[发明专利]无线传感器及供电方法有效
申请号: | 201910066984.6 | 申请日: | 2019-01-23 |
公开(公告)号: | CN109617259B | 公开(公告)日: | 2022-12-13 |
发明(设计)人: | 吴寅;郭根威;杨焜 | 申请(专利权)人: | 南京林业大学 |
主分类号: | H02J50/20 | 分类号: | H02J50/20 |
代理公司: | 北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙) 11732 | 代理人: | 周新楣 |
地址: | 210000 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 无线 传感器 供电 方法 | ||
本申请实施例提供一种无线传感器及供电方法,以此改善传统的无线传感器供电不稳的问题。无线传感器用于与植物连接,无线传感器包括供电单元、检测单元、控制单元、射频通信单元;所述控制单元分别与所述供电单元、所述检测单元、所述射频通信单元连接;所述供电单元还与所述植物连接,所述供电单元用于采集所述植物中的生物电,并利用所述生物电以向所述控制单元供电;所述控制单元用于获取所述检测单元的电压值,并根据所述检测单元的电压值得到所述植物的胸径数据,所述检测单元与所述植物连接;所述控制单元还用于将所述胸径数据转换为电信号,并控制所述射频通信单元发送所述电信号。
技术领域
本申请涉及检测领域,具体而言,涉及一种无线传感器及供电方法。
背景技术
传统的无线传感器装置是利用太阳能、风能和热能等供电,而这些设计通常受到有限的通信距离或成本的影响。此外,这些能量在可用性方面要么是断断续续的,要么在一天中有很长一段时间是没有的(例如:太阳能、风能和热能)。因此传统的无线传感器装置不能得到持续的供能,实现不了持续监测。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例的目的在于提供一种无线传感器及供电方法,以缓解传统的无线传感器装置无法持续供能、无法持续监测的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种无线传感器,所述无线传感器用于与植物连接,所述无线传感器包括供电单元、检测单元、控制单元、射频通信单元;
所述控制单元分别与所述供电单元、所述检测单元、所述射频通信单元连接;
所述供电单元还与所述植物连接,所述供电单元用于采集所述植物中的生物电,并利用所述生物电以向所述控制单元供电;
所述控制单元用于获取所述检测单元的电压值,并根据所述检测单元的电压值得到所述植物的胸径数据,所述检测单元与所述植物连接;
所述控制单元还用于将所述胸径数据转换为电信号,并控制所述射频通信单元发送所述电信号。
在上述设计中,无线传感器通过植物中的生物电进行供电,以在生物电供电的情况下检测环境数据,并通过无线传感器中的射频通信单元将检测到的环境数据进行无线发送。其中,环境数据可以包括该植物的胸径数据,只需将无线传感器安装在植物上(例如套设在植物上)就能够利用山林、农田中的植物进行自主供电,既能实现生态环境管理的自主化,又能节约资源。生物电虽然功率小,但是稳定,源源不断,能够改善由于当前时刻照射不到日光、无风等原因造成的无线传感器供电不稳问题,能够缓解传统的无线传感器装置无法持续供能、无法持续监测的问题。
可选地,所述供电单元包括采集单元、储能电容;所述采集单元与所述植物连接,所述采集单元用于采集所述植物中的生物电;所述采集单元还与所述储能电容连接,所述储能电容用于存储所述采集单元采集的生物电。以此可以通过采集单元采集植物中的生物电,并将采集到的生物电送至储能电容进行存储,以备供电所需。
可选地,所述采集单元包括至少两个采集针,所述采集针作为电极插入所述植物中;所述采集针用于采集所述植物中的生物电。由于采集针的结构简单,成本低,具有良好的市场应用价值。
可选地,所述供电单元还包括电压变换器;所述电压变换器的输入端与所述采集单元连接,所述电压变换器的输出端与所述储能电容连接。以此可以通过电压变换器根据输入电压输出有效电压,并让储能电容能够顺利接收到需要存储的能量。
可选地,所述检测单元包括检测带,所述检测带上设有滑动电位计;所述检测带环绕设置在所述植物上;所述滑动电位计用于根据所述检测带的长度变化改变阻值。以此可以利用检测带检测植物的胸径变化情况,利用滑动电位计可以将检测带的长度变化情况转化为控制单元能够识别的电信号。
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