CN208258147U - 传感器管理设备及应用该管理设备的智慧路灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供传感器管理设备及应用该管理设备的智慧路灯。所述传感器管理设备至少包括：第一通信接口、处理单元、及第二通信接口；其中，所述第一通信接口用于与外部设备通信连接以接收外部设备发送的传感器控制信号；所述第二通信接口用于与至少一个传感器通信连接；所述处理单元，分别通信连接所述第一通信接口及所述第二通信接口，用于根据所述传感器控制信号控制所述至少一个传感器的开启或关闭。本实用新型结构简单、体积小巧，有利于实现对多个传感器的批量管理与控制。

Description

传感器管理设备及应用该管理设备的智慧路灯

技术领域

本实用新型涉及传感器通信技术领域，特别是涉及传感器管理设备及应用该管理设备的智慧路灯。

背景技术

在科技飞速发展，市场竞争日益激烈的今天，产品的高度智能化及小巧化成为各行业中引导企业的必要课题。于是，电子元件集成化、元件生产批量化、组装作业简易化在这场竞争中，发挥了越来越重要的作用。

随着信息技术的不断发展，城市信息化应用水平的不断提升，智慧城市建设应运而生。建设智慧城市在实现城市可持续发展、引领信息技术应用、提升城市综合竞争力等方面具有重要意义。从1993年智慧城市理念兴起之初，我国很多地区已开始进行智慧城市的探索，现在已处于智慧城市建设的攻坚期，而智慧城市的建设必然离不开智慧设备的支持。因此，如何进行智慧设备的合理布局必将是智慧城市需要攻坚的一个很重要的课题。

如今，在道路和园区内，安装的智慧设备随处可见，如：用于交通协管的监控设备、用于给电动车辆进行充电的充电桩设备，以及针对环境质量、噪声或风速等进行检测的各种传感器设备等等，这些智慧设备的安装方式大多比较杂乱无章，有的直接单独立杆安装，扰乱了原本的道路建设规划，有的则直接外挂式抱箍于路灯杆上，使得本来简洁的灯杆增加了很多不协调的部件，严重破坏了整体道路和园区的环境，而且这种随意的安装方式也存在着很大的安全隐患。随着人们生活方式多样化水平的逐渐提高，相关智慧设备的普及要求也会越来越迫切，安装数量也会越来越多，如果所有的智慧设备还是按照目前的安装方式，不仅会浪费本来就狭小的城市空间，而且也不美观，还会增加城市建设的成本，造成日常运维的难度。

智慧路灯的出现为这一问题的解决提供了新思路。道路路灯是城市生活中辐射面最广的基础设施，在主干道上，每20-30米就有一盏路灯，如此高密度的覆盖率，如果能作为智慧设备的载体，不仅能进行大量的数据采集和发布，还将是城市物联网重要的信息采集来源，符合智慧城市建设的宗旨和目标。因此，灯杆集成传感器获得周边相关环境信息的这种方式，一方面充分利用了既有灯杆资源；另一方面，也是应用层通过网络层获得动态环境信息的唯一途径。然而，目前智慧路灯缺少整合各个传感器的设备，也即缺少对各个传感器进行批量管控的机制，同时在一定程度上也限制了传感器在种类及数量上的进一步扩充。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供传感器管理设备及应用该管理设备的智慧路灯，用于解决现有技术中缺少批量管控多个传感器的设备的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种传感器管理设备，至少包括：第一通信接口、处理单元、及第二通信接口；其中，所述第一通信接口用于与外部设备通信连接以接收外部设备发送的传感器控制信号；所述第二通信接口用于与至少一个传感器通信连接；所述处理单元，分别通信连接所述第一通信接口及所述第二通信接口，用于根据所述传感器控制信号控制所述至少一个传感器的开启或关闭。

于本实用新型一实施例中，所述第二通信接口还用于接收所述至少一个传感器的感知数据；所述处理单元还用于通过所述第一通信接口将所述感知数据发送至外部设备。

于本实用新型一实施例中，所述传感器管理设备还包括：电池单元、和/或存储单元；所述电池单元及所述存储单元分别与所述处理单元通信连接。

于本实用新型一实施例中，所述处理单元采用含有处理芯片的PCB核心板；所述第一通信接口及所述第二通信接口分别设置于所述PCB核心板，以实现与所述处理芯片的通信连接。

于本实用新型一实施例中，在所述传感器管理设备还包括所述电池单元和/或所述存储单元的情况下：所述电池单元采用电源板，设置于所述PCB核心板，以实现与所述处理芯片的通信连接；所述存储单元采用存储卡，设置于所述PCB核心板，以实现与所述处理芯片的通信连接。

于本实用新型一实施例中，所述传感器管理设备还包括：含有***电路的PCB底板；所述PCB底板与所述PCB核心板通信连接。

于本实用新型一实施例中，所述***电路包括：电压输入接口、供电管理电路、及时钟电路。

于本实用新型一实施例中，所述第一通信接口的类型包括：以太网接口、网络接口、及串行接口中的一种或多种组合。

于本实用新型一实施例中，所述第二通信接口的类型包括：干接点接口、I2C接口、及Uart接口中的一种或多种组合。

于本实用新型一实施例中，所述外部设备包括：上位机。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种智慧路灯，包括：如上所述的传感器管理设备。

如上所述，本实用新型的传感器管理设备及应用该管理设备的智慧路灯，实现了对多个传感器的统一管理与控制，可通过不同通讯方式来实现数据高速传输及数据的高频率采集，结构简单、体积小巧且低耗节能。

附图说明

图1显示为本实用新型的传感器管理设备的一种应用场景示意图。

图2显示为本实用新型一实施例中的传感器管理设备的结构示意图。

元件标号说明

20 传感器管理设备

21 处理单元

22 第一通信接口

23 第二通信接口

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

图1示意了本实用新型的传感器管理设备的一种应用场景。本实用新型的传感器管理设备一方面与外部设备(如：上位机、PDA手持终端、物理服务器、云服务器、智慧路灯、智能手机或平板电脑等)通信连接，另一方面与多个传感器(如：PM2.5&PM10传感器、温湿度传感器、照度传感器、噪声传感器、风速传感器、存在传感器、土壤含水量传感器、CO2检测模块、CO检测模块、NH3检测模块、SO2检测模块、CL2检测模块、HCL检测模块、H2S检测模块、NO2检测模块、VOC检测模块等)通信连接，从而根据外部设备的传感器控制信号来控制相应的一个或多个传感器执行或结束感知任务。除此之外，本实用新型的传感器管理设备还能存储各个传感器的感知数据或者将感知数据反馈至外部设备，供外部设备使用。

图2显示为本实用新型的传感器管理设备于一实施例中的结构示意图。传感器管理设备20主要包括：处理单元21、第一通信接口22、第二通信接口23。

处理单元21优选为含有处理芯片(如STM32F107RC等)的PCB核心板。此时，第一通信接口22及第二通信接口23分别设置于所述PCB核心板上，并与所述处理芯片通信连接。为了扩展传感器管理设备20与外部设备的通讯方式，第一通信接口22的数量可以为一个或多个，其类型可采用以太网接口(如10/100以太网接口等)、网络接口(如GPRS接口等)、串行接口(RS485接口等)中的一种或任意几种的组合。为了满足传感器管理设备20与不同类型的传感器的通讯需求，第二通信接口23的数量可以为一个或多个，其形式可采用2路干接点接口、2路I2C接口、及Uart接口中的一种或任一几种的组合。传感器管理设备20还包括与所述PCB核心板通过接口连接的PCB底板。所述PCB底板具有***电路，如：12V/5V输入接口、供电管理电路、时钟电路等。

第一通信接口22用于与外部设备通信连接，第二通信接口23用于与至少一个传感器通信连接，处理单元21则根据外部设备发送的传感器控制信号控制至少一个传感器的开启与关闭。

需要说明的是，本实施例实质是对硬件部分的组成以及连接关系进行的改进，并不涉及对软件程序本身进行的改进。现有技术中，技术人员需要通过上位机等外部设备逐个发送控制信号至各个传感器，以控制各个传感器的开启或关闭，也即传感器根据控制信号调整其工作状态已为现有技术。本实施例的传感器管理设备20通过结构上的改进，实现了对各传感器的批量管控，技术人员只需通过外部设备发送一次控制信号即可实现对各个传感器的同步开启或关闭，操作简单、管控效率高。

当然，本实施例的传感器管理设备20在结合其他现有软件编程的基础上，还可实现对各个传感器的选择性管控功能，举例来说，所述传感器控制信号包括一个或多个目标传感器的ID号，以及对该一个或多个目标传感器进行开启控制或关闭控制的命令，处理单元21则会对不同的目标传感器进行相应的开启或关闭控制，以提高管控灵活性。

进一步地，第二通信接口23还用于接收各传感器采集的感知数据，处理单元21通过第一通信接口22将所述感知数据发送至外部设备。

除此之外，传感器管理设备20还能进行低功耗控制，实现方式例如：通过即时供电、间歇式供电方式来实现；又例如：根据程序单片自动切换到低功能工作模式来实现等。

在另一实施例中，传感器管理设备20还包括与处理单元20通信连接的电池单元、存储单元等。所述电池单元可以是PCB电源板，还可以是备用锂电池，用于为传感器管理设备20提供工作电源。所述存储单元可以是TF、SD等存储卡，用于暂存感知数据。

本领域技术人员应当知晓，PCB核心板通过预设的接口连接相应的功能模块，并实现这些功能模块与所述处理芯片的通信连接。值得一提的是，本实施例的处理单元21优选为PCB核心板的有益技术效果为：模块集成度高、占用空间小、便于技术人员根据需求对各个接口单元进行选配，但是本实用新型却并不以此实施例作为限制。

本实用新型还提供一种智慧路灯，与现有智慧路灯不同的是，本实用新型的智慧路灯包括前述的任一种传感器管理设备。所述传感器管理设备与需多点布设的传感器全部安装于该智慧路灯的灯杆上，可为城市建设布局节省空间，同时降低了建设成本。

综上所述，本实用新型的传感器管理设备及应用该管理设备的智慧路灯，结构简单、体积小巧，有利于实现对多个传感器的统一管理与控制，有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种传感器管理设备，其特征在于，至少包括：第一通信接口、处理单元、及第二通信接口；其中，

所述第一通信接口用于与外部设备通信连接以接收外部设备发送的传感器控制信号；

所述第二通信接口用于与至少一个传感器通信连接；

所述处理单元，分别通信连接所述第一通信接口及所述第二通信接口，用于根据所述传感器控制信号控制所述至少一个传感器的开启或关闭。

2.根据权利要求1所述的传感器管理设备，其特征在于，所述第二通信接口还用于接收所述至少一个传感器的感知数据；所述处理单元还用于通过所述第一通信接口将所述感知数据发送至外部设备。

3.根据权利要求1所述的传感器管理设备，其特征在于，所述传感器管理设备还包括：电池单元、和/或存储单元；所述电池单元及所述存储单元分别与所述处理单元通信连接。

4.根据权利要求1或2所述的传感器管理设备，其特征在于，所述处理单元采用含有处理芯片的PCB核心板；所述第一通信接口及所述第二通信接口分别设置于所述PCB核心板，以实现与所述处理芯片的通信连接。

5.根据权利要求3所述的传感器管理设备，其特征在于，所述处理单元采用含有处理芯片的PCB核心板；所述第一通信接口及所述第二通信接口分别设置于所述PCB核心板，以实现与所述处理芯片的通信连接。

6.根据权利要求5所述的传感器管理设备，其特征在于，在所述传感器管理设备还包括所述电池单元和/或所述存储单元的情况下：

所述电池单元采用电源板，设置于所述PCB核心板，以实现与所述处理芯片的通信连接；

所述存储单元采用存储卡，设置于所述PCB核心板，以实现与所述处理芯片的通信连接。

7.根据权利要求5所述的传感器管理设备，其特征在于，所述传感器管理设备还包括：含有***电路的PCB底板；所述PCB底板与所述PCB核心板通信连接。

8.根据权利要求1所述的传感器管理设备，其特征在于，所述第一通信接口的类型包括：以太网接口、网络接口、及串行接口中的一种或多种组合。

9.根据权利要求1所述的传感器管理设备，其特征在于，所述第二通信接口的类型包括：干接点接口、I2C接口、及Uart接口中的一种或多种组合。

10.根据权利要求1所述的传感器管理设备，其特征在于，所述外部设备包括：上位机。

11.一种智慧路灯，其特征在于，包括：如权利要求1至10中任一所述的传感器管理设备。