[实用新型]自供电无线传感网络节点及包括该网络节点的物联网

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线传感技术领域，具体涉及一种自供电无线传感网络节点及包括该网络节点的物联网。

背景技术

无线传感技术已广泛应用于国防安全、工农业生产等各个领域。但在目前的物联网中，无线传感网络节点一般都需要通过电池供电，当电量不足时，信号采集与数据传输将受到影响，甚至造成无法得到有效信息的不良后果。

此外，虽然存在少数自供电无线传感网络节点，但这些自供电无线传感网络节点采用传统机械式发电方式或压电元件供电。由于机械式发电元件结构较为复杂并且体积大，而现有压电元件则容易损坏、适用的振动频率范围小，因此这些自供电无线传感网络节点难以广泛应用。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种自供电无线传感网络节点及包括该网络节点的物联网。

根据本实用新型的一个方面，提供一种自供电无线传感网络节点，其包括：

至少一个传感器；

信号处理模块，用于对至少一个传感器输出的电信号进行处理；

第一无线通信模块，用于与端机进行通信；及

电源模块，用于为至少一个传感器、信号处理模块和第一无线通信模块供电。

可选地，信号处理模块进一步包括：放大电路，用于将至少一个传感器输出的电信号进行放大；滤波电路，用于滤除放大后的电信号中的杂波；模 数转换电路，用于对杂波被滤除的电信号进行模拟-数字转换；微处理电路，用于对经过模拟-数字转换后的电信号进行处理。

可选地，电源模块进一步包括：发电元件，用于产生电能；整流元件，用于对发电元件产生的电能进行整流；储能元件，用于将整流后的电能进行存储。

可选地，发电元件为摩擦发电机、压电发电机或太阳能发电机中的至少一个。

可选地，摩擦发电机的结构为三层结构、四层结构或五层结构。

可选地，四层结构的所述摩擦发电机包括：第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极层。

可选地，第一高分子聚合物绝缘层的一端固定于第一电极层，第一高分子聚合物绝缘层的另一端为自由端，并且在第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层之间形成气流通道，在气流流过气流通道时，第一高分子聚合物绝缘层进行无规则飘动从而与第二高分子聚合物绝缘层进行摩擦产生电能。

可选地，摩擦发电机为悬臂梁结构式摩擦发电机。

可选地，悬臂梁结构式摩擦发电机包括：固定端、第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二电极层和质量块；第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层及第二电极层的一端固定于固定端，质量块设置在第二电极层的远离所述固定端的另一端，在振动下，第二电极层与第一高分子聚合物绝缘层摩擦产生电能。

可选地，第一无线通信模块为低功耗WiFi设备，优选被动WiFi设备。

根据本实用新型的自供电无线传感网络节点结构简单、不易损坏，通过自行供电、降低了对外部电源的依赖，从而具有应用范围广，成本低的优点。

此外，当在根据本实用新型的自供电无线传感网络节点中采用被动WiFi设备作为第一无线通信模块时，由于进一步降低了能耗，所以加强了整个节点的续航能力。

根据实用新型的另一个方面，提供一种物联网，包括：端机以及至少一个前述的自供电无线传感网络节点。

可选地，端机包括：第二无线通信模块，用于与前述自供电无线传感网 络节点进行通信；中央处理模块，用于进行信号处理；第三无线通信模块，用于与上一级终端设备进行通信。

可选地，端机由有线电源或可充电设备中的至少一个供电。

根据本实用新型的物联网降低了对外部电源的依赖，从而降低了成本。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的自供电无线传感网络节点的功能模块的一个示意图；

图2示出了根据本实用新型的自供电无线传感网络节点的功能模块的另一示意图；

图3示出了根据本实用新型的一个实施例的摩擦发电机的结构示意图；

图4示出了根据本实用新型的另一实施例的摩擦发电机的结构示意图；

图5示出了根据本实用新型的又一实施例的摩擦发电机的结构示意图；

图6示出了根据本实用新型的包括自供电无线传感网络节点的物联网的功能模块的示意图。

具体实施方式