[实用新型]一种基于nbiot传输技术的低功耗灯光控制器

说明书

本实用新型属于嵌入式系统技术领域，公开了一种基于nbiot技术的低功耗灯光控制器,包括电源电路(1)、nbiot电路(2)、低功耗mcu电路(3)、磁保持继电器输出电路(4)。本实用新型提供了一种新型的基于nbiot技术的低功耗灯光控制器，其采用nbiot通讯方式控制灯光控制器，由于nbiot借助运营商的现有网络，所以可以跨地域进行远程控制。nbiot技术相对于其它跨地域传输技术功耗更低，登网时间更短，但亦不宜频繁启动，应采用一定的控制策略事先存储于服务器中，nbiot灯光控制器采用中短时间间隔唤醒方式，唤醒后远程登录服务器，下载控制策略，然后按照控制策略独立运行，以达到节省电能的目的。

技术领域

本实用新型涉及嵌入式系统技术领域，具体为一种基于nbiot传输技术的低功耗灯光控制器。

背景技术

nbiot技术是指基于蜂窝的窄带物联网，其构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，便可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，实现降低部署成本、平滑升级的目的。nbiot技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。

磁保持继电器是近几年发展起来的一种新型继电器，也是一种自动开关。和其它电磁继电器一样，对电路起着自动接通和切断作用。所不同的是，磁保持继电器的常闭或常开状态完全是依赖永久磁钢的作用，其开关状态的转换是靠一定宽度的脉冲电信号触发而完成的。磁保持继电器开关状态转换后，没有持续电能损耗，所以具有省电、性能稳定、体积小、承载能力大，比一般电磁继电器性能优越的等多种优点。

灯光控制器是一种对灯光的开关状态进行控制的智能装置，其使用范围非常广泛，例如家庭、办公场所、娱乐场所、路灯控制等。灯光控制器一般置于灯光内，通过无线或有线的方式控制灯光电源的通断，以达到节省电能，或者通过灯光组合制造特定环境氛围的目的。

从前述分析可以看出，灯光控制器的首要目的在于节省电能，其可以根据人员有无、指定时间、指定事件等多种情况控制灯光的开启与关闭以达到节省电能的目的。但有一点不可忽略的就是灯光控制器本身的电能损耗，虽然灯光的电源处于关闭状态，但是由于灯光控制器随时需要接收用户发来的指令信息，所以大部分现有灯光控制器从电源上取电后一直处于导通状态，虽然灯光控制器自身消耗电流不大，但是由于其一直处于导通状态，按工作电流20mA计算，一天耗电也接近0.1kwh（0.02 * 220 * 24 / 1000 = 0.1）。还有一点需要指出的是，大部分现有的灯光控制器其采用电磁继电器控制灯光的电源，由于电磁继电器在吸合后，始终保持高电流损耗（此数值和继电器选取有关，大部分继电器导通电流都在100mA以上），这也增加了灯光控制器本身的电能损耗。

发明内容

本实用新型的目的在于提供了一种新型的基于nbiot技术的低功耗灯光控制器，其采用nbiot通讯方式控制灯光控制器，由于nbiot借助电信运行商的现有网络，所以可以跨地域进行远程控制。nbiot技术相对于其它跨地域传输技术功耗更低，登网时间更短，但亦不宜频繁启动，应采用一定的控制策略事先存储于服务器中，nbiot灯光控制器采用中短时间间隔唤醒方式，唤醒后远程登录服务器，下载控制策略，然后按照控制策略独立运行，以达到节省电能的目的。基于以上分析，在电路上首先采用阻容降压方式直接从220V电源线上取电，稳压为3.3V后给整机供电。控制器平时处于待机状态，待机电流700uA，几乎可以忽略不计；按每10分钟时唤醒一次，远程连接服务器，从服务器上取回控制策略的工作方式，此时间平均为0.5秒，其消耗电能仅为持续工作电能损耗的1/1200，几乎可以忽略不计；控制器采用磁保持继电器，控制灯光的通断，没有持续电流损耗，虽然通断发生时有大电流产生，但由于时间短暂，每天通断的次数有限，其电能损耗极小。综上所述，这种新型的灯光控制器，在每天通断次数有限的情况下，几乎不产生额为电能消耗。