一种具备物联网传感功能的标识装置的制作方法

本发明涉及户外公共设施的技术领域，尤其涉及一种具备物联网传感功能的标识装置。

背景技术

界碑、界牌或者界桩等户外标识标牌作为基础设施被广泛应用于城镇、乡村或者边境区域，这些户外标识标牌不仅能够用于展示相应的地理位置信息，并且还能够用作户外监控设备。但是，现有的户外标识标牌的结构和功能单一，其通常只能单一的气象或者定位监测，其无法同时对气象、户外环境的人与物以及标牌自身进行全面和同步的监测，这降低了户外标识标牌的监测全面性和可靠性，并且还无法及时地对检测得到的数据信息进行处理，从而降低户外标识标牌的实用性和对不同场合的适用性。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明提供具备物联网传感功能的标识装置，其在标牌主体上设置气象监控模块、户外环境监控模块和标牌状态监控模块，以此实时采集外部环境的气象数据、人员和/或物体存在状态数据以及标牌主体自身的位姿状态数据，并且还通过物联网通信模块将采集得到的数据发送至物联网平台进行相应的分析处理，这样能够确定标牌主体所在户外环境对应的天气状态、人与物流动状态和标牌主体自身是否发生损坏，并且不同功能模块能够同时进行数据采集，从而有效提高标识装置监测的全面性和可靠性，并且还能够及时地对采集到的数据进行处理分析，以及提高标识装置的实用性和对不同场合的适用性。

本发明提供一种具备物联网传感功能的标识装置，其包括标牌主体、气象监控模块、户外环境监控模块、标牌状态监控模块、数据收集与存储模块、物联网通信模块和微控制模块；其中，

所述标牌主体包括标牌外壳，所述标牌外壳内部设置有至少一个容置空间；

所述气象监控模块嵌设在所述标牌外壳的表面上，其用于检测所述标牌主体所处环境的气象数据；

所述户外环境监控模块嵌设在所述标牌外壳的表面上，其用于检测所述标牌主体所处环境的人员和/或物体存在状态数据；

所述标牌状态监控模块设置在所述容置空间中，其用于检测所述标牌主体自身的位姿状态数据；

所述数据收集与存储模块分别与所述气象监控模块、所述户外环境监控模块和所述标牌状态监控模块连接，其用于收集与存储所述气象数据、所述人员和/或物体存在状态数据和所述位姿状态数据；

所述物联网通信模块与所述数据收集与存储模块连接，其用于将所述气象数据、所述人员和/或物体存在状态数据和所述位姿状态数据中的至少一者发送至物联网平台；

所述微控制模块分别与所述气象监控模块、所述户外环境监控模块和所述标牌状态监控模块连接，其用于分别控制所述象监控模块、所述户外环境监控模块和所述标牌状态监控模块各自的工作状态；

进一步，所述标牌外壳包括标牌盒体和至少一个立杆；

所述标牌盒体整体呈长方体中空结构，所述至少一个立杆一体地设置在所述标牌盒体的底面；所述立杆呈圆柱体杆状结构，所述立杆的底端具有圆锥结构的插入部；

所述容置空间为设置在所述标牌盒体内部的容置槽；

进一步，所述气象监控模块包括温度传感器、湿度传感器、风速/风向传感器、气压传感器和PM2.5粒子传感器中至少一者；

所述温度传感器用于检测所述标牌主体所处环境的温度数据；

所述湿度传感器用于检测所述标牌主体所处环境的湿度数据；

所述风速/风向传感器用于检测所述标牌主体所处环境的风速/风向数据；

所述气压传感器用于检测所述标牌主体所处环境的大气气压数据；

所述PM2.5粒子传感器用于检测所述标牌主体所处环境的PM2.5粒子浓度数据；

进一步，所述气象监控模块还包括第一插接端口；

所述第一插接端口的数据输入端用于连接所述温度传感器、所述湿度传感器、所述风速/风向传感器、所述气压传感器和所述PM2.5粒子传感器；

所述第一插接端口的数据输入端用于连接所述数据收集与存储模块，从而将所述温度数据、所述湿度数据、所述风速/风向数据、所述大气气压数据和所述PM2.5粒子浓度数据传送至所述数据收集与存储模块；

进一步，所述户外环境监控模块包括可见光摄像头、红外光摄像头和雷达传感器中至少一者；

所述可见光摄像头用于检测所述标牌主体所处环境的人员和/或物体的可见光影像；

所述红外光摄像头用于检测所述标牌主体所处环境的人员和/或物体的红外光影像；

所述雷达传感器用于检测所述标牌主体所处环境的人员和/或物体与所述标牌主体之间的相对距离信息；

进一步，所述户外环境监控模块还包括第二插接端口；

所述第二插接端口的数据输入端用于连接所述可见光摄像头、所述红外光摄像头和所述雷达传感器；

所述第二插接端口的数据输出端用于连接所述数据收集与存储模块，从而将所述可见光影像、所述红外光影像和所述相对距离信息传送至所述数据收集与存储模块；

进一步，所述标牌状态监控模块包括倾角传感器和三轴加速度传感器中至少一者；

所述倾角传感器用于检测所述标牌主体相对于水平方向的倾角信息；

所述三轴加速度传感器用于检测所述标牌主体受到来自外界的冲撞力信息；

进一步，所述标牌状态监控模块还包括第三插接端口；

所述第三插接端口的数据输入端用于连接所述倾角传感器和所述三轴加速度传感器；

所述第三插接端口的数据输出端用于连接所述数据收集与存储模块，从而将所述倾角信息和所述冲撞力信息传送至所述数据收集与存储模块；

进一步，所述标识装置还包括供电模块；

所述供电模块包括市电电源、太阳能电池、蓄电池和供电切换电路板；

所述市电电源、所述太阳能电池和所述蓄电池均与所述供电切换电路板连接，所述供电切换电路板用于控制所述市电电源、所述太阳能电池和所述蓄电池分别对所述气象监控模块、所述户外环境监控模块、所述标牌状态监控模块、所述数据收集与存储模块、所述物联网通信模块和所述微控制模块进行供电；

进一步，所述物联网通信模块包括物联网通信天线；

所述微控制模块包括双核微控制芯片。

相比于现有技术，本发明的具备物联网传感功能的标识装置在标牌主体上设置气象监控模块、户外环境监控模块和标牌状态监控模块，以此实时采集外部环境的气象数据、人员和/或物体存在状态数据以及标牌主体自身的位姿状态数据，并且还通过物联网通信模块将采集得到的数据发送至物联网平台进行相应的分析处理，这样能够确定标牌主体所在户外环境对应的天气状态、人与物流动状态和标牌主体自身是否发生损坏，并且不同功能模块能够同时进行数据采集，从而有效提高标识装置监测的全面性和可靠性，并且还能够及时地对采集到的数据进行处理分析，以及提高标识装置的实用性和对不同场合的适用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的具备物联网传感功能的标识装置的外部结构示意图。

图2为本发明提供的具备物联网传感功能的标识装置中不同模块之间的连接示意图。

附图标记：1、标牌主体；2、标牌盒体；3、立杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1和2，分别为本发明提供的具备物联网传感功能的标识装置的外部结构示意图和不同模块之间的连接示意图。该备物联网传感功能的标识装置包括标牌主体1、气象监控模块、户外环境监控模块、标牌状态监控模块、数据收集与存储模块、物联网通信模块和微控制模块；其中，

该标牌主体1包括标牌外壳，该标牌外壳内部设置有至少一个容置空间；

该气象监控模块嵌设在该标牌外壳的表面上，其用于检测该标牌主体1所处环境的气象数据；

该户外环境监控模块嵌设在该标牌外壳的表面上，其用于检测该标牌主体1所处环境的人员和/或物体存在状态数据；

该标牌状态监控模块设置在该容置空间中，其用于检测该标牌主体1自身的位姿状态数据；

该数据收集与存储模块分别与该气象监控模块、该户外环境监控模块和该标牌状态监控模块连接，其用于收集与存储该气象数据、该人员和/或物体存在状态数据和该位姿状态数据；

该物联网通信模块与该数据收集与存储模块连接，其用于将该气象数据、该人员和/或物体存在状态数据和该位姿状态数据中的至少一者发送至物联网平台；

该微控制模块分别与该气象监控模块、该户外环境监控模块和该标牌状态监控模块连接，其用于分别控制该象监控模块、该户外环境监控模块和该标牌状态监控模块各自的工作状态。

上述技术方案的有益效果为：该具备物联网传感功能的标识装置在标牌主体1上设置气象监控模块、户外环境监控模块和标牌状态监控模块，以此实时采集外部环境的气象数据、人员和/或物体存在状态数据以及标牌主体1自身的位姿状态数据，并且还通过物联网通信模块将采集得到的数据发送至物联网平台进行相应的分析处理，这样能够确定标牌主体1所在户外环境对应的天气状态、人与物流动状态和标牌主体1自身是否发生损坏，并且不同功能模块能够同时进行数据采集，从而有效提高标识装置监测的全面性和可靠性，并且还能够及时地对采集到的数据进行处理分析，以及提高标识装置的实用性和对不同场合的适用性。其中，该标识装置可为但不限于是界碑、界牌或者界桩。

优选地，该标牌外壳包括标牌盒体2和至少一个立杆3；

该标牌盒体2整体呈长方体中空结构，该至少一个立杆3一体地设置在该标牌盒体2的底面；该立杆3呈圆柱体杆状结构，该立杆3的底端具有圆锥结构的插入部；

该容置空间为设置在该标牌盒体2内部的容置槽。

上述技术方案的有益效果为：该标牌主体1包括标牌外壳，该标牌外壳用于放置不同功能模块。该标牌外壳主要包括标牌盒体2和至少一个立杆3；该标牌盒体2可为但不限于是长方体中空盒体，并且可采用但不限于是不锈钢或者塑料制成，这样能够使得该标牌盒体2具有防水、防尘、防腐蚀和防爆的效果。该标牌盒体2的底面可设置有至少一个立杆3，并且该标牌盒体2与该立杆3可为一体成型结构，从而提高该标牌外壳整体的结构稳固性。该立杆3整体呈圆柱体杆状结构，并且该立杆3的底端设置有呈圆锥形状结构的插入部。当将该标识装置安装在户外时，只需要将该立杆3的插入部插入安装到地面上并进行相应的固定，即可将该标识装置整体稳固立设安装在户外环境中。此外，该标牌盒体2的内部可设置有若干间隔板，该间隔板能够将标牌盒体2的内部空间分割为若干容置槽，从而使每个容置槽能够安装固定相应的功能模块。

优选地，该气象监控模块包括温度传感器、湿度传感器、风速/风向传感器、气压传感器和PM2.5粒子传感器中至少一者；

该温度传感器用于检测该标牌主体1所处环境的温度数据；

该湿度传感器用于检测该标牌主体1所处环境的湿度数据；

该风速/风向传感器用于检测该标牌主体1所处环境的风速/风向数据；

该气压传感器用于检测该标牌主体1所处环境的大气气压数据；

该PM2.5粒子传感器用于检测该标牌主体1所处环境的PM2.5粒子浓度数据。

上述技术方案的有益效果为：该气象监控模块通过温度传感器、湿度传感器、风速/风向传感器、气压传感器和PM2.5粒子传感器分别采集标牌主体1所处环境的温度数据、湿度数据、风速/风向数据、大气气压数据、PM2.5粒子浓度数据，这样能够对所处环境的气象数据进行全面和实时的检测，并且还能够将采集得到的气象数据传送至物联网平台进行大数据分析处理，从而通过物联网平台准确地判断所处环境的实时天气状态。

优选地，该气象监控模块还包括第一插接端口；

该第一插接端口的数据输入端用于连接该温度传感器、该湿度传感器、该风速/风向传感器、该气压传感器和该PM2.5粒子传感器；

该第一插接端口的数据输入端用于连接该数据收集与存储模块，从而将该温度数据、该湿度数据、该风速/风向数据、该大气气压数据和该PM2.5粒子浓度数据传送至该数据收集与存储模块。

上述技术方案的有益效果为：该气象监控模块中设置第一插接端口，该第一插接端口专门用于该气象监控模块中所有传感器与该数据收集与存储模块之间的数据传送，这样能够保证不同传感器实时采集得到的气象数据及时地传送出去，从而有效避免发生气象数据采集遗漏的情况。其中，该第一插接端口可为但不限于是并行数据传输插接端口，这样能够实现多路检测数据同步传输。

优选地，该户外环境监控模块包括可见光摄像头、红外光摄像头和雷达传感器中至少一者；

该可见光摄像头用于检测该标牌主体1所处环境的人员和/或物体的可见光影像；

该红外光摄像头用于检测该标牌主体1所处环境的人员和/或物体的红外光影像；

该雷达传感器用于检测该标牌主体1所处环境的人员和/或物体与该标牌主体1之间的相对距离信息。

上述技术方案的有益效果为：该户外环境监控模块通过可见光摄像头、红外光摄像和雷达传感器分别采集该标牌主体1所处环境的人员和/或物体的可见光影像、红外光影像以及人员和/或物体与该标牌主体1之间的相对距离信息，这样并将上述采集得到的数据传送至物联网平台进行大数据分析处理，这样当人或者车辆靠近或者经过该标识装置时，该物联网平台能够通过相应的图像识别技术确定对应人的身份信息或者对应车辆的车牌号码信息，从而通过物联网平台准确地判断所处环境的人员和/或物体实时流动状态。

优选地，该户外环境监控模块还包括第二插接端口；

该第二插接端口的数据输入端用于连接该可见光摄像头、该红外光摄像头和该雷达传感器；

该第二插接端口的数据输出端用于连接该数据收集与存储模块，从而将该可见光影像、该红外光影像和该相对距离信息传送至该数据收集与存储模块。

上述技术方案的有益效果为：该户外环境监控模块中设置第二插接端口，该第二插接端口专用于该户外环境监控模块中所有设备与该数据收集与存储模块之间的数据传送，这样能够保证不同设备实时采集到的影像或相对距离信息能及时地传送出去，从而有效避免发生数据采集传输遗漏的情况。其中，该第二插接端口可为但不限于是并行数据传输插接端口，这样能够实现多路数据同步传输。

优选地，该标牌状态监控模块包括倾角传感器和三轴加速度传感器中至少一者；

该倾角传感器用于检测该标牌主体1相对于水平方向的倾角信息；

该三轴加速度传感器用于检测该标牌主体1受到来自外界的冲撞力信息。

上述技术方案的有益效果为：该标牌状态监控模块通过倾角传感器和三轴加速度传感器分别采集该标牌主体1相对于水平方向的倾角信息和该标牌主体1受到来自外界的冲撞力信息。比如，当该标牌主体1因人为或者强风原因，被移动或者推动时，该标牌主体1会发生相应的倾斜，此时该倾角传感器能够准确地检测其相对于水平方向的倾角信息，该倾角传感器可为但不限于是电子水准仪；或者，当该标牌主体1受到车辆撞击时，该三轴加速度传感器能够检测到撞击时对该标牌主体1的冲撞力加速度，随后即可得到相应的冲撞力大小和方向信息。该物联网平台能够对该倾角信息和该冲撞力信息进行大数据分析处理，从而准确判断该标牌主体1是否已经倾倒或者是否被冲撞损坏。

优选地，该标牌状态监控模块还包括第三插接端口；

该第三插接端口的数据输入端用于连接该倾角传感器和该三轴加速度传感器；

该第三插接端口的数据输出端用于连接该数据收集与存储模块，从而将该倾角信息和该冲撞力信息传送至该数据收集与存储模块。

上述技术方案的有益效果为：该标牌状态监控模块中设置第三插接端口，该第三插接端口专用于该标牌状态监控模块中所有传感器与该数据收集与存储模块之间的数据传送，这样能够保证不同传感器实时采集到的数据能及时地传送出去，从而有效避免发生数据采集传输遗漏的情况。其中，该第三插接端口可为但不限于是并行数据传输插接端口，这样能够实现多路数据同步传输。其中，该数据收集与存储模块可为但不限于是可读数据存储器RAM。

优选地，该标识装置还包括供电模块；

该供电模块包括市电电源、太阳能电池、蓄电池和供电切换电路板；

该市电电源、该太阳能电池和该蓄电池均与该供电切换电路板连接，该供电切换电路板用于控制该市电电源、该太阳能电池和该蓄电池分别对该气象监控模块、该户外环境监控模块、该标牌状态监控模块、该数据收集与存储模块、该物联网通信模块和该微控制模块进行供电。

上述技术方案的有益效果为：该供电模块包括市电电源、太阳能电池、蓄电池这三种不同类型的供电源，并且利用该供电切换电路板将市电电源、太阳能电池、蓄电池分别对特定的模块进行供电，这样能够使不同模块获得持续稳定的供电。在实际工作中，该市电电源可通过该供电切换电路板对该物联网通信模块和该微控制模块进行供电，该太阳能电池可通过该供电切换电路板对该气象监控模块、该户外环境监控模块、该标牌状态监控模块进行供电，该蓄电池可通过该供电切换电路板对该数据收集与存储模块进行供电，这样能够避免采用单一电源对该标识装置进行统一供电而导致供电不足或者不稳定的情况发生。其中，该供电切换电路板可为但不限于是具有电路切换功能的电源适配器，其为本领域的常用电路切换元件，这里不做详细的累述。

优选地，该物联网通信模块包括物联网通信天线；

该微控制模块包括双核微控制芯片。

上述技术方案的有益效果为：该物联网通信模块的物联网通信天线可为但不限于是能够与物联网平台进行无线通信的5G天线，这样能够提高物联网通信模块与物联网平台之间的数据通信安全性和可靠性。该微控制模块包括双核微控制芯片，该双核微控制芯片分别与该气象监控模块、该户外环境监控模块和该标牌状态监控模块连接，这样能够高效和高速地对这些模块进行控制，从而保证该标识装置的正常可靠工作。

从上述实施例的内容可知，该具备物联网传感功能的标识装置在标牌主体上设置气象监控模块、户外环境监控模块和标牌状态监控模块，以此实时采集外部环境的气象数据、人员和/或物体存在状态数据以及标牌主体自身的位姿状态数据，并且还通过物联网通信模块将采集得到的数据发送至物联网平台进行相应的分析处理，这样能够确定标牌主体所在户外环境对应的天气状态、人与物流动状态和标牌主体自身是否发生损坏，并且不同功能模块能够同时进行数据采集，从而有效提高标识装置监测的全面性和可靠性，并且还能够及时地对采集到的数据进行处理分析，以及提高标识装置的实用性和对不同场合的适用性。