本發明(ming)涉及(ji)電(dian)子信息系(xi)統及(ji)無線(xian)互(hu)聯技術領域(yu),具(ju)體涉及(ji)一種(zhong)低功(gong)耗模塊(kuai)化的智能(neng)互(hu)聯系(xi)統和(he)方法。
背景技術:
隨著(zhu)傳感器技術的(de)發展,各種(zhong)新穎、小(xiao)巧(qiao)、低(di)功耗(hao)的(de)傳感器不斷出(chu)(chu)現,然而這(zhe)些傳感器往(wang)往(wang)有(you)不同(tong)(tong)的(de)輸(shu)入輸(shu)出(chu)(chu)接(jie)口、不同(tong)(tong)的(de)電(dian)源功耗(hao)要求、不同(tong)(tong)的(de)驅(qu)動程(cheng)序(xu),為了(le)適配所(suo)使用的(de)傳感器和(he)執行(xing)單元(yuan),往(wang)往(wang)需要專業人員(yuan)設計各種(zhong)特定的(de)電(dian)路系統、電(dian)源以及驅(qu)動程(cheng)序(xu),才(cai)能將(jiang)傳感器、信息處(chu)理單元(yuan)、執行(xing)器連接(jie)在一起,這(zhe)種(zhong)連接(jie)系統和(he)連接(jie)方式有(you)以下缺點(dian)。
1、更(geng)換(huan)不(bu)(bu)同(tong)的傳感(gan)器或(huo)執行(xing)器時,由(you)于(yu)接口信號不(bu)(bu)同(tong),或(huo)電源需求不(bu)(bu)同(tong),或(huo)者驅動程序不(bu)(bu)同(tong),需要(yao)重新設計大部分(fen),甚(shen)至整個(ge)軟(ruan)硬(ying)件系(xi)統。
2、整個(ge)系統經設(she)計人員設(she)計、固化、用戶難(nan)以(yi)施加改變,無(wu)法體現(xian)智(zhi)能聯接。
3、不支持更換傳感(gan)器、執行器的(de)驅動(dong)程序。
4、沒(mei)有將(jiang)傳感器(qi)、執行器(qi)進行可配(pei)置關聯(lian)的能(neng)力。
5、維(wei)修成本高、維(wei)護復雜,不利(li)于普通用(yong)戶使用(yong)。
技術實現要素:
本(ben)發明所要(yao)解決的(de)技術(shu)問題是提供(gong)一種(zhong)低功耗、模塊化、智能化的(de)互聯(lian)系(xi)統。可用于(yu)快速適(shi)配、連接(jie)不(bu)(bu)同(tong)的(de)傳感器(qi)、信息處(chu)理單元、執行器(qi),進而構建出滿足不(bu)(bu)同(tong)需求的(de)應用系(xi)統。
本發(fa)明解(jie)決其(qi)技術問題所采取(qu)的技術方案是:提供一種低功耗、模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)化、智(zhi)能化的互(hu)聯系統,包括硬(ying)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)架構和軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)架構,所述(shu)(shu)(shu)(shu)硬(ying)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)架構包括電源模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、無線(xian)(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、信息(xi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)單元模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)混(hun)合模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai);所述(shu)(shu)(shu)(shu)電源模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)混(hun)合模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)通(tong)過連接器(qi)(qi)連接到無線(xian)(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai);所述(shu)(shu)(shu)(shu)無線(xian)(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、信息(xi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)單元模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)通(tong)過無線(xian)(xian)(xian)信號連接;所述(shu)(shu)(shu)(shu)電源模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)為(wei)所述(shu)(shu)(shu)(shu)無線(xian)(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)混(hun)合模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)供應能量;所述(shu)(shu)(shu)(shu)信息(xi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)單元模(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)(kuai)為(wei)智(zhi)能終端,包括智(zhi)能手(shou)機、PAD、PC等;所述(shu)(shu)(shu)(shu)軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)架構包括無線(xian)(xian)(xian)SOC軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)和信息(xi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)單元軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian);所述(shu)(shu)(shu)(shu)無線(xian)(xian)(xian)SOC軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)包括無線(xian)(xian)(xian)SOC驅(qu)動軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)驅(qu)動軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)驅(qu)動軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、無線(xian)(xian)(xian)協(xie)議軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、OS及(ji)封裝(zhuang)層軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)、無線(xian)(xian)(xian)收發(fa)及(ji)應用(yong)層軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian);所述(shu)(shu)(shu)(shu)信息(xi)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)單元軟(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)(jian)包括用(yong)戶界面、無線(xian)(xian)(xian)聯接管(guan)理(li)、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)配(pei)置與數(shu)據(ju)處(chu)(chu)(chu)(chu)理(li)、執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)配(pei)置、傳(chuan)感(gan)(gan)(gan)器(qi)(qi)與執(zhi)(zhi)行器(qi)(qi)關聯管(guan)理(li),可以為(wei)APP應用(yong)程序或網頁應用(yong)程序。
所述硬件架構中的電源模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、無線SOC模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、傳感器(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、信息處理(li)(li)單(dan)元(yuan)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、執行器(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)、傳感器(qi)(qi)執行器(qi)(qi)混合模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)都為系列模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai),可以(yi)使用(yong)1-多個電源模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai),1-多個無線SOC模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai), 1-多個信息處理(li)(li)單(dan)元(yuan)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai),0-多個傳感器(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai),0-多個執行器(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai),0-多個傳感器(qi)(qi)執行器(qi)(qi)混合模(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)(kuai)進行組合連接。
所(suo)述(shu)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)模(mo)塊(kuai)(kuai)為系(xi)列(lie)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)模(mo)塊(kuai)(kuai),所(suo)述(shu)系(xi)列(lie)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)模(mo)塊(kuai)(kuai)中每種電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)模(mo)塊(kuai)(kuai)在正(zheng)常工(gong)作(zuo)(zuo)時輸出相同(tong)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓范圍(wei),但有不同(tong)的(de)電(dian)(dian)(dian)流輸出能力;所(suo)述(shu)系(xi)列(lie)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)模(mo)塊(kuai)(kuai)既可(ke)以(yi)(yi)是(shi)包含電(dian)(dian)(dian)路板的(de)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)模(mo)塊(kuai)(kuai),也可(ke)以(yi)(yi)是(shi)單獨的(de)電(dian)(dian)(dian)池;所(suo)述(shu)電(dian)(dian)(dian)池既可(ke)以(yi)(yi)是(shi)普(pu)通的(de)紐扣電(dian)(dian)(dian)池,也可(ke)以(yi)(yi)是(shi)可(ke)充電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)池。所(suo)使(shi)用(yong)的(de)傳感(gan)器模(mo)塊(kuai)(kuai)、執行器模(mo)塊(kuai)(kuai),以(yi)(yi)及工(gong)作(zuo)(zuo)時間特性(xing)具體確定所(suo)選用(yong)的(de)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)(yuan)模(mo)塊(kuai)(kuai)。
所述無(wu)(wu)線SOC模塊(kuai)為(wei)系列(lie)無(wu)(wu)線SOC模塊(kuai),所述系列(lie)無(wu)(wu)線SOC模塊(kuai)分別支(zhi)持相同的(de)連接器接口,但有不同的(de)無(wu)(wu)線通(tong)信協議,如WIFI、低功(gong)耗藍牙(ya)、NFC,能夠(gou)與作為(wei)信息處理(li)單元的(de)智能終端進(jin)行無(wu)(wu)線連接。
所(suo)述(shu)(shu)系列無(wu)線SOC模塊包含電(dian)源(yuan)升壓(ya)(ya)、降(jiang)壓(ya)(ya)、穩壓(ya)(ya)轉換(huan)電(dian)路,并通過連(lian)接器為所(suo)述(shu)(shu)傳(chuan)感器模塊、執(zhi)(zhi)行器模塊、傳(chuan)感器執(zhi)(zhi)行器混(hun)合模塊提供所(suo)需的工作電(dian)壓(ya)(ya),無(wu)線SOC模塊可以通過軟件對(dui)未(wei)使用的電(dian)壓(ya)(ya)控制關閉。
所述系列無線(xian)SOC模(mo)塊的(de)接(jie)口連接(jie)器(qi)(qi)包含復用或單獨的(de)I2C、UART、SPI、PWM、GPIO、ADC輸(shu)入(ru)信(xin)號,及為傳感器(qi)(qi)、執行(xing)器(qi)(qi)提(ti)供的(de)電源電壓。
所述系列無(wu)線SOC模(mo)塊,通過無(wu)線連(lian)接接受信息(xi)處(chu)理單(dan)元的(de)配(pei)置(zhi),并(bing)按照配(pei)置(zhi)讀(du)取傳感器(qi)模(mo)塊,或(huo)/和傳感器(qi)執行器(qi)混(hun)合(he)模(mo)塊上的(de)傳感器(qi)數據(ju),再(zai)把數據(ju)發送給信息(xi)處(chu)理單(dan)元。
所述信息處(chu)理(li)單元模塊(kuai)為(wei)系(xi)列信息處(chu)理(li)單元模塊(kuai),所述系(xi)列信息處(chu)理(li)單元模塊(kuai)為(wei)智能終端(duan),可以為(wei)智能手(shou)機、PAD或PC,能夠與所述系(xi)列無線SOC模塊(kuai)進行無線連接。
所(suo)(suo)述信息(xi)處(chu)理(li)單(dan)元(yuan)模(mo)塊,根據用戶設(she)置,對所(suo)(suo)述傳(chuan)感器模(mo)塊,或(huo)/和傳(chuan)感器執(zhi)行(xing)器混合(he)模(mo)塊上的傳(chuan)感器進行(xing)信息(xi)處(chu)理(li)、顯示、或(huo)提(ti)示報(bao)警。
所述(shu)信息處理單(dan)元模(mo)塊,根(gen)據用戶設置,對所述(shu)執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)(qi)模(mo)塊,或(huo)/和(he)傳感器(qi)(qi)執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)(qi)混合(he)模(mo)塊上的(de)執(zhi)行(xing)(xing)器(qi)(qi)進(jin)行(xing)(xing)控(kong)制。
所(suo)述信息處理單元模(mo)塊(kuai)(kuai),根據用戶設置,對所(suo)述傳感(gan)器(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)(kuai)、執行器(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)(kuai),或/和(he)傳感(gan)器(qi)(qi)執行器(qi)(qi)混合(he)模(mo)塊(kuai)(kuai)上的傳感(gan)器(qi)(qi)與執行器(qi)(qi)進行智能關聯(lian)。
所(suo)述系列(lie)信(xin)息處理單元(yuan)對(dui)所(suo)述傳感器(qi)(qi)模(mo)塊、執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)模(mo)塊、或/和傳感器(qi)(qi)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)混合(he)模(mo)塊上的(de)(de)傳感器(qi)(qi)的(de)(de)驅動程序進行(xing)更(geng)新。
所述傳感器(qi)模(mo)塊(kuai)為系列(lie)傳感器(qi)模(mo)塊(kuai),所述系列(lie)傳感器(qi)模(mo)塊(kuai)中每(mei)種傳感器(qi)模(mo)塊(kuai)分別集(ji)成不同的傳感器(qi)或傳感器(qi)組合及其附屬電路,所選的傳感器(qi)模(mo)塊(kuai)通(tong)過連接器(qi)連接到無線SOC模(mo)塊(kuai)。
所述(shu)(shu)執(zhi)行(xing)器(qi)模塊為系列執(zhi)行(xing)器(qi)模塊,所述(shu)(shu)系列執(zhi)行(xing)器(qi)模塊中(zhong)每種執(zhi)行(xing)器(qi)分別(bie)集成不同的執(zhi)行(xing)器(qi)或執(zhi)行(xing)器(qi)組合,如電機(ji)、LED、受控開關等(deng),所選的執(zhi)行(xing)器(qi)模塊通過(guo)連接器(qi)連接到無線(xian)SOC模塊。
所(suo)述傳(chuan)感器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)(qi)混合(he)(he)模塊為系(xi)列傳(chuan)感器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)(qi)混合(he)(he)模塊,所(suo)述系(xi)列傳(chuan)感器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)(qi)混合(he)(he)模塊中每種(zhong)模塊內同時集成一種(zhong)或(huo)以上的傳(chuan)感器(qi)(qi)和執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)(qi)組合(he)(he),如溫度(du)(du)+電機、濕度(du)(du)+LED、亮度(du)(du)+受控開關等,所(suo)選(xuan)的傳(chuan)感器(qi)(qi)執(zhi)(zhi)(zhi)行(xing)器(qi)(qi)混合(he)(he)模塊通過連接器(qi)(qi)連接到無線SOC模塊。
所述無線SOC軟件(jian)、所述傳感器(qi)驅(qu)動軟件(jian)、所述執(zhi)行器(qi)驅(qu)動軟件(jian)位(wei)于所述無線SOC模(mo)塊中的分配(pei)好的存儲空間位(wei)置,驅(qu)動所在模(mo)塊的功能。
所(suo)述(shu)(shu)(shu)信(xin)息(xi)處理(li)(li)單(dan)元軟(ruan)件位于信(xin)息(xi)處理(li)(li)單(dan)元模塊中,支(zhi)持(chi)與所(suo)述(shu)(shu)(shu)無線(xian)SOC的(de)連接,提(ti)供所(suo)述(shu)(shu)(shu)傳(chuan)感器(qi)的(de)驅動(dong)更新(xin)、所(suo)述(shu)(shu)(shu)傳(chuan)感器(qi)的(de)配(pei)置、所(suo)述(shu)(shu)(shu)傳(chuan)感器(qi)的(de)信(xin)息(xi)收(shou)集與處理(li)(li)、所(suo)述(shu)(shu)(shu)執(zhi)行器(qi)的(de)驅動(dong)更新(xin)、所(suo)述(shu)(shu)(shu)傳(chuan)感器(qi)與所(suo)述(shu)(shu)(shu)執(zhi)行器(qi)的(de)關(guan)聯配(pei)置。
本發明提出一種低功(gong)耗模塊(kuai)化智能(neng)聯接方(fang)法,通(tong)過作為信息(xi)處理單元的(de)智能(neng)終端實現傳感器(qi)、執(zhi)行器(qi)的(de)智能(neng)聯接,具(ju)體步驟包括。
步驟一:用戶選擇(ze)所需的(de)電源模塊、傳感器模塊、執行器模塊,傳感器執行器混合模塊,并(bing)通過(guo)連接器連接到無線SOC模塊上。
步驟(zou)二:無(wu)線(xian)SOC模塊與信(xin)息處理(li)單(dan)元(yuan)建立(li)無(wu)線(xian)連接(jie),用戶通過信(xin)息處理(li)單(dan)元(yuan)的(de)用戶界面可以對連接(jie)進行參數配(pei)置。
步驟(zou)三:用(yong)戶(hu)通過信息處理(li)單元(yuan)(yuan)的(de)用(yong)戶(hu)界面,在設(she)置選項(xiang)中選擇所選傳感器(qi)和執行(xing)器(qi),并(bing)設(she)置數據處理(li)選項(xiang),信息處理(li)單元(yuan)(yuan)將(jiang)對應的(de)傳感器(qi)驅(qu)(qu)動(dong)程序和執行(xing)器(qi)驅(qu)(qu)動(dong)程序下載到無(wu)線SOC。
步驟四:無線(xian)SOC模塊(kuai)讀(du)取(qu)傳(chuan)感(gan)器數據,并通(tong)過無線(xian)連(lian)接,將傳(chuan)感(gan)器數據發送給信息處理單元。
步驟五:信息(xi)處(chu)(chu)理(li)單元接收傳(chuan)感(gan)器數據,并按照設置進行數據處(chu)(chu)理(li),將處(chu)(chu)理(li)后的數據作為執行器的控制源。
本發明與現有技術(shu)相比(bi),具有以下的有益效果。
1、本發(fa)明(ming)使用(yong)了模塊化、系列化的電源、無線SOC、傳(chuan)感器(qi)、執行器(qi),可以根據用(yong)戶(hu)的需求,快速選擇合適(shi)的模塊并聯接成系統。
2、本發明使用了智(zhi)能終端(duan)作為(wei)信(xin)息處理(li)單元(yuan),用戶可(ke)以(yi)對(dui)聯接特性進行智(zhi)能配(pei)置,對(dui)使用的(de)傳感器和(he)執行器模(mo)塊下(xia)載更新對(dui)應(ying)的(de)驅動程序。
3、本(ben)發明通過(guo)無線SOC模塊上的(de)電(dian)源(yuan)變換、最(zui)佳匹(pi)配的(de)驅(qu)動軟件,高度集成的(de)SOC芯片,使(shi)得聯(lian)接實現低功耗。
4、本發(fa)明通過(guo)電源(yuan)模塊(kuai)(kuai)、無(wu)線SOC模塊(kuai)(kuai)、傳感器(qi)模塊(kuai)(kuai)、信(xin)息處理單元(yuan)模塊(kuai)(kuai)、執行(xing)器(qi)模塊(kuai)(kuai)的組合聯接,可以實(shi)現分布式系統。
附圖說明
圖(tu)(tu)1是本發(fa)明的硬件架構(gou)框圖(tu)(tu)。
圖2是(shi)本發明(ming)的硬(ying)件接口(kou)圖。
圖3是本發明(ming)的軟件(jian)架(jia)構框(kuang)圖。
圖4是本發明的聯接實(shi)例。
具體實施方式
下面結合具體實施(shi)(shi)例(li),進一步(bu)闡述(shu)本(ben)發(fa)明(ming)。應該理解,這些實施(shi)(shi)例(li)僅用于(yu)(yu)說明(ming)本(ben)發(fa)明(ming)而(er)不用于(yu)(yu)限制本(ben)發(fa)明(ming)的范(fan)(fan)圍(wei)。此(ci)外應理解,在閱(yue)讀(du)了(le)本(ben)發(fa)明(ming)講述(shu)的內容之后(hou),本(ben)領域技術(shu)人員可以(yi)對(dui)本(ben)發(fa)明(ming)作(zuo)各種改動(dong)或(huo)修改,這些等(deng)價(jia)形式同樣落于(yu)(yu)本(ben)申請所附(fu)權利要(yao)求書所限定的范(fan)(fan)圍(wei)。
本發明的實(shi)施(shi)方式涉及(ji)一種(zhong)低功(gong)耗模(mo)(mo)塊(kuai)化智能(neng)聯接(jie)(jie)(jie)系統(tong),包(bao)括硬件和軟件。圖1是該聯接(jie)(jie)(jie)系統(tong)的硬件架構,所(suo)(suo)述硬件架構包(bao)括電源模(mo)(mo)塊(kuai)、無線SOC模(mo)(mo)塊(kuai)、信息(xi)處理(li)單元模(mo)(mo)塊(kuai)、傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)、執行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)、傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)執行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)混(hun)(hun)合(he)模(mo)(mo)塊(kuai);所(suo)(suo)述電源模(mo)(mo)塊(kuai)、傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)、執行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)模(mo)(mo)塊(kuai)、傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)執行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)混(hun)(hun)合(he)模(mo)(mo)塊(kuai)通過連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)(qi)連接(jie)(jie)(jie)到無線SOC模(mo)(mo)塊(kuai);所(suo)(suo)述無線SOC模(mo)(mo)塊(kuai)、信息(xi)處理(li)單元模(mo)(mo)塊(kuai)通過無線信號(hao)連接(jie)(jie)(jie);圖2是連接(jie)(jie)(jie)器(qi)(qi)(qi)硬件接(jie)(jie)(jie)口,可(ke)以(yi)為(wei)所(suo)(suo)連接(jie)(jie)(jie)的傳(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)或(huo)執行(xing)(xing)器(qi)(qi)(qi)提供多種(zhong)電源選擇。
電(dian)源模塊(kuai)(kuai)(kuai)為(wei)系列電(dian)源模塊(kuai)(kuai)(kuai),在正常工作時輸(shu)(shu)出電(dian)壓范圍相同,但有(you)不同的(de)電(dian)流輸(shu)(shu)出能(neng)力(li),電(dian)源模塊(kuai)(kuai)(kuai)輸(shu)(shu)出的(de)直流電(dian)壓可(ke)通過(guo)圖2中任(ren)一個連接器連接到無線SOC模塊(kuai)(kuai)(kuai)的(de)VIN和(he)GND。
以下為系列電源模(mo)塊的一個(ge)實(shi)施方案(an)。
選用BQ255xx作為電(dian)(dian)源處理芯片,芯片內包含能(neng)量采集電(dian)(dian)路、充(chong)放(fang)電(dian)(dian)電(dian)(dian)路、控制電(dian)(dian)路、保護(hu)電(dian)(dian)路等,外部連接能(neng)量源、儲能(neng)器(qi)件(jian)。能(neng)量源可使用小型、低壓的太陽能(neng)電(dian)(dian)池(chi)板。儲能(neng)器(qi)件(jian)可使用超級(ji)電(dian)(dian)容或可充(chong)電(dian)(dian)電(dian)(dian)池(chi)。
無(wu)(wu)線(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)塊為系列(lie)(lie)(lie)無(wu)(wu)線(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)塊,所述(shu)系列(lie)(lie)(lie)無(wu)(wu)線(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)塊分別支持的外(wai)部接(jie)(jie)(jie)口相同(tong),但有不同(tong)的無(wu)(wu)線(xian)(xian)通信協(xie)議,如WIFI,低功耗藍(lan)牙,能(neng)夠與智能(neng)終端進行(xing)連接(jie)(jie)(jie)。所述(shu)系列(lie)(lie)(lie)無(wu)(wu)線(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)塊包含電(dian)(dian)源(yuan)升壓(ya)、降壓(ya)、穩壓(ya)轉(zhuan)換電(dian)(dian)路,并通過連接(jie)(jie)(jie)器為所述(shu)傳感器模(mo)(mo)塊和執行(xing)器模(mo)(mo)塊提供所需的工作電(dian)(dian)壓(ya)。所述(shu)系列(lie)(lie)(lie)無(wu)(wu)線(xian)(xian)SOC模(mo)(mo)塊的接(jie)(jie)(jie)口連接(jie)(jie)(jie)器包含復用或單獨的I2C、UART、SPI、PWM、GPIO、ADC輸(shu)入信號,及為傳感器、執行(xing)器提供的電(dian)(dian)源(yuan)電(dian)(dian)壓(ya)。
以(yi)下為系(xi)列無線SOC模(mo)塊的(de)一個實施方案。
選用(yong)(yong)CC254x作(zuo)為低功耗(hao)無(wu)線SOC芯片,芯片內包含RAM、FLASH存儲器(qi)以(yi)及UART、SPI、I2C、GPIO、ADC等外設(she)資源,所使用(yong)(yong)的管腳功能可通過(guo)驅(qu)動(dong)軟件配置選擇。將管腳分組連(lian)接到圖2所示的硬件接口(kou)連(lian)接器(qi),通過(guo)無(wu)線SOC驅(qu)動(dong)軟件的配合(he),支持UART、SPI、I2C、PWM、模擬接口(kou)類型的傳感(gan)器(qi)和執行器(qi)。
選(xuan)用TPS6273x構成降壓電路,將VIN電壓轉換為CC254x的VDD電壓,通過GPIO管腳控制TPS6273x的開關(guan)。在進(jin)入睡眠前或不需要降壓轉換時,軟件控制GPIO,關(guan)閉降壓電路。
選用TPS6303x構成穩壓(ya)(ya)電路(lu),將VIN電壓(ya)(ya)轉換為1.2~5.5V電壓(ya)(ya),用于傳(chuan)感(gan)器工作電壓(ya)(ya),通過GPIO管腳(jiao)控制(zhi)TPS6303x的開關(guan)。在(zai)進入睡眠前或(huo)不需要穩壓(ya)(ya)轉換時,軟件控制(zhi)GPIO,關(guan)閉穩壓(ya)(ya)電路(lu)。
選用TPS6104x構成升(sheng)壓(ya)電路(lu),將VIN電壓(ya)轉(zhuan)換(huan)為最高為28V的電壓(ya),用于驅動需要(yao)高壓(ya)的傳感器,通過GPIO管腳控(kong)制TPS6104x的開關。在進入睡(shui)眠前或不需要(yao)升(sheng)壓(ya)轉(zhuan)換(huan)時,軟件控(kong)制GPIO,關閉升(sheng)壓(ya)電路(lu)。
傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)為系(xi)列(lie)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai),所(suo)述系(xi)列(lie)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)中每種傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)分(fen)(fen)別集成不同的傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)或(huo)傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)組合(he)及其附屬電(dian)路。傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)通過1個或(huo)2個連(lian)接(jie)(jie)器(qi)(qi)(qi)(qi)中的全部或(huo)部分(fen)(fen)信號與無線SOC模(mo)塊(kuai)連(lian)接(jie)(jie)。傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)通過模(mo)塊(kuai)上(shang)的選(xuan)擇電(dian)阻(zu)選(xuan)擇接(jie)(jie)口連(lian)接(jie)(jie)器(qi)(qi)(qi)(qi)中適合(he)的電(dian)壓(ya)作為電(dian)源。可以使用(yong)的傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)數量(liang)、種類很多,用(yong)戶可以自行設計符(fu)合(he)圖2接(jie)(jie)口信號的傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai),或(huo)者選(xuan)購(gou)已有的傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)。本實施例使用(yong)甲醛傳(chuan)(chuan)(chuan)感(gan)器(qi)(qi)(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)。
所(suo)述執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)為系列(lie)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)模(mo)塊(kuai),所(suo)述系列(lie)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)中每種(zhong)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)分別集(ji)成(cheng)不同的(de)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)或執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)組合,如電機(ji)、LED、受(shou)控開關等(deng)。可(ke)以使用的(de)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)數(shu)量、種(zhong)類很(hen)多,用戶可(ke)以自行(xing)設(she)計符合圖2接口信號的(de)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)模(mo)塊(kuai),或者選購(gou)已有的(de)執(zhi)行(xing)器(qi)(qi)模(mo)塊(kuai)。本實施例使用受(shou)控開關。
選(xuan)用支持低功(gong)耗藍牙的(de)智(zhi)能(neng)手機作為信息處(chu)理單元,本實施例選(xuan)用聯想A936智(zhi)能(neng)手機。鑒于智(zhi)能(neng)終端的(de)廣泛應用,以(yi)(yi)及其(qi)(qi)處(chu)理器強(qiang)大的(de)計算能(neng)力,以(yi)(yi)其(qi)(qi)作為信息處(chu)理單元,方(fang)便(bian)實現,易于使(shi)用。
圖4是本(ben)實(shi)施(shi)例聯接實(shi)例。包括2個(ge)電(dian)(dian)源(yuan)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai),2個(ge)無線SOC模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai),1個(ge)傳(chuan)感器模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai),1個(ge)執行器模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai),1個(ge)信息處理(li)單元(yuan)。電(dian)(dian)源(yuan)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)1為(wei)BQ255xx電(dian)(dian)源(yuan)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai),電(dian)(dian)源(yuan)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)(kuai)2為(wei)紐扣(kou)電(dian)(dian)池(chi)。
所(suo)述無線SOC軟件(jian)、所(suo)述傳(chuan)感器驅(qu)動(dong)軟件(jian)、所(suo)述執行器驅(qu)動(dong)軟件(jian)位于所(suo)述無線SOC模(mo)塊中(zhong)的(de)分(fen)配好的(de)存儲空(kong)間位置,驅(qu)動(dong)所(suo)在(zai)模(mo)塊的(de)功能。
所述(shu)(shu)信息(xi)單元軟件位于信息(xi)單元模(mo)塊中,支持與所述(shu)(shu)無線(xian)SOC的(de)連(lian)接,提供所述(shu)(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)驅動更新、所述(shu)(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)配(pei)置、所述(shu)(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)信息(xi)收集與處理、所述(shu)(shu)執行(xing)器(qi)的(de)驅動更新、所述(shu)(shu)傳(chuan)感(gan)器(qi)與所述(shu)(shu)執行(xing)器(qi)的(de)關聯配(pei)置。
圖4實施例(li)中的(de)軟件執(zhi)(zhi)行(xing)過程為無線(xian)SOC模塊(kuai)1、無線(xian)SOC模塊(kuai)2、智(zhi)能手(shou)機分別啟動各自的(de)軟件。無線(xian)SOC模塊(kuai)執(zhi)(zhi)行(xing)SOC初始化,啟動無線(xian)通(tong)信協(xie)議,并(bing)與智(zhi)能手(shou)機建(jian)立(li)連(lian)接。
根據所使用(yong)的傳感器和執(zhi)行器類型,在智能手機用(yong)戶界(jie)面中選擇對應的驅動(dong)程序,下載并傳輸給無線SOC模(mo)塊,此(ci)步(bu)驟只在更換傳感器或執(zhi)行器后第一次啟動(dong)時(shi)需要。
智能手機(ji)接(jie)收傳感器數據并進行(xing)(xing)處(chu)理,并按照用戶在(zai)界面中的(de)設置,將控制(zhi)信息傳輸給執行(xing)(xing)器,執行(xing)(xing)器執行(xing)(xing)相(xiang)應(ying)的(de)動作。
用戶(hu)可(ke)(ke)以選(xuan)擇不關(guan)聯(lian),此(ci)時電(dian)源模(mo)塊(kuai)1、無線SOC模(mo)塊(kuai)1、傳感(gan)器模(mo)塊(kuai)1、智能手機可(ke)(ke)以單獨形成(cheng)一個(ge)甲醛(quan)測試(shi)系統,而電(dian)源模(mo)塊(kuai)2、無線SOC模(mo)塊(kuai)2、執(zhi)行器模(mo)塊(kuai)、智能手機可(ke)(ke)以形成(cheng)一個(ge)遙控系統。
用戶(hu)選(xuan)擇關(guan)(guan)聯時(shi),通過用戶(hu)界面,可(ke)(ke)設置在(zai)傳感器的數(shu)據達(da)到(dao)一個閾值時(shi),打開驅動器模(mo)塊上的可(ke)(ke)控(kong)開關(guan)(guan)。而在(zai)低于(yu)一個閾值時(shi),關(guan)(guan)閉可(ke)(ke)控(kong)開關(guan)(guan),這體現了智能聯接和控(kong)制(zhi)。
在本(ben)實施例中(zhong),傳(chuan)感(gan)器模(mo)塊(kuai)1和(he)執行(xing)器模(mo)塊(kuai)2分(fen)(fen)別(bie)連接不同(tong)的(de)無(wu)線(xian)(xian)SOC模(mo)塊(kuai),形(xing)成了一(yi)個(ge)分(fen)(fen)布(bu)式(shi)系(xi)統。用戶(hu)也(ye)可以選擇(ze)將(jiang)傳(chuan)感(gan)器模(mo)塊(kuai)1和(he)執行(xing)器模(mo)塊(kuai)2連接在同(tong)一(yi)個(ge)無(wu)線(xian)(xian)SOC模(mo)塊(kuai)1上,形(xing)成一(yi)個(ge)緊湊的(de)系(xi)統。
在本實(shi)施(shi)例中,傳(chuan)(chuan)感器(qi)模(mo)塊1和執行(xing)器(qi)模(mo)塊2分別為(wei)獨立的模(mo)塊,用戶也可以選擇(ze)將傳(chuan)(chuan)感器(qi)模(mo)塊1和執行(xing)器(qi)模(mo)塊2形成的傳(chuan)(chuan)感器(qi)執行(xing)器(qi)混合模(mo)塊,連接在一個無(wu)線SOC模(mo)塊1上,形成一個更為(wei)緊湊(cou)的系(xi)統。
以上(shang)所述僅為本(ben)(ben)發明的(de)(de)一個實(shi)施例,并不用以限制(zhi)本(ben)(ben)發明,凡在本(ben)(ben)發明的(de)(de)精神和(he)原則(ze)之內(nei),所作的(de)(de)任(ren)何修改、等(deng)同(tong)替換、改進等(deng),均應包(bao)含在本(ben)(ben)發明的(de)(de)保護范(fan)圍之內(nei)。