本技術(shù)涉及邊緣計算、智能傳感器、環(huán)境感知和遠(yuǎn)距離無線通訊領(lǐng)域，尤其涉及一種具備環(huán)境感知和遠(yuǎn)距離無線通訊功能的戶外邊緣計算智能傳感器。

背景技術(shù)：

1、邊緣計算是指在靠近物或數(shù)據(jù)源頭的網(wǎng)絡(luò)邊緣測，通過融合網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、應(yīng)用核心能力的分布式開放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)。由于邊緣計算的數(shù)據(jù)分析處理在邊緣側(cè)完成，其可以產(chǎn)生更快的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)響應(yīng)，滿足數(shù)據(jù)處理的實時性、安全性和與隱私性。云端計算可以訪問邊緣計算的歷史數(shù)據(jù)。

2、智能傳感器是指在具有信息處理功能的傳感器。智能傳感器帶有微處理機并集成多功能傳感器，能夠采集、處理、交換信息，具有高精度、低成本、自動化、多功能的特點。

3、環(huán)境感知是指通過傳感器等設(shè)備對周圍環(huán)境的參數(shù)進(jìn)行采集，例如檢測周圍活動物體與設(shè)備的距離和相對位置，檢測環(huán)境的溫濕度、光照強度、土壤的溫濕度和植物電信號等。

4、遠(yuǎn)距離無線通訊是指通過如lora通訊協(xié)議等方案，將終端設(shè)備數(shù)據(jù)，如傳感器數(shù)據(jù)等，低功率地進(jìn)行數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離傳輸，在同樣的功耗下比傳統(tǒng)的無線射頻通信距離擴大3-5倍，降低終端設(shè)備的能耗，延長續(xù)航時間，并降低傳感器在大范圍的部署成本。

5、邊緣計算技術(shù)、智能傳感器技術(shù)、環(huán)境感知技術(shù)和遠(yuǎn)距離無線通訊技術(shù)的結(jié)合為戶外場景的植物生長環(huán)境智能檢測和感知提供更加智能、定制化、低成本和能夠快速部署的服務(wù)。例如，針對戶外公園、園林和農(nóng)業(yè)場景，具備環(huán)境感知功能的智能傳感器能夠收集環(huán)境的溫濕度、光照強度、土壤溫濕度、植物電信號，并通過距離檢測模組通過人工智能算法在去隱私的條件下檢測人在環(huán)境中的位移。邊緣計算設(shè)備采用多模型數(shù)據(jù)分析算法融合多重傳感器數(shù)據(jù)，分析該設(shè)備位置下的公園植物的生長狀況以及人員密度，例如通過分析植物的生物電壓檢測植物缺水情況，結(jié)合當(dāng)前的光照強度、土壤和環(huán)境的溫濕度，以及在設(shè)備周邊的人員密度，并給出在改善植物生長環(huán)境和不影響該區(qū)域人員的植物澆水任務(wù)，并將該數(shù)據(jù)通過遠(yuǎn)距離無線通訊技術(shù)發(fā)送給控制中心，由控制中心完成澆水任務(wù)的分配，或自動化控制澆水系統(tǒng)完成澆水任務(wù)，提高園區(qū)植物的存活率和美觀性，降低運營成本，避免澆水任務(wù)給在該環(huán)境中的人帶來不必要的麻煩和財產(chǎn)損失。但是，在現(xiàn)有的技術(shù)方案中，邊緣計算設(shè)備、智能傳感器、環(huán)境感知設(shè)備通常是互相獨立的產(chǎn)品，且不具有遠(yuǎn)距離無線傳輸功能，無法有效在具體的應(yīng)用場景對三者進(jìn)行靈活配置并快速部署。此外，三個平臺分別開發(fā)、硬件成本、安裝部署、運維管理的成本都比較高。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為此，本實用新型提供一種具備環(huán)境感知功能和遠(yuǎn)距離無線通訊功能的戶外邊緣計算智能傳感器，以力圖解決至少緩解上面存在的問題。

2、根據(jù)本實用新型的一個方面，提供一種具備環(huán)境感知功能和遠(yuǎn)距離無線通訊功能的戶外邊緣計算智能傳感器，包括第一殼體和第二殼體，第一殼體和第二殼體固定連接后形成密閉腔室；腔室中設(shè)置有印刷電路板，印刷電路板上設(shè)置有微型計算機模組、距離檢測模組、通訊模組、顯示屏、毫米波雷達(dá)、電池模組和至少一個環(huán)境感知傳感器，微型計算機模組包括處理器和至少一個拓展接口，上述距離檢測模組、通訊模組、顯示屏、毫米波雷達(dá)、電池模組和環(huán)境感知傳感器通過擴展接口與微型計算機模組連接；第一殼體或第二殼體采用高性能散熱材料，具備特殊導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)設(shè)計，其靠近微型計算機模組或電池模組的位置具有導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，能夠高效地通過被動散熱的方式將腔體內(nèi)的熱量導(dǎo)出并通過殼體散熱。

3、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，環(huán)境感知傳感器包括：環(huán)境溫濕度傳感器、環(huán)境光強度傳感器、土壤溫濕度傳感器、植物電信號傳感器、揮發(fā)性有機物濃度傳感器、pm2.5顆粒物傳感器、二氧化碳濃度傳感器、聲音傳感器中的一種或多種。傳感器可內(nèi)置于第一殼體和第二殼體連接形成的密閉腔體中，需與外界環(huán)境直接接觸的部分電極或傳感元件可通過導(dǎo)線穿過戶外邊緣傳感器的殼體延伸至外界環(huán)境中，傳感器根據(jù)具體需檢測的信息可靈活配置。

4、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，第一殼體或第二殼體采用高性能散熱材料，具備特殊導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)設(shè)計，其靠近微型計算機模組或電池模組的位置具有導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)，能夠高效地通過被動散熱的方式將腔體內(nèi)的熱量導(dǎo)出并通過殼體散熱。另外一殼體采用透明材質(zhì)，以滿足距離檢測模組的雷達(dá)信號能夠穿透殼體，完成距離檢測任務(wù)。

5、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，第一殼體或第二殼體上開設(shè)有適于使所述環(huán)境溫濕度、植物電信號傳感器、土壤溫濕度傳感器信號接口露出的通孔。

6、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，距離檢測模組、通訊模組、顯示屏、毫米波雷達(dá)、電池模組、環(huán)境溫濕度傳感器、土壤溫濕度傳感器、植物電信號傳感器、環(huán)境光強度傳感器內(nèi)置于第一殼體和第二殼體所組成的腔體，傳感器需要與外界環(huán)境直接接觸的部分可通過導(dǎo)線穿過戶外邊緣傳感器的殼體延伸至外界環(huán)境中。

7、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，微型計算機模組和電池模組還包括電源接口和傳感器信號接口，所述第一殼體或第二殼體上開設(shè)有適于使所述電源接口和傳感器信號接口露出的通孔。

8、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，電源接口、傳感器信號接口為防水usb?type-c接口或防水3.5mm圓孔接口。

9、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，印刷電路板上設(shè)置的距離檢測模組包括：毫米波雷達(dá)、激光測距傳感器、超聲波測距模塊、紅外測距傳感器模塊中的一種或多種。距離檢測模塊能夠通過邊緣計算智能傳感器的人工智能算法將人在環(huán)境中的位移與周邊環(huán)境區(qū)別開，有效識別當(dāng)前環(huán)境下的人員密度。

10、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，印刷電路板上設(shè)置的通訊模組包括：lora網(wǎng)絡(luò)、wi-fi網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)、zigbee網(wǎng)絡(luò)、wlan網(wǎng)絡(luò)、nb-iot網(wǎng)絡(luò)、4g網(wǎng)絡(luò)、5g網(wǎng)絡(luò)中的一種或多種。

11、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，印刷電路板上設(shè)置的顯示屏包括：led、lcd、oled、amoled、tn、?va、ips中的一種或多種。

12、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，印刷電路板上設(shè)置的電池模組包括：鉛酸蓄電池、鎳鎘蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鈷酸鋰電池、錳酸鋰電池，鎳鈷錳酸鋰電池，鎳鈷鋁酸鋰電池，磷酸鐵鋰電池，鈦酸鋰電池中的一種或多種。

13、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，第一殼體或第二殼體通過螺釘固定連接，形成密閉防水腔體，所述印刷電路板通過螺釘固定在所述腔室中，所述微型計算機模組、電池模組、通訊模組、至少一個環(huán)境感知傳感器和至少一個距離檢測傳感器通過焊接、插座或螺釘固定在所述印刷電路板上。

14、可選地，在根據(jù)本實用新型的邊緣計算智能傳感器中，第一殼體或第二殼體的外部設(shè)置有安裝孔位。

15、本實用新型的技術(shù)方案將邊緣計算智能傳感器、環(huán)境感知設(shè)備、遠(yuǎn)距離無線通訊功能三者融合為一，便于安裝部署以及靈活配置，節(jié)省了硬件成本、部署成本和運營管理成本。此外，本實用新型的設(shè)備通過距離檢測傳感器、環(huán)境感知傳感器采集環(huán)境數(shù)據(jù)，通過微型計算機模組在本地處理數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的集中采集和集中處理，并保證了數(shù)據(jù)處理的實時性。

16、上述說明近視本實用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術(shù)手段，而可以找說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本實用新型的具體實施方式。