[发明专利]一种基于云计算平台的柔性传感器系统

说明书

本发明属于传感器技术领域，具体为一种基于云计算平台的柔性传感器系统。本发明系统包括：柔性基底、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光传感器、声传感器、太阳能薄膜电池、信号处理器、无线通讯器；各种传感器为薄膜传感器；各种薄膜传感器、太阳能电池、信号处理器和无线通讯器通过粘贴或者打印的方式集成在柔性基底上，通过互连线将其联结；本发明利用柔性基底轻便、灵巧、贴合性强的优势，将具有不同功能的薄膜传感器集成于一体，并利用具有自供电特点的薄膜太阳能电池，实现人体检测、环境监控等不同领域内自动采集、获取和处理大数据能力。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，具体涉及一种柔性传感器系统。

背景技术

随着人们生活水平不断改善，大家开始普遍关注包括自身在内的各种条件、环境和场所的变化情况，并期望能够实现远程检测和控制。然而，早期的传感模式较为单一，传感覆盖范围较为狭小，所传输的数据量和可靠性均不足，并且需要大量人工进行分析和判断。同时绝大多数传感器在某些特定环境下实用性不足，比如无法应用于棉纺织品表面、需要额外供电，无自主监控和管理能力。因此，在这种情况下，需要设计一种能够实现自供电、多功能、多用途、可远程实时数据传输和处理、具备复杂多变现实状况主动处理能力的、适用范围广的传感器系统。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提出一种自供电、多功能、多用途、适用范围广的柔性传感器系统。

本发明提供的柔性传感器系统，是基于云计算平台的，具体包括柔性基底、温度传感器、湿度传感器、压力传感器、光传感器、声传感器、太阳能薄膜电池、信号处理器、无线通讯器；所述的各种传感器为薄膜传感器；各种薄膜传感器、太阳能电池、信号处理器和无线通讯器通过粘贴或者打印的方式集成在柔性基底上，通过互连线将其联结；所述信号处理器，包括滤波电路、降噪电路和放大电路；上述各传感器模块与滤波电路相连，通过降噪和放大电路，对外界信号进行分析和处理；云计算服务器，用于接收网络数据，并根据所接收数据情况进行统计分析，并与服务器中的已有数据进行比对，分析当前情况发生状况，如超过一定的阈值，即可予以自动告警。结构示意图如图1所示。其中：

所述柔性基底，为有机聚合物材料，具体如聚酰亚胺、硅橡胶、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对二甲苯或硅树脂，其厚度为25μm-100μm；

所述温度传感器，为薄膜类型传感器，其薄膜材料为铂、硅、SiC或金刚石等中的一种；

所述湿度传感器，为薄膜类型传感器，其薄膜材料为半导体材料，如ZnO、TiO₂、石墨烯、碳纳米管等中的一种；

所述压力传感器和声传感器，为薄膜类型传感器，其薄膜材料为压电材料，如PVDF、PZT、BST等中的一种；

所述光传感器，为薄膜类型传感器，其薄膜材料为光敏材料，如Si、硫化镉、硫化铅等中的一种；

所述太阳能薄膜电池，其材料为CIGS、碲化镉、多晶硅等薄膜中的一种；

所述信号处理器，包括滤波电路、降噪电路和放大电路；上述各传感器模块与滤波电路相连，通过降噪和放大电路，对外界信号进行分析和处理；

所述无线通讯器，可以是Zigbee、GPRS、WiFi、LiFi、3G/4G/5G其中的一种或几种，所述无线通讯器还具有存储功能。

本发明中，当外界温度、湿度、压力、音量、光照发生变化的时候，其所对应的薄膜传感器将外界信号转变成电信号，传递给信号处理器中的滤波电路、降噪电路和放大电路进行信号处理，最后通过无线通讯器将处理后的信号自动上传到云服务器，做进一步的数据整合，最后得到大面积、宽范围内的综合感知情况。

本发明利用柔性基底轻便、灵巧、贴合性强的优势，将具有不同功能的薄膜传感器集成于一体，并利用具有自供电特点的薄膜太阳能电池，实现人体检测、环境监控等不同领域内自动采集、获取和处理大数据能力。