基于有源RFID的物联网数据采集器[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 210579249 U(45)授权公告日 2020.05.19

(21)申请号 201921761006.5(22)申请日 2019.10.18

(73)专利权人 武汉理工大学

地址 430070 湖北省武汉市洪山区珞狮路

122号(72)发明人 王宇　邓翔天　何学民　(74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限

公司 42104

代理人 刘琳(51)Int.Cl.

H04W 4/38(2018.01)H04W 4/80(2018.01)H04W 4/70(2018.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

(54)实用新型名称

基于有源RFID的物联网数据采集器

(57)摘要

本实用新型涉及数据采集技术领域，更具体地说，涉及基于有源RFID的物联网数据采集器，包括：用于采集各传感器数据的采集单元；所述采集单元包括：接口模块，用于与各种传感器相连；CPU，用于通过接口模块采集各传感器数据，并对各传感器数据进行预处理；射频天线模块，用于将CPU采集的各传感器数据转换为射频信号；所述CPU分别与接口模块和射频天线模块相连。本实用新型能够采集多种设备的数据，从而能适应智慧工业的需求。

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权　利　要　求　书

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1.一种基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，包括：用于采集各传感器数据的采集单元；所述采集单元包括：

接口模块(1)，用于与各种传感器相连；CPU(2)，用于通过接口模块(1)采集各传感器数据，并对各传感器数据进行预处理；射频天线模块(3)，用于将CPU(2)采集的各传感器数据转换为射频信号；所述CPU(2)分别与接口模块(1)和射频天线模块(3)相连。2.根据权利要求1所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，所述CPU(2)内设置有：

存储器(4)，用于将CPU(2)采集的各传感器数据进行存储。3.根据权利要求2所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，所述接口模块(1)包括但不限于：

UART接口(1.1)，用于与485和/或232接口形式的传感器相连；I/O接口(1.2)，用于与开关量接口形式的传感器相连；A/D模块(1.3)，用于外接传感器采集传感器的模拟量和数字量。4.根据权利要求3所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，还包括：功率放大模块(5)，用于将射频天线模块(3)转换生成的射频信号进行放大；所述功率放大模块(5)与射频天线模块(3)相连。

5.根据权利要求4所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，还包括：宽温电池(6)，用于功率放大模块(5)供电。

6.根据权利要求5所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，所述宽温电池(6)还用于为采集单元供电，并与采集单元相连。

7.根据权利要求6所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，还包括：电池管理模块(7)，用于切换采集单元的运行模式，并与采集单元相连。8.根据权利要求2所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，所述存储器(4)为具有4K内存的ROM。

9.根据权利要求5所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，所述宽温电池(6)的工作范围为：-60℃～85℃。

10.根据权利要求3所述的基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，所述I/O接口(1.2)有8路。

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基于有源RFID的物联网数据采集器

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技术领域

[0001]本实用新型涉及数据采集技术领域，更具体地说，涉及基于有源RFID的物联网数据采集器。

背景技术

[0002]在现代工业智能化建设进程中，如何使发电设备的运行管理更加安全、有效、便捷和可控；如何提高发电设备的巡检质量，同时减轻员工的工作强度；如何为经营管理者提供生产设备的状态评估、检修预测、决策规划的可靠依据；仍然是亟待研究解决的问题。但目前的巡检方案不能全时、全覆盖所有运行设备。[0003]常规工业设备的监测，主要依靠各种自动化控制设备，监测点比较传统，开放性不够，相互关联性比较差，不适应智慧工业的需求，需要大量的人力物力参与设备状态分析和处理。

实用新型内容

[0004]本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供基于有源RFID的物联网数据采集器，其能够采集多种设备的数据，从而能适应智慧工业的需求。[0005]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造基于有源RFID的物联网数据采集器，其特征在于，包括：用于采集各传感器数据的采集单元；所述采集单元包括：[0006]接口模块，用于与各种传感器相连；[0007]CPU，用于通过接口模块采集各传感器数据，并对各传感器数据进行预处理；[0008]射频天线模块，用于将CPU采集的各传感器数据转换为射频信号；[0009]所述CPU分别与接口模块和射频天线模相连。[0010]进一步地，所述CPU内设置有：[0011]存储器，用于将CPU采集的各传感器数据进行存储。[0012]更进一步地，所述接口模块包括但不限于：[0013]UART接口，用于与485和/或232接口形式的传感器相连；[0014]I/O接口，用于与开关量接口形式的传感器相连；[0015]A/D模块，用于外接传感器采集传感器的模拟量和数字量。[0016]再进一步地，还包括：[0017]功率放大模块，用于将射频天线模块转换生成的射频信号进行放大；[0018]所述功率放大模块与射频天线模块相连。[0019]还进一步地，还包括：[0020]宽温电池，用于功率放大模块供电。[0021]又进一步地，所述宽温电池还用于为采集单元供电，并与采集单元相连。[0022]优选地，还包括：[0023]电池管理模块，用于切换采集单元的运行模式，并与采集单元相连。

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在上述技术方案中，所述存储器为具有4K内存的ROM

[0025]在上述技术方案中，所述宽温电池的工作范围为：-60℃～85℃。[0026]在上述技术方案中，所述I/O接口有8路。[0027]在本实用新型中的采集单元中，接口模块能与各种传感器相连，使得采集单元能够采集各种类型的数据，从而能够克服现有技术的监测设备中相互关联性比较差的技术问题。本实用新型的采集单元中，CPU对采集的数据进行预处理，然后由射频天线模块转换为射频信号。预处理使得采集的各种类型的数据统一化，从而为适应智慧工业提供了基础。[0028]实施本实用新型，具有以下有益效果：采集模块可根据需要，采集不同的传感器信号，使得所有数据都可实现无线实时采集；CPU实现所有数据格式统一化，无线通讯协议标准化后方便相关部门对采集到的信号做出处理。

附图说明

[0029]下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：[0030]图1是本实用新型的结构示意图；

具体实施方式

[0031]下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0032]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。[0033]如图1所示，本实用新型的所述基于有源RFID(射频识别)的物联网数据采集器，包括：用于采集各传感器数据的采集单元；所述采集单元包括：[0034]接口模块1，用于与各种传感器相连；[0035]CPU2，用于通过接口模块1采集各传感器数据，并对各传感器数据进行预处理；[0036]射频天线模块(RF)3，用于将CPU2采集的各传感器数据转换为射频信号；[0037]所述CPU2分别与接口模块1和射频天线模块3相连。[0038]在本实施例中，接口模块能与各种传感器相连，使得采集单元能够采集各种类型的数据，从而能够克服现有技术的监测设备中相互关联性比较差的技术问题。本实用新型的采集单元中，CPU对采集的数据进行预处理，然后由射频天线模块转换为射频信号。预处理使得采集的各种类型的数据统一化，从而为适应智慧工业提供了基础。[0039]所述CPU2内设置有：[0040]存储器4，用于将CPU2采集的各传感器数据进行存储。[0041]所述存储器4为具有4K内存的ROM。4K内存作为数据缓存区，可随时查询数据；[0042]所述接口模块1包括但不限于：[0043]UART接口1.1，用于与485和/或232接口形式的传感器相连；所述UART 接口1.1为1路；

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I/O接口1.2，用于与开关量接口形式的传感器相连；所述I/O接口1.2有 8路；

[0045]A/D模块1.3，用于外接传感器采集传感器的模拟量和数字量。[0046]所述UART接口可用于采集485和/或232接口形式的传感器数据；所述I/O接口用于采集开关量接口形式的传感器数据；所述A/D模块可外接传感器采集模拟量及数字量信号；[0047]本实用新型还包括：[0048]功率放大模块(PA)5，用于将射频天线模块3转换生成的射频信号进行放大；所述功率放大模块5与射频天线模块3相连。所述功率放大模块5可将信号放大，增加传输距离。[0049]宽温电池6，用于功率放大模块5供电；所述宽温电池6还用于为采集单元供电，并与采集单元相连。

[0050]电池管理模块7，用于切换采集单元的运行模式，并与采集单元相连。[0051]所述电池管理模块7用来控制采集单元，根据工作状态切换采集单元的运行模式，降低功耗。

[0052]所述宽温电池6的工作范围为：-60℃～85℃。所述宽温电池6工作温度范围广，可满足各种场合需要。

[0053]本实用新型的具体工作流程为：[0054]1、根据所需采集的数据类型为485、232、模拟量、数字量或是开关量，选择相应的传感器安装在采集单元的接口模块1上。[0055]2、可通过CPU设置采集单元的采集频率，每次采集仅耗时0.03ms，采集时的工作电流为100μA，其余时间可通过电池管理模块7进入休眠态，此时工作电流仅为0.4μA。[0056]3、采集到的数据可储存在4K ROM中，随时等待被读取。[0057]4、当读取数据时，采集的数据可通过RF模块3转换为射频信号，再由功率放大模块5放大后发送出去。

[0058]本实施例的有益效果在于：接口模块1可根据需要采集不同的传感器信号，所有数据都可实现无线实时采集；且实现所有数据格式统一化，无线通讯协议标准化，打造了基于有源RFID无线数据采集的无线数据格式归一化标准，方便相关部门对采集到的信号做出处理，从而提高企业管理水平和生产效率。

[0059]上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

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说　明　书　附　图

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图1

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