的实用新型专利公开了一种面向农业数字信息采集的层次型无线传感器网络系统，包括由若干个星型网和网关共同构成的无线网状网络、控制中心通过所述的网关与无线网状网络连接。本实用新型能针对农用无线传感器网络监测面积大、作物多样、地势复杂、要求低能耗的特点，由星型网与网状网相结合组成混合拓扑结构，使其兼具星型网的简洁、易控以及网状网的多跳和自愈的优点。这些特点为面向精准农业的大规模无线传感器网络系统的应用带来了低成本、低功耗的解决方案。但是其仅仅是对传感器网络系统中拓扑结构的优化。

又如公告号为CN205722362U的实用新型专利公开了一种农业检测系统用传感器节点体系结构，属于农业物联网技术领域。主要包括MSP430F5438单片机控制处理模块、无线通信模块、串行通信模块、供电模块、外部传感器模块、JTAG接口模块、按键模块、LED模块。本实用新型以MSP430F5438作为微处理器，功耗低、成本低，整个体系架构设计微型紧凑，射频性能好，本实用新型实用性强，可广泛应用于农业物联网技术领域。但是其仅仅是对传感器节点体系结构的优化。

又如公告号为CN205864760U的本实用新型公开了一种农业检测系统用新型无线传感器网络网关节点结构，属于农业物联网技术领域。主要带有射频模块的CC2530F256处理器模块、电源管理模块、JTAG接口模块、状态指示电路模块以及GPRS模块。本实用新型是基于CC2530芯片的面相农业生产环境监测的无线传感器网络网关节点，以CC2530为核心处理芯片的简易版网关的硬件架构设计,实现了ZigBee网络的组建与监测数据的收集，并能由GPRS网络发送至服务器；本实用新型丢包率低、运行稳定可靠，采用太阳能供电模式，成本低，可广泛适用于地形复杂多变的农田环境。该农业检测系统用新型无线传感器网络网关节点结构依然只是对硬件架构设计的优化。

综上所述，以上实用新型均对无线传感器网络网关体系结构进行了优化，而考虑到农用传感器采集节点多，因此本发明进一步对传感器采集节点的电源控制中心和硬件设计整体优化。

实用新型内容

目前现有网络系统能耗高、成本大，不适用于农业大规模田间信息采集问题，本实用新型提供一种低功耗的农用传感器采集节点，目前很多传感节点在电源管理和硬件设计缺少整体优化，没有针对业务应用场景进行可配置化设计。

为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：一种低功耗的农用传感器采集节点，其特征在于，包括用于采集信号的传感器、单片机、用于发射信号的通讯模块WIFI。

所述的单片机包括用于数据收集和转换的信号放大器、信号滤波器、用于数据存储的芯片、处理器控制中心。

所述传感器的信号接口输出/输入端连接处理器控制中心的输入/输出端；处理器控制中心的输出端相连信号放大器的输入端；信号放大器的输出端相连信号滤波器的输入端；信号滤波器的输出端相连存储芯片的输入端；存储芯片的输入/输出端相连处理器控制中心的输出/输入端；单片机的输出端相连通讯模块WIFI输入端。

所述传感器为温度传感器、湿度传感器、二氧化碳传感器、光照强度传感器。

所述的处理器控制中心包括用于电源控制的稳压器和振荡器、用于指令发送的时钟模块、处理器STM32。时钟模块的输出/输入端连接处理器STM32一侧的输入/输出端，处理器STM32另一侧的输出端连接信号放大器输入端；电源控制中心输出端连接时钟模块和处理器STM32的输入端。