超低功耗的物联网远程控制系统

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，特别是涉及一种超低功耗的物联网远程控制系统。

背景技术

现有使用电池或太阳能供电的设备中，在夜间和阴雨天气不好的情况下无法控制设备负载的运行开关，这样，当设备负载上电后，只能24小时连续运行，就会导致设备负载的耗电大，电池的放电亏损较大。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种超低功耗的物联网远程控制系统。

本发明实施例提供一种超低功耗的物联网远程控制系统，所述系统包括：远程控制模块、物联网网关模块、处理模块、执行模块和设备负载模块，所述远程控制模块通过所述物联网网关模块与所述处理模块相连，所述处理模块通过所述执行模块与所述设备负载模块相连；

所述远程控制模块用于向所述物联网网关模块发送控制指令；

所述物联网网关模块用于将所述控制指令发送至所述处理模块；

所述处理模块用于根据所述控制指令，控制所述执行模块动作，使之闭合或开启，进而控制所述设备负载模块动作。

可选地，所述系统还包括传感器模块，所述传感器模块与所述处理模块相连，所述传感器模块用于采集数据，并将所述采集数据发送至所述处理模块，以使所述处理模块通过所述物联网网关模块将所述采集数据发送至所述远程控制模块。

可选地，所述传感器模块与所述处理模块中的模数转换子模块的信号输入端相连。

可选地，所述系统还包括电源模块，所述电源模块与所述处理模块相连，所述电源模块用于为所述处理模块供电。

可选地，所述处理模块用于控制所述电源模块、所述物联网网关模块、传感器模块和所述执行模块的通断状态，以使所述电源模块、所述物联网网关模块、传感器模块和所述执行模块分别处于低功耗模式，并且所述处理模块还用于通过唤醒与所述电源模块、所述物联网网关模块、传感器模块和所述执行模块进行通信。

可选地，在所述处理模块接收到所述控制指令后进入工作状态后，若在预设时间段内没有再次接收到控制指令的情况下，所述处理模块处于休眠状态，进入低功耗模式。

可选地，所述物联网网关模块与所述处理模块通过串口相连。

可选地，所述物联网网关模块通过无线网络连接远程控制模块。

可选地，在所述物联网网关模块、所述处理模块、所述执行模块和所述设备负载模块处于休眠状态的情况下，所述远程控制模块向所述物联网网关模块下发所述控制指令。

可选地，所述设备负载模块连接到MOS管开关的漏极端，所述MOS管开关的栅极端和所述处理模块连接。

本发明实施例提供的技术方案，超低功耗的物联网远程控制系统包括：远程控制模块、物联网网关模块、处理模块、执行模块和设备负载模块，远程控制模块通过物联网网关模块与处理模块相连，处理模块通过执行模块与设备负载模块相连；远程控制模块用于向物联网网关模块发送控制指令；物联网网关模块用于将控制指令发送至处理模块；处理模块用于根据控制指令，控制执行模块动作，使之闭合或开启，进而控制设备负载模块动作。通过本发明实施例，可以远程对设备负载进行控制，延长电源的供电时间。

附图说明

图1是本发明的一种超低功耗的物联网远程控制系统实施例的结构示意图；

图2是本发明的又一种超低功耗的物联网远程控制系统实施例的结构示意图；

图3是本发明的再一种超低功耗的物联网远程控制系统实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参照图1，示出了本发明的一种太阳能优化装置实施例的结构示意图，该系统包括：远程控制模块101、物联网网关模块102、处理模块103、执行模块104和设备负载模块105，远程控制模块101通过物联网网关模块102与处理模块103相连，处理模块103通过执行模块104与设备负载模块105相连；

远程控制模块101用于向物联网网关模块发送控制指令；

物联网网关模块102用于将控制指令发送至处理模块；

处理模块103用于根据控制指令，控制执行模块104动作，使之闭合或开启，进而控制设备负载模块105动作。

具体地，远程控制模块用于向物联网网关模块发送控制指令，物联网网关模块再将控制指令发送至处理模块，处理模块通过控制指令控制执行模块动作，使执行模块闭合或开启，进而控制设备负载模块动作。其中，物联网网关模块102具体为NB-IoT网关，窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。

处理模块103具体为单片机MCU。

执行模块104具体为MOS管。

具体地，设备负载模块连接到MOS管开关的漏极端即D端，MOS管开关的栅极端即G端和处理模块连接。

本发明实施例提供的技术方案，超低功耗的物联网远程控制系统包括：远程控制模块、物联网网关模块、处理模块、执行模块和设备负载模块，远程控制模块通过物联网网关模块与处理模块相连，处理模块通过执行模块与设备负载模块相连；远程控制模块用于向物联网网关模块发送控制指令；物联网网关模块用于将控制指令发送至处理模块；处理模块用于根据控制指令，控制执行模块动作，使之闭合或开启，进而控制设备负载模块动作。通过本发明实施例，可以远程对设备负载进行控制，延长电源的供电时间。

本发明又一实施例对上述实施例提供的超低功耗的物联网远程控制系统做进一步补充说明。

如图2所示，图2是本发明的又一种超低功耗的物联网远程控制系统实施例的结构示意图，该控制系统包括：远程控制模块101、物联网网关模块102、处理模块103、执行模块104、设备负载模块105、传感器模块107和电源模块106，远程控制模块101通过物联网网关模块102与处理模块103相连，物联网网关模块102通过无线网络连接远程控制模块101，物联网网关模块102与处理模块103通过串口相连，处理模块103通过执行模块104与设备负载模块105相连；

远程控制模块101用于向物联网网关模块发送控制指令；

具体地，在物联网网关模块、处理模块、执行模块和设备负载模块处于休眠状态的情况下，远程控制模块向物联网网关模块下发控制指令。

物联网网关模块102用于将控制指令发送至处理模块；

处理模块103用于根据控制指令，控制执行模块104动作，使之闭合或开启，进而控制设备负载模块105动作。

此外，处理模块用于控制电源模块、物联网网关模块、传感器模块和执行模块的通断状态，以使电源模块、物联网网关模块、传感器模块和执行模块分别处于低功耗模式，并且处理模块还用于通过唤醒与电源模块、物联网网关模块、传感器模块和执行模块进行通信。

具体地，执行模块为MOS管开关，设备负载模块连接到MOS管开关的漏极端，MOS管开关的栅极端和处理模块连接。

可选地，传感器模块107与处理模块相连，传感器模块用于采集数据，并将采集数据发送至处理模块，以使处理模块通过物联网网关模块将采集数据发送至远程控制模块。

可选地，传感器模块107与处理模块103中的模数转换子模块的信号输入端相连。

可选地，电源模块106与处理模块103相连，电源模块用于为处理模块供电。

其中，电源模块至少包括电池或太阳能模块。

可选地，物联网网关模块为NB-IoT网关。

可选地，在处理模块接收到控制指令后进入工作状态后，若在预设时间段内没有再次接收到控制指令的情况下，处理模块处于休眠状态，进入低功耗模式。

在具体的实现过程中，利用本发明提供的超低功耗的物联网远程控制系统，如图3所示，各类传感器连接MCU单片机中的A/D转换器的信号输入端，A/D转换器的信号输出端连接MCU单片机，MCU单片机连接MOS开关，MOS开关连接设备负载，物联网NB-IoT网关还通过无线网络连接远程控制中心。

具体地，微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(SingleChip Microcomputer)或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口，甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机。

将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器(简称A/D转换器或ADC，Analog to Digital Converter)，A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换为时间离散、幅值也离散的数字信号。

由于单片机只能识别数组信号，所以需要通过A/D转换器把模拟信号转为数字信号进行读取分析。现A/D转换器已集成到MCU中了。

负载7即设备负载模块连接到MOS开关(6)即执行模块的D端，MOS开关(6)的G脚和MCU(4)单片机即控制模块连接，MCU(4)单片机控制MOS开关(6)，MOS开关(6)可以接通和关闭负载(7)；

当对负载(7)要求夜间停止白天工作，可以通过远程控制(1)即远程控制模块下发定时控制命令，NB-IoT(2)物联网网关模块收到指令后通过串口发送给MCU(4)，MCU(4)接收到指令去控制MOS开关(6)，使之闭合或开启，这样负载(7)就可用在不用的时候降低功耗。

当负载(7)处于关闭状态时，也可以通过远程控制(1)下发指令，NB-IoT(2)收到手动开启指令后，发送给MCU(4)，MCU(4)控制MOS开关(6)，使之闭合这样负载(7)，这样就解决了关闭状态下不能控制负载的问题。

传感器(6)即传感器模块如温度为工作时处于休眠状态，通过设置定时发送数据给MCU(4)，MCU(4)收到后通过串口发送给NB-IoT(2)，NB-IoT(2)通过全网通网络发送给远程控制(1)模块。

电源(3)即电源模块是通过电池或太阳能供电，通过DC-DC低功耗转换给MCU(4)供电，MCU(4)通过程序控制连接他们的NB-IoT(2)、传感器(5)、MOS开关(6)等，这样可以在需要他们的时候开启接通电源，不需要的时候断开电源，进一步节能省电环保。

MCU(4)自身在收到指令后进入工作状态，等待一段时间无指令时就进入到了休眠状态，进入掉电模式，进入超低功耗模式。

NB-IoT(2)不在工作状态时，进入休眠模式进一步降低了功耗，在工作状态时，只需要3秒左右的时间发送数据，发送之后立即进入休眠状态。

通过以上，电源(3)、NB-IoT(2)、MCU(4)、传感器(5)、MOS开关(6)等都可以通过MCU(4)的嵌入式程序控制，控制他们的功耗和工作状态，这样整个系统的功耗就可用大幅下降，而且还可以实时连接到远程控制(1)，不会影响下发指令。这样整系统的就可用在保证供电天数不变的情况下，可以较小电池或太阳能板的功率，降低成本，更加节能环保。

通过本发明实施例，可以远程在控制设备的运行开关，设置设备定时运行时间段，延长了电池供电时长；

本身控制器自身静态功耗非常低，<2.4mWh，这样会更加节能环保；

可以在超低功耗的状态下采集远端设备的数据；

在相同供电天数的情况下，可以减小电池和太阳能板的功率，降低成本。

本发明实施例提供的技术方案，超低功耗的物联网远程控制系统包括：远程控制模块、物联网网关模块、处理模块、执行模块和设备负载模块，远程控制模块通过物联网网关模块与处理模块相连，处理模块通过执行模块与设备负载模块相连；远程控制模块用于向物联网网关模块发送控制指令；物联网网关模块用于将控制指令发送至处理模块；处理模块用于根据控制指令，控制执行模块动作，使之闭合或开启，进而控制设备负载模块动作。通过本发明实施例，可以远程对设备负载进行控制，延长电源的供电时间。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

以上对本发明所提供的一种太阳能优化装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。