本實用新型涉及智能電氣設備領域,更具體的是涉及一種基于ANT+協議棧的物聯網標簽。
背景技術:
目前,電力系統存在戶外桿塔和電力配電房等場景設備數量眾多,設備分布不均勻,獲取設備信息效率低等問題。隨著物聯網技術的發展,現在大量的設備都在使用無線通訊協議進行通訊、組網。常見的無線通訊協議有zigbee、藍牙、WIFI等。而如何解決不同標準之間物品編碼、標識以及在物聯網中的尋址問題,已成為未來物聯網大規模應用時不可回避的關鍵問題。對比以上三種協議棧,ANT+協議棧有其相應的優點,除了能夠自組網和低功耗以外,每個設備都有對應的配置文件,因此能夠使開發者無需過分關注協議棧本身,就能快速開發應用,而且ANT+協議棧在運行過程中不僅可作為子節點,還能作為父節點同時擁有兩種身份,配置靈活。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種組網快捷、信息收集方便、使用壽命長的基于ANT技術的物聯網標簽。
為達到以上目的,本實用新型采用如下技術方案。
基于ANT技術的物聯網標簽,其特征在于,包括:內嵌ANT+協議的主控芯片,與主控芯片連接傳感器擴展接口、板載PCB天線和電源系統。
作為改進地,所述電源系統包括:太陽能充電系統和可充電電池,所述太陽能充電系統為主控芯片供電并為可充電電池充電,所述可充電電池為主控芯片供電。
作為改進地,所述主控芯片為NRF52832芯片。
作為改進地,所述可充電電池為可充電紐扣電池CR2032。
作為改進地,所述物聯網標簽通過板載PCB天線與外部設備組網,所述外部設備包括:相鄰物聯網標簽、可穿戴讀寫器、智能終端和云服務器,所述物聯網標簽和相鄰物聯網標簽、可穿戴讀寫器之間通過ANT+協議通訊,所述智能終端與可穿戴讀寫器、云服務器之間無線通訊。
作為改進地,所述物聯網標簽、相鄰物聯網標簽安裝在不同的電力設備上并通過傳感器擴展接口獲取電力設備的信息,所述可穿戴讀寫器、智能終端由運維人員隨身攜帶。
作為改進地,所述電力設備為戶外桿塔或配電房的設備。
作為改進地,所述智能終端為手機、平板電腦或手提電腦。
本實用新型的有益效果是:
一、物聯網標簽硬件采用超低功耗、運行ANT+協議棧的射頻芯片作為主控芯片,在主控芯片上存儲當前設備或者當前物品的基本信息,可以使用終端設備對物聯網標簽的信息進行查詢和修改,并能夠存儲設備相關信息長達10年之久。
二、物聯網標簽上帶傳感器擴展接口,能夠實時收集設備運行時的相關信息,信息采集準確。
三、使用太陽能充電系統對物聯網標簽上的紐扣鋰電池進行充電,在戶外或者戶內有光照情況下通過太陽能充電系統為物聯網標簽運行提供電能,在無光照的情況下,用紐扣鋰電池實現電源供電,保證戶外長時間運行不需要頻繁更換電池,增加標簽的使用壽命。
附圖說明
圖1所示為本實用新型提供的物聯網標簽結構框圖。
圖2所示為物聯網標簽應用結構圖。
附圖標記說明:
1:物聯網標簽,2:相鄰物聯網標簽,3:可穿戴讀寫器,4:智能終端,5:云服務器。
1-1:主控芯片,1-2:傳感器擴展接口,1-3:板載PCB天線,1-4:太陽能充電系統,1-5:可充電電池。
具體實施方式
為方便本領域技術人員更好地理解本實用新型的實質,下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式進行詳細闡述。
如圖1所示,基于ANT技術的物聯網標簽1,包括:內嵌ANT+協議的主控芯片1-1,與主控芯片1-1連接傳感器擴展接口1-2、板載PCB天線1-3和電源系統,所述電源系統包括:太陽能充電系統1-4和可充電電池1-5,所述太陽能充電系統1-4為主控芯片1-1供電并為可充電電池1-5充電,所述可充電電池1-5在太陽能充電系統1-4電力不足時為主控芯片1-1供電。
本實施例中,所述主控芯片1-1采用超低功耗的射頻芯片NRF52832,運行ANT+協議棧,并用來存儲當前設備或者當前物品的基本信息。所述擴展接口1-2能夠增加傳感器實時收集設備運行時的相關信息。所述可充電電池1-5選用可充電紐扣電池CR2032。
如圖2所示,所述物聯網標簽1通過板載PCB天線1-3與外部設備組網,所述外部設備包括:相鄰物聯網標簽2、可穿戴讀寫器3、智能終端4和云服務器5。所述物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2、可穿戴讀寫器3之間通過ANT+協議通訊,所述智能終端4與可穿戴讀寫器3、云服務器5之間無線通訊。所述相鄰物聯網標簽2的結構與物聯網標簽1一致,這里不再贅述。
當應用上述物聯網標簽進行戶外電力運維時,運維人員接到運維巡檢通知以后如果在戶外,則使用可穿戴讀寫器和智能手機走到標簽組網區域附近,可穿戴讀寫器自動感知附近存在的物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2,物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2與可穿戴讀寫器3自動完成組網。組網完成后,智能手機端打開相應的應用軟件APP,在軟件上進行相關操作,點擊設備信息查詢功能,物聯網標簽1或相鄰物聯網標簽2此時發送設備相關的信息到可穿戴讀寫器3,可穿戴讀寫器3再通過藍牙協議與智能手機通訊完成設備信息的查詢,智能手機端可將收集到的設備信息上傳至云服務器。
本實施例中,物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2上帶有擴展接口,方便實現各種傳感器數據的收集,接上傳感器信息采集卡,就能夠采集到設備內部的傳感器收集到的數據,擴展卡支持熱插拔,獨立供電,不依賴物聯網標簽的供電系統,保證了物聯網標簽的低功耗。
進一步地,當運維人員需要修改物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2記錄的設備信息的時候,只需要在智能手機APP上選定物聯網標簽1或相鄰物聯網標簽2,選擇信息更新按鍵,輸入需要修改的信息,就能遠程更新到物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2上,而不需要靠近標簽進行近距離讀寫,而且信息可以存儲在標簽的內存上10年不丟失。
此外,本實施例中運用ANT+協議棧,物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2還能夠實現設備的定位功能。物聯網標簽1和相鄰物聯網標簽2的定位功能是通過獲取標簽的信號強度,軟件上進行信號強度與位置關系的算法處理,得到一個位置的坐標,通過在智能手機APP上調用地圖API接口,就能夠查看標簽的位置信息來確認設備的位置的。
以上具體實施方式對本實用新型的實質進行了詳細說明,但并不能以此來對本實用新型的保護范圍進行限制。顯而易見地,在本實用新型實質的啟示下,本技術領域普通技術人員還可進行許多改進和修飾,比如將智能手機替換為平板電腦或手提電腦等其他智能終端。需要注意的是,這些改進和修飾都落在本實用新型的權利要求保護范圍之內。