本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)、無線供電技術(shù)和無線通信技術(shù)。

背景技術(shù)：

(1)對(duì)于體溫

在醫(yī)療健康領(lǐng)域，這種產(chǎn)品一般用于剛出生的患病嬰兒、體溫波動(dòng)較大的重病患者等的體溫監(jiān)控，有時(shí)候也可以應(yīng)用于寵物醫(yī)院患病寵物的體溫檢測。

眾所周知，體溫是反映身體健康狀況的重要治標(biāo)，例如感染、疾病等。對(duì)于身體健康的人來說，正常體溫是36℃左右；而如果人體感冒或者生病，體溫則上升。在醫(yī)院，醫(yī)生通過體溫計(jì)測量病人的體溫，有時(shí)候?yàn)榱司_知道病人的體溫又不得不體將溫計(jì)的一頭塞進(jìn)病人的嘴里或者肛門，這種方式十分容易造成疾病或者病毒傳播，從而導(dǎo)致在醫(yī)院內(nèi)部交叉感染。這種感染對(duì)于病人來說是十分非常危險(xiǎn)，很有可能造成死亡。

雖然隨著“互聯(lián)醫(yī)學(xué)”的概念的深入，醫(yī)療設(shè)備漸漸先進(jìn)起來，但是那些醫(yī)療設(shè)備往往都不能實(shí)現(xiàn)長期、連續(xù)并且有效地將被檢測患者的生理數(shù)據(jù)反映給醫(yī)生，且在檢測過程中必須采用電纜線的方式和患者長時(shí)間連接，這樣就不僅在一定程度上影響了患者的身心健康，同時(shí)也嚴(yán)重限制了患者平時(shí)的自由活動(dòng)。

雖然目前出現(xiàn)了一些類似智能手環(huán)的測溫設(shè)備，但是它們依舊還是通過傳統(tǒng)的電池來對(duì)其日常工作進(jìn)行供電，且因?yàn)殡姵氐脑?，手環(huán)體積較大，無法將手環(huán)與人體緊密接觸，這樣粗略檢測到的溫度就無法作為患者進(jìn)行醫(yī)療檢測的指標(biāo)。

于是目前市場上就出現(xiàn)了類似rfid的方式對(duì)患者的體溫進(jìn)行檢測，如美信公司(maxim)提出了一款利用手機(jī)nfc功能激活體溫標(biāo)簽的使用方式，但是這種類似rfid的方式不能長時(shí)間地對(duì)患者進(jìn)行測量，同時(shí)nfc/rfid這種方式無論是供電距離還是通信距離都很短，且不利于大規(guī)模的醫(yī)療檢測，從而讓這種方式用起來十分雞肋。

于是我們提出一種假設(shè)，能否在不影響患者正常生活的情況下，以無繩的方式將醫(yī)療健康設(shè)備以一種友好的方式(醫(yī)療設(shè)備體積小巧，能夠讓用戶隨身攜帶)檢測出其日常的生理指標(biāo)，如體溫。

同時(shí)通過巧妙設(shè)計(jì)，將磁共振能量發(fā)射系統(tǒng)“因地制宜”地安裝在應(yīng)用場景的合適部位(如將其嵌入患病者的病床下，嬰兒恒溫箱的合適部位以及嵌入寵物籠子內(nèi)部等等)，通過磁共振能量發(fā)射系統(tǒng)按照一定規(guī)律的方式在一定范圍內(nèi)激活標(biāo)簽，將用戶的體溫?cái)?shù)據(jù)以電磁波的方式無線傳輸至遠(yuǎn)程檢測設(shè)備中。

(2)對(duì)于工/農(nóng)業(yè)測溫

在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及自動(dòng)化檢測領(lǐng)域中，這種產(chǎn)品一般用于研究較淺地層溫度、高溫堆肥或較長時(shí)間封閉的發(fā)酵環(huán)境，以及化工廠的水溶液池的溫度檢測等。

溫度作為重要環(huán)境指標(biāo)，對(duì)生產(chǎn)生活中的重要性不言而喻。但是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，各種檢測環(huán)境溫度的微型傳感器和和電子設(shè)備依舊還是通過傳統(tǒng)的鎳氫電池、鋰聚合物電池來對(duì)其日常工作進(jìn)行供電。而傳統(tǒng)的電池又存在明顯的缺陷：比如傳統(tǒng)電池是靠儲(chǔ)存在電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換來釋放電能的，這樣的電池就明顯壽命有限，而對(duì)于那些埋在水泥地下或者水中的傳感器來說，電池的更換就十分不方便。

而采取傳統(tǒng)的電纜線作為供電媒介時(shí)，在電力傳輸過程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生傳輸損耗，同時(shí)線路老化、尖端放電等因素也易導(dǎo)致電火花，大大降低了設(shè)備供電的可靠性和安全性，縮短設(shè)備的使用壽命。一方面在礦場、海底等一些特殊場合，傳統(tǒng)的電纜線供電方式所產(chǎn)生這些缺點(diǎn)往往有時(shí)將是致命的，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起爆炸、火災(zāi)及設(shè)備的損壞等，帶來了極大的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失，另一方面在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和自動(dòng)化檢測中，大量的電器供電勢必會(huì)導(dǎo)致多種電源線的交叉給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來的極大的不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種具有能以磁共振無線供電方式自供電并且能讓溫度數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)木_檢測特點(diǎn)的溫度檢測系統(tǒng)。

本發(fā)明解決所述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是，溫度檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括溫度檢測標(biāo)簽和檢測單元，所述溫度檢測標(biāo)簽包括溫度傳感器、標(biāo)簽端無線通信模塊、無線能源接收模塊，溫度傳感器和標(biāo)簽端無線通信模塊連接，無線能源接收模塊分別與溫度傳感器和標(biāo)簽端無線通信模塊連接；

所述檢測單元包括處理模塊、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、無線供電模塊和檢測端無線通信模塊，處理模塊分別與存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和檢測端無線通信模塊連接，

所述無線供電模塊用于向溫度檢測標(biāo)簽供電，所述檢測端無線通信模塊用于與標(biāo)簽端無線通信模塊通信，所述數(shù)據(jù)輸出模塊包括音頻或視頻輸出器件。

所述檢測單元還包括與處理器模塊連接的遠(yuǎn)程通信模塊。遠(yuǎn)程通信模塊用于向服務(wù)器等遠(yuǎn)端設(shè)備傳輸檢測到的數(shù)據(jù)，以及接收來自遠(yuǎn)端的指令等數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的有益效果是，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)多個(gè)對(duì)象的溫度檢測，本發(fā)明采用磁共振無線供電技術(shù)，其特點(diǎn)為傳輸距離遠(yuǎn)、對(duì)方向性的要求不高，同時(shí)對(duì)傳輸介質(zhì)幾乎沒有較大依賴。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

參見圖1。本發(fā)明的溫度檢測標(biāo)簽包括溫度傳感器、標(biāo)簽端無線通信模塊(圖中的mcu及天線)、無線能源接收模塊(圖中的線圈及電源管理)，溫度傳感器和標(biāo)簽端無線通信模塊連接，無線能源接收模塊分別與溫度傳感器和標(biāo)簽端無線通信模塊連接。

檢測單元包括處理模塊、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊、無線供電模塊和檢測端無線通信模塊，處理模塊分別與存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)輸出模塊和檢測端無線通信模塊連接，所述無線供電模塊用于向無溫度檢測標(biāo)簽供電，所述檢測端無線通信模塊用于與標(biāo)簽端無線通信模塊通信，所述數(shù)據(jù)輸出模塊包括音頻或視頻(例如顯示屏)輸出器件。

本發(fā)明的檢測單元在一定范圍內(nèi)靠近溫度檢測標(biāo)簽，對(duì)其無線供電并激活體溫標(biāo)簽，體溫標(biāo)簽通過內(nèi)部的電源管理模塊對(duì)無線能量進(jìn)行管理，提供內(nèi)部電路正常工作能量，體溫測量后，將數(shù)據(jù)無線傳輸至檢測單元。

關(guān)于雙無線溫度檢測模塊：

1、雙無線溫度檢測模塊內(nèi)含溫度傳感器、mcu控制器、接收線圈、電源管理模塊以及發(fā)射天線，而本身內(nèi)部不含電源；

2、線圈接收能量觸發(fā)器發(fā)射出來的磁共振無線能量，能量管理模塊將這部分能量進(jìn)行管理，用于激活雙無線溫度檢測模塊，讓其正常工作；

3、在mcu控制器被激活后，mcu控制器控制溫度傳感器并讓其正常工作，收到溫度傳感器反饋后，mcu控制器通過天線以電磁波的方式將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行無線傳輸；

4、無線傳輸協(xié)議可以是zigbee、藍(lán)牙等方式，這樣就可以一對(duì)一檢測被檢測對(duì)象也可以進(jìn)行組網(wǎng)大規(guī)模檢測多個(gè)被檢測對(duì)象。

5、為了便于激活雙無線溫度檢測模塊，其正常工作的功耗是十分微小的。

關(guān)于能量觸發(fā)器：

1、能量觸發(fā)器內(nèi)部是由無線電能發(fā)射電路和線圈組成，對(duì)于磁共振無線供電技術(shù)，其特點(diǎn)為傳輸距離遠(yuǎn)、對(duì)方向性的要求不高，同時(shí)對(duì)傳輸介質(zhì)幾乎沒有較大依賴。能量觸發(fā)器通過磁共振無線能量傳輸技術(shù)，將電能無線傳輸，激活雙無線溫度檢測模塊。

2、有時(shí)對(duì)于人體或者動(dòng)物體溫檢測，為了防止輻射對(duì)生命體的影響，能量觸發(fā)器也會(huì)按照一定規(guī)律進(jìn)行工作，以減小對(duì)生命體的輻射。

3、能量觸發(fā)器可以根據(jù)應(yīng)用場景，調(diào)節(jié)其能量發(fā)射功率，從而在適應(yīng)應(yīng)用場景的前提下，在一定范圍對(duì)預(yù)期數(shù)量的溫度檢測目標(biāo)進(jìn)行能量供給。

關(guān)于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端

1、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端可以(在0-50m范圍內(nèi))接收雙無線溫度檢測模塊天線發(fā)送出來的無線數(shù)據(jù)信號(hào)；

2、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)終端由天線、無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)組成，無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)匯聚(有時(shí)也可以存儲(chǔ)部分)溫度傳感器模塊傳來的一個(gè)或者多個(gè)溫度數(shù)據(jù)；

3、將無線數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)與電腦pc進(jìn)行連接后，經(jīng)過兩者之間的通信，上位機(jī)軟件可將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)并顯示。

體溫檢測：

在使用中，將體溫檢測模塊設(shè)計(jì)為體溫標(biāo)簽形狀，而體溫標(biāo)簽封裝小、輕、薄，能夠滿足腋窩測量的要求，同時(shí)這種體溫標(biāo)簽對(duì)能量的需求卻是十分微小的。

能量觸發(fā)器的主要功能是激活體溫標(biāo)簽，為其正常工作提供能量。在實(shí)際中，如對(duì)剛出生的患病嬰兒進(jìn)行體溫檢測時(shí)，將其安裝在嬰兒檢測恒溫箱的底部；而在對(duì)體溫波動(dòng)較大的重病患者進(jìn)行體溫檢測時(shí)，一般將其安裝在病床的合適部位。(同時(shí)也不用擔(dān)心磁共振供能電路對(duì)人體造成的輻射，因?yàn)檫@種其能量發(fā)射并不是實(shí)時(shí)開啟的，且每次開啟時(shí)也僅僅在很短的一段時(shí)間內(nèi)完成。)

而當(dāng)體溫標(biāo)簽被激活后，體溫標(biāo)簽將被測量的人體溫度以無線的方式傳給協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)。而協(xié)調(diào)器接收到從標(biāo)簽傳來的體溫?cái)?shù)據(jù)后，立刻與pc或嵌入式平臺(tái)進(jìn)行通信，從而獲得人體溫度。

采用本發(fā)明技術(shù)的體溫檢測標(biāo)簽具有下述特點(diǎn)：

1、體溫標(biāo)簽內(nèi)含有體溫檢測電路，能對(duì)人體溫度高精度測量(精度≤0.2℃，分辨率≤0.1)；體溫標(biāo)簽封裝小、輕、薄，能夠滿足腋窩測量的要求；

2、體溫標(biāo)簽采用的是磁共振無線供電的方式進(jìn)行電源供電，本身內(nèi)部不含電源；

3、體溫標(biāo)簽內(nèi)部具有能源管理模塊，將無線供電的能量進(jìn)行管理，并激活該標(biāo)簽，以讓標(biāo)簽內(nèi)的集成電路進(jìn)行正常工作；

4、標(biāo)簽檢測到的體溫?cái)?shù)據(jù)通過無線通信的方式進(jìn)行傳輸，如zigbee、藍(lán)牙或者nfc等方式；

5、體溫標(biāo)簽可以向近距離的手持終端和遠(yuǎn)程的服務(wù)器終端進(jìn)行無線數(shù)據(jù)的發(fā)送。

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)測溫：

在使用中，溫度檢測模塊要求形狀大小要適應(yīng)對(duì)應(yīng)的工作環(huán)境，有時(shí)候在一定范圍內(nèi)存在多個(gè)溫度檢測模塊。跟醫(yī)療測溫一樣，能量發(fā)射器(觸發(fā)器)采用磁共振無線供電的方式進(jìn)行能量傳輸，但是對(duì)于工農(nóng)業(yè)應(yīng)用來說，此時(shí)的發(fā)射器(觸發(fā)器)一般是可以移動(dòng)的，且為了使得能量傳輸距離較遠(yuǎn)，能量發(fā)射器(觸發(fā)器)相對(duì)體溫檢測供電模塊功率也較大。

當(dāng)雙無線溫度檢測模塊被激活后，雙無線溫度檢測模塊將被測量的溫度以無線的方式傳給協(xié)調(diào)器網(wǎng)關(guān)。而協(xié)調(diào)器接收到其傳輸來的無線溫度數(shù)據(jù)后，立刻與pc或嵌入式平臺(tái)進(jìn)行通信，從而獲得環(huán)境溫度。

本發(fā)明以數(shù)據(jù)的無線傳輸和能量的無線供給為兩大特色，拓展了傳感器的供電方式，加大了檢測對(duì)象的數(shù)量，同時(shí)數(shù)據(jù)共享交互、云端存儲(chǔ)等功能也能及時(shí)方便地將環(huán)境溫度數(shù)據(jù)及時(shí)反饋給觀測者，從而在一定程度上提高了現(xiàn)階段的醫(yī)療及工農(nóng)業(yè)溫度監(jiān)測水平。