[发明专利]能量收集传感器

说明书

在所描述的示例中，一种能量收集传感器节点(104)包括能量收集传感器(202)、能量存储设备(204)和收发器(208)。能量收集传感器(202)被配置成以与外部源(210)的第一参数的值成比例的速率从外部源(210)提取能量。能量存储设备(204)被配置成以与第一参数的值成比例的速率存储来自能量收集传感器(202)的提取的能量。收发器(208)被配置成以与第一参数的值成比例的频率传输多个数据传输帧。

背景技术

无线传感器网络(WSN)在不同的应用领域中使用，诸如工业过程监测和控制、环境和生境监测、交通控制、建筑自动化和医疗保健应用。在一些这样的应用中，通电传感器可以在恶劣的环境中使用，并且希望传感器在部署后尽可能长时间的不受束缚。然而，大多数传感器都是由电池供电的，并且有限的电池容量是部署不受束缚的传感器节点的主要限制。有限传感器节点寿命意指应用的有限寿命或替换电池的附加成本和复杂性。能量收集(其中能量源于这种外部源)是增加传感器节点长久性的一种替代方式。如果能量源周期性地可用于收集，则传感器节点的可操作的时间比如果仅电池供电的时间长的多。然而，WSN需要非常小的能量收集设备，以将传感器节点的大小和传感器节点部署的成本保持到最小。因此，收集的能量的量可能相对较小。

发明内容

所描述的示例包括用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的系统和方法。在一些实施例中，一种能量收集传感器节点包括能量收集传感器、能量存储设备和收发器。能量收集传感器被配置成以与外部源的第一参数的值成比例的速率从外部源提取能量。能量存储设备被配置成以与第一参数的值成比例的速率存储来自能量收集传感器的提取的能量。收发器被配置成以与第一参数的值成比例的频率传输多个数据传输帧。

另一个示例是一种用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的方法。该方法可包括通过能量收集传感器以与外部源的第一参数的值成比例的速率从外部源提取能量。该方法还可以包括通过能量存储设备以与第一参数的值成比例的速率存储提取的能量。该方法还可以包括响应于能量存储设备第一次存储阈值水平的能量，通过传感器节点收发器传输使用能量存储设备以将电力提供给传感器节点收发器，从而使存储在能量存储设备中的能量降低为阈值水平以下的第一数据传输帧。该方法还可以包括响应于能量存储设备第二次存储阈值水平的能量，传输第二数据传输帧。

又一个示例是一种WSN基站，其包括收发器和耦合到收发器的处理器。收发器被配置成从第一能量收集传感器节点接收第一多个数据传输帧。处理器被配置成计算第一多个数据传输帧的频率并且基于第一多个数据传输帧的频率确定第一外部源的第一参数的值。

附图说明

图1示出了根据各种实施例的无线传感器网络(WSN)的框图。

图2示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的框图。

图3A示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的电路图。

图3B示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的电路图。

图3C示出了根据各种实施例的能量收集传感器节点的电路图。

图4示出了根据各种实施例的包括两个传感器的能量收集传感器节点的电路图。

图5示出了根据各种实施例的WSN基站的框图。

图6示出了根据各种实施例的两个数据传输帧的示例。

图7示出了根据各种实施例的一种用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的方法的流程图。

图8示出了根据各种实施例的一种用于将关于外部源的参数信息从能量收集传感器节点传输到WSN基站的方法的流程图。

具体实施方式