隨著物(wù)聯(lián)網(wǎng)(IoT)和智(zhì)能化(huà)技術的發展,低功耗在(zài)綫智能(néng)監測(cè)係(xì)統在(zài)許(xǔ)多(duō)領域(yù)得(dé)到(dào)了(liǎo)廣泛(fàn)應用。該(gāi)係(xì)統主要(yào)依(yī)靠傳感器,通信(xìn)模(mó)塊(kuài)和(hé)智能(néng)算法(fǎ)等技術(shù),能夠對(duì)環境(jìng)或(huò)設(shè)備進行實時監測,並通(tōng)過無(wú)綫(xiàn)通(tōng)信將數據(jù)傳輸到(dào)雲端或中央控製(zhì)係(xì)統(tǒng)。低(dī)功耗是(shì)該(gāi)係(xì)統(tǒng)的(dí)核心(xīn)優勢之一,能(néng)夠(gòu)保(bǎo)證(zhèng)長時間的(dí)持續運行(háng),特(tè)別適用(yòng)於不便頻繁更換電池或(huò)沒有(yǒu)穩(wěn)定(dìng)電(diàn)力供(gōng)應的(dí)場所,如農(nóng)業(yè)監測,智(zhì)能家居(jū),工(gōng)業(yè)設備(bèi),環境監控(kòng)等領(lǐng)域。

1.傳感器:傳感(gǎn)器用(yòng)於(yú)采集(jí)物(wù)理量(liáng)數據,如溫度,濕度,氣體濃度(dù)等(děng)。傳(chuán)感器的(dí)種類根據(jù)應用(yòng)場(cháng)景的不同有所(suǒ)變化,能夠在(zài)惡(è)劣(liè)環(huán)境(jìng)下(xià)長時間工作(zuò),並(bìng)具備高靈(líng)敏(mǐn)度。
2.數據采集與(yǔ)處理(lǐ)單元(yuán):該單元(yuán)接(jiē)收傳感器(qì)數據(jù),並進(jìn)行(háng)基(jī)本(běn)的濾(lǜ)波,放大(dà),模數(shù)轉換等(děng)操(cāo)作(zuò)。有時,它(tā)還(huán)需(xū)要對(duì)傳感器(qì)的數(shù)據進行預處理(lǐ),如(rú)數據校正和(hé)噪(zào)聲(shēng)去除。
3.低功耗(hào)通信模(mó)塊(kuài):無(wú)綫(xiàn)通信模塊負(fù)責(zé)將處(chǔ)理(lǐ)後(hòu)的數據發(fā)送到遠程服務(wù)器(qì)或雲平台。常(cháng)見(jiàn)的(dí)低功耗(hào)通信(xìn)技(jì)術包括LoRa,Zigbee,NB-IoT等,這(zhè)些技術能夠在低(dī)功(gōng)耗狀態下(xià)保持(chí)長時(shí)間的(dí)通信(xìn)。
4.智(zhì)能(néng)決策與控製:監(jiān)測(cè)係統(tǒng)往(wǎng)往需(xū)要(yào)基於采集(jí)到的(dí)數(shù)據(jù)進(jìn)行(háng)一定(dìng)的(dí)智(zhì)能分(fēn)析,如數(shù)據挖掘(jué)和(hé)模(mó)式識(shí)別(bié)。通過(guò)嵌入式(shì)算(suàn)法和雲端(duān)分析,係(xì)統可(kě)以做(zuò)出決(jué)策(cè)或(huò)觸發警(jǐng)報。
5.電源管(guǎn)理:通常配備(bèi)智能(néng)電源管理模(mó)塊,以延長係統的(dí)工作(zuò)時間(jiān)。常見的(dí)電(diàn)源方(fāng)式(shì)包括太陽能(néng)電池,鋰(lǐ)電池或超電容器等(děng)。
6.雲平台或(huò)本地服務器:數(shù)據被上傳至(zhì)雲端(duān)或本地(dì)服(fú)務器進行(háng)存儲(chǔ)和進一(yī)步分析(xī)。雲(yún)平(píng)台能夠提供(gōng)*的數據(jù)存儲(chǔ)和計算(suàn)能(néng)力(lì),並(bìng)支持多(duō)點監控(kòng)和遠程(chéng)控製。
低功(gōng)耗在(zài)綫(xiàn)智能監(jiān)測(cè)係統(tǒng)的應(yīng)用(yòng)領域:
1.智(zhì)能(néng)農(nóng)業:在(zài)農業(yè)中(zhōng)應(yīng)用廣泛(fàn),尤其(qí)是在智能(néng)農(nóng)業(yè)監測(cè),灌(guàn)溉管理,環(huán)境監(jiān)測等方麵。通(tōng)過(guò)布設土壤濕度傳感(gǎn)器,溫濕(shī)度(dù)傳(chuán)感器等設(shè)備,可以實時(shí)監(jiān)測土(tǔ)壤和(hé)空氣(qì)的狀態,精(jīng)確控製(zhì)水源(yuán)和(hé)施(shī)肥係(xì)統,幫(bāng)助農(nóng)民(mín)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農業管(guǎn)理,提高作物(wù)產量和質量(liáng)。
2.智能家居(jū):在智能家(jiā)居(jū)領域(yù),能夠(gòu)實(shí)現(xiàn)環境數據的實時(shí)監測(cè)和(hé)設(shè)備的(dí)自(zì)動控製。例如,智(zhì)能溫控(kòng)係統可以根據室內(nèi)溫度(dù)和(hé)濕度(dù)數(shù)據自動調節(jié)空調和加濕器(qì),智能(néng)照明係統可(kě)以(yǐ)根據光照(zhào)強(qiáng)度(dù)自(zì)動(dòng)調節燈(dēng)光。
3.環境(jìng)監(jiān)測:也可應用(yòng)於(yú)空氣質量(liáng),水質監測等(děng)環境保護(hù)領(lǐng)域(yù)。通過布(bù)設氣體傳感器(qì),PM2.5傳感(gǎn)器(qì),溫(wēn)濕度傳(chuán)感器(qì)等,能(néng)夠(gòu)實時監(jiān)測空氣中(zhōng)的汙染(rǎn)物濃(nóng)度(dù),為環保部門提供(gōng)科(kē)學(xué)依(yī)據,及時(shí)采取治理措施。
4.工業(yè)設備監(jiān)測:在(zài)工(gōng)業生(shēng)產過(guò)程中,可以(yǐ)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀(zhuàng)態進(jìn)行(háng)實時監控。例如(rú),通(tōng)過振動傳(chuán)感(gǎn)器(qì)和溫度(dù)傳感(gǎn)器(qì)監(jiān)測設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),能(néng)夠(gòu)在(zài)設備出現異常時(shí)及(jí)時報(bào)警,避(bì)免設備故障和停(tíng)機,減(jiǎn)少維修(xiū)成本。
5.智(zhì)能醫療:在(zài)醫療(liáo)領域(yù),可以應(yīng)用於健康(kāng)監測(cè)設(shè)備,如可穿戴設備(bèi),血壓監測儀等。通(tōng)過(guò)監測用戶的生理數(shù)據(jù),如心率,血(xiě)壓(yā),體溫(wēn)等,能(néng)夠(gòu)實時(shí)傳輸到雲(yún)端,便(biàn)於醫(yī)生遠程診斷(duàn)和實時(shí)幹預(yù)。
6.智(zhì)能(néng)城市:在智能(néng)城市中的(dí)應(yīng)用日益(yì)廣泛,包(bāo)括智能交通監(jiān)控(kòng),路(lù)燈管(guǎn)理,垃圾桶(tǒng)監控(kòng)等(děng)。通過(guò)智能傳(chuán)感(gǎn)器和(hé)通信技(jì)術,城市(shì)管理(lǐ)者(zhě)可以(yǐ)實時了(liǎo)解城市(shì)基礎設(shè)施的(dí)狀(zhuàng)態(tài),從而提高城(chéng)市(shì)運(yùn)行(háng)效(xiào)率(shuài)和(hé)居民(mín)生(shēng)活質(zhì)量(liáng)。