本发明公开了一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及其方法，该终端包括：BLE接收机，侦听蓝牙广播信道，于侦听到广播事件包时，将其解调数字输出；身份识别数字模块，对BLE接收机输出的广播包解析，判断广播包是否使能发送数据，根据判断结果触发MCU外部事件中断；MCU，初始处于休眠状态，在MCU外部事件中断下唤醒，控制传感器模块进行数据采集，按照蓝牙广播信道包的形式进行打包输出传感数据比特流至BLE发射前端；传感器模块，在MCU的控制下采集数据；BLE发射前端，根据接收的数据比特流利用广播信道发送的数据；自供能模块，采集环境能量将环境能量转换为电能，为其他模块提供电能；以及天线。
1.一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端，包括：
BLE接收机，基于iBeacon技术侦听蓝牙广播信道，于侦听到广播事件包时，将其解调数字输出；
身份识别数字模块，用于对所述BLE接收机输出的广播数据包进行解析，判断广播数据包请求指令是否使能发送数据，并根据判断结果触发MCU外部事件中断，以唤醒MCU，所述身份识别数字模块解析判断该广播数据包是否为事件驱动型无源传感器数据请求命令包，在判断出该广播数据包为事件驱动型无源传感器数据请求命令包时，对该广播数据包中的传感器命令类型进行解析，根据传感器命令类型的解析结果确定是否触发事件响应，所述广播数据包结构包括前导、接入地址、由报头、长度和数据组成的协议数据单元以及校验位，其中，报头包括广播报文类型、发送地址类型和接收地址类型，数据包括BLE终端的发送地址、命令包标识以及传感器命令，命令包标识用于标识该广播数据包是否为事件驱动型无源传感器数据请求命令包，传感器命令用于标识当前唤醒的传感器类型，所述身份识别数字模块首先根据所述广播数据包中的命令标识判断该广播数据包是否为事件驱动型无源传感器数据请求命令包，若是，则再对所述广播数据包中的传感器命令类型进行解析，识别需要唤醒的传感器类型，只有对应传感器类型的数据采集终端的身份识别数字模块才输出使能信号触发事件响应，非对应传感器类型的数据采集终端的身份识别数字模块不触发事件响应；
MCU，采用事件触发型工作模式，初始处于休眠状态，在所述MCU外部事件中断下唤醒，控制传感器模块进行传感数据的采集，并读取传感器采集的数据，将其按照蓝牙广播信道包的形式进行打包输出传感数据比特流传输至BLE发射前端，以将采集的传感数据通过BLE发射前端调制发送出去；
传感器模块，用于在所述MCU的控制下进行数据的采集；
BLE发射前端，用于根据接收的传感数据比特流基于iBeacon技术利用蓝牙广播信道发送采集的传感器数据信息；
天线，连接所述BLE接收机与BLE发射前端，用于实现从蓝牙广播信道接收信号和向蓝牙广播信道发送输出调制信号；
自供能模块，用于采集环境能量将环境能量转换为电能，分别供给所述BLE接收机、身份识别数字模块、MCU、传感器模块以及BLE发射前端，所述自供能模块提供高电位电压至传感器模块、BLE接收机以及BLE发射前端，提供低电位电压至身份识别数字模块及MCU；
其中，所述身份识别数字模块与MCU之间设置一第五切换开关，所述传感器模块还包括第一切换开关和第六切换开关，所述第一切换开关一端连接传感器，另一端接地，所述第六切换开关连接在传感器和所述MCU之间，所述BLE接收机与身份识别数字模块分别连接第二切换开关和第四切换开关，所述第二切换开关一端连接所述BLE接收机，另一端接地，所述第四切换开关一端连接所述身份识别数字模块，另一端接地，以分别控制BLE接收机与身份识别数字模块工作，所述BLE发射前端通过第三切换开关接地，以控制所述BLE发射前端的工作，所述事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的工作时序控制如下：
T1阶段：在该阶段，控制所述第二切换开关和第四切换开关打开，其他开关关闭以降低系统功耗，MCU处于休眠状态；
T2阶段：当T1阶段解析出数据请求满足要求后，使能第五切换开关打开，触发MCU外部事件中断，唤醒MCU，并控制第一切换开关和第六切换开关打开，第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关关闭；
T3阶段：MCU通过对应的协议读取传感器采集的数据，读取数据完成后，控制第一切换开关和第六切换开关关断，并根据BLE广播包协议规定，将采集后的数据按照格式组包，以通过BLE发射前端数字开环GFSK调制发送出去；
T4阶段：控制第三切换开关打开，所述BLE发射前端处于工作模式，其他开关关闭以降低功耗，MCU通过数字输出GFSK调制发射前端通过天线将采集后的广播数据包发送到信道上。
2.如权利要求1所述的一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端，其特征在于：所述身份识别数字模块按照广播事件包的序列进行数字逻辑解析和CRC校验，判断数据请求是否符合要求，并于符合要求时触发MCU外部事件中断。
3.一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的实现方法，包括如下步骤：
步骤S1，MCU处于休眠状态，BLE接收机，身份识别数字模块处于低功耗侦听广播信道事件，根据侦听结果唤醒MCU，所述身份识别数字模块解析判断该广播数据包是否为事件驱动型无源传感器数据请求命令包，在判断出该广播数据包为事件驱动型无源传感器数据请求命令包时，对该广播数据包中的传感器命令类型进行解析，根据传感器命令类型的解析结果确定是否触发事件响应，所述广播数据包结构包括前导、接入地址、由报头、长度和数据组成的协议数据单元以及校验位，其中，报头包括广播报文类型、发送地址类型和接收地址类型，数据包括BLE终端的发送地址、命令包标识以及传感器命令，命令包标识用于标识该广播数据包是否为事件驱动型无源传感器数据请求命令包，传感器命令用于标识当前唤醒的传感器类型，首先根据所述广播数据包中的命令标识判断该广播数据包是否为事件驱动型无源传感器数据请求命令包，若是，则再对所述广播数据包中的传感器命令类型进行解析，识别需要唤醒的传感器类型，只有对应传感器类型的数据采集终端的身份识别数字模块才输出使能信号触发事件响应，非对应传感器类型的数据采集终端的身份识别数字模块不触发事件响应；
步骤S2，所述MCU被唤醒后，控制传感器进行传感数据的采集，并读取传感器采集的数据，根据BLE广播包协议规定，将其按照蓝牙广播信道包的形式进行打包输出传感数据比特流传输至BLE发射前端，以将采集的传感数据通过BLE发射前端调制发送出去；
步骤S3，BLE发射前端根据接收的传感数据比特流基于iBeacon技术利用蓝牙广播信道发送采集的传感器数据信息，
T1阶段：在该阶段，控制第二切换开关和第四切换开关打开，其他开关关闭以降低系统功耗，MCU处于休眠状态；
T2阶段：当T1阶段解析出数据请求满足要求后，使能第五切换开关打开，触发MCU外部事件中断，唤醒MCU，并控制第一切换开关和第六切换开关打开，第二切换开关、第三切换开关、第四切换开关关闭；
T3阶段：MCU通过对应的协议读取传感器采集的数据，读取数据完成后，控制第一切换开关和第六切换开关关断，并根据BLE广播包协议规定，将采集后的数据按照格式组包，以通过BLE发射前端数字开环GFSK调制发送出去；
T4阶段：控制第三切换开关打开，所述BLE发射前端处于工作模式，其他开关关闭以降低功耗，MCU通过数字输出GFSK调制发射前端通过天线将采集后的广播数据包发送到信道上。
一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及无线传感器技术领域，特别是涉及一种基于iBeacon技术事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及方法。
背景技术
[0002] 随着社会的发展，物联网已经成为一个必然的趋势，在很多领域都采用传感器来采集环境数据，例如采用温湿度传感器采集环境的温度与湿度数据，但是，目前所采用的传感器往往功能单一，体积大，成本高，需人工读取数据，读取不便，且目前的传感器一般使用电池作为电源，使用寿命有限，更换麻烦，电池没电后不能再使用，造成资源浪费且不环保。
发明内容
[0003] 为克服上述现有技术存在的不足，本发明之一目的在于提供一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及方法，以通过采用iBeacon技术，减少了传统BLE在数据传输过程需要建立连接的复杂过程，快速借助信道侦听特性来进行数据传输，减少连接时间和降低系统功耗
[0004] 本发明之另一目的在于提供一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及方法，通过采用BLE接收机和身份识别数字模块逻辑判断来识别身份以进行事件响应，通过事件驱动MCU唤醒，避免了所有数据包都需要处理器进行处理的复杂解析过程，使得MCU可在其他时间进行休眠，降低了系统的功耗。
[0005] 本发明之再一目的在于提供一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及方法，其接收和发射在时间上属于半双工TDD的工作模式共用相同的广播信道，可以避免跳频切换带来系统计算的问题，并通过不同阶段开关的控制策略进一步降低系统功耗。
[0006] 为达上述及其它目的，本发明提出一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端，包括：
[0007] BLE接收机，基于iBeacon技术侦听蓝牙广播信道，于侦听到广播事件包时，将其解调数字输出；
[0008] 身份识别数字模块，用于对所述BLE接收机输出的广播数据包进行解析，判断广播数据包请求指令是否使能发送数据，并根据判断结果触发MCU外部事件中断，以唤醒MCU；
[0009] MCU，采用事件触发型工作模式，初始处于休眠状态，在所述MCU外部事件中断下唤醒，控制传感器模块进行传感数据的采集，并读取传感器采集的数据，将其按照蓝牙广播信道包的形式进行打包输出传感数据比特流传输至BLE发射前端，以将采集的传感数据通过BLE发射前端调制发送出去；
[0010] 传感器模块，用于在所述MCU的控制下进行数据的采集；
[0011] BLE发射前端，用于根据接收的传感数据比特流基于iBeacon技术利用蓝牙广播信道发送采集的传感器数据信息；
[0012] 天线，连接所述BLE接收机与BLE发射前端，用于实现从蓝牙广播信道接收信号和向蓝牙广播信道发送输出调制信号；
[0013] 自供能模块，用于采集环境能量将环境能量转换为电能，分别供给所述BLE接收机、身份识别数字模块、MCU、传感器模块以及BLE发射前端。
[0014] 优选地，所述身份识别数字模块按照广播事件包的序列进行数字逻辑解析和CRC校验，判断数据请求是否符合要求，并于符合要求时触发MCU外部事件中断。
[0015] 优选地，所述身份识别数字模块与MCU之间设置一第五切换开关，当所述身份识别数字模块解析出数据请求满足要求后，输出信号使能使第五切换开关闭合，触发MCU外部事件中断，以唤醒所述MCU，并于唤醒MCU后，由所述MCU关断所述第五切换开关。
[0016] 优选地，所述传感器模块还包括第一切换开关和第六切换开关，所述第一切换开关一端连接传感器，另一端接地，所述第六切换开关连接在传感器和所述MCU之间。
[0017] 优选地，所述第一切换开关和第六切换开关初始处于关断状态，所述MCU被唤醒后，输出控制信号闭合所述第一切换开关和第六切换开关，并于读取数据完成后控制所述第一切换开关和第六切换开关关断。
[0018] 优选地，所述BLE接收机与身份识别数字模块还分别连接第二切换开关和第四切换开关，所述第二切换开关一端连接所述BLE接收机，另一端接地，所述第四切换开关一端连接所述身份识别数字模块，另一端接地，以分别控制BLE接收机与身份识别数字模块工作。
[0019] 优选地，只有当所述第二切换开关和第四切换开关闭合时，所述BLE接收机与身份识别数字模块才处于低功耗侦听广播信道事件中，以唤醒MCU，在唤醒所述MCU后，则控制所述第二切换开关和第四切换开关关断
[0020] 优选地，所述BLE发射前端连接一第三切换开关，所述第三切换开关一端连接所述BLE发射前端，另一端接地，以由所述第三切换开关控制所述BLE发射前端的工作。
[0021] 优选地，当所述MCU将采集后的数据按照格式组包，传输至所述BLE发射前端时，控制所述第三切换开关闭合，使所述BLE发射前端处于工作模式，此时其他开关关断以降低功耗，并于数据发送完成后，关断所述第三切换开关。
[0022] 为达到上述目的，本发明还提供一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的实现方法，包括如下步骤：
[0023] 步骤S1，MCU处于休眠状态，BLE接收机，身份识别数字模块处于低功耗侦听广播信道事件，根据侦听结果唤醒MCU；
[0024] 步骤S2，所述MCU被唤醒后，控制传感器进行传感数据的采集，并读取传感器采集的数据，根据BLE广播包协议规定，将其按照蓝牙广播信道包的形式进行打包输出传感数据比特流传输至BLE发射前端，以将采集的传感数据通过BLE发射前端调制发送出去；
[0025] 步骤S3，BLE发射前端根据接收的传感数据比特流基于iBeacon技术利用蓝牙广播信道发送采集的传感器数据信息。
[0026] 与现有技术相比，本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及方法通过采用iBeacon技术，减少了传统BLE在数据传输过程需要建立连接的复杂过程，快速借助信道侦听特性来进行数据传输，减少连接时间和降低系统功耗，并通过采用BLE接收机和身份识别数字模块逻辑判断来识别身份以进行事件响应，通过事件驱动MCU唤醒，避免了所有数据包都需要处理器进行处理的复杂解析过程，使得MCU可在其他时间进行休眠，降低了系统的功耗，同时，本发明接收和发射在时间上属于半双工TDD的工作模式共用相同的广播信道，可以避免跳频切换带来系统计算的问题，并通过不同阶段开关的控制策略进一步降低系统功耗。
附图说明
[0027] 图1为本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的结构示意图；
[0028] 图2a为本发明具体实施例中无源传感器数据采集终端所接收的广播数据包的格式示意图；
[0029] 图2b为本发明具体实施例中无源传感器数据采集终端发送的广播数据包的格式示意图；
[0030] 图3为本发明具体实施例中事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的工作时序图；
[0031] 图4为本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的实现方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0032] 以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
[0033] 图1为本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的结构示意图。如图1所示，本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端，包括：BLE接收机
101、身份识别数字模块102、低功耗MCU103、传感器模块104、BLE发射前端105、天线106以及自供能模块107。
[0034] 其中，BLE(Bluetooth Low Power,低功耗蓝牙)接收机101，用于基于iBeacon技术侦听蓝牙广播信道，于侦听到广播事件包时，将其解调数字输出，具体地，BLE接收机101用于接收2.4G蓝牙广播信道(37，38，39)广播事件包，并将其解调输出数字输出；身份识别数字模块102，用于对BLE接收机101输出的广播数据包进行解析，判断广播数据包数据请求指令是否使能发送数据，并根据判断结果触发MCU外部事件中断，唤醒低功耗MCU103。
[0035] 图2a为本发明具体实施例中终端所接收的广播数据包的格式示意图，其结构如下：
[0036] 前导(1个字节)：报文最开始的8bit是“01010101”或者“10101010”序列，取决于接入地址的第一个比特。若接入地址第一个比特为0：“01010101”；若接入地址第一个比特为0：“10101010”。这是很简单的交替序列，接收机可以根据它来配置自动增益控制。
[0037] 接入地址(4个字节)：由于为广播包固定为0x8E89BED6。
[0038] 报头，长度和数据组成PDU(协议数据单元)，
[0039] 其中报头中广播报文类型(4bit)选择通用广播指示类型(ADV_INT)为0000，发送地址和接收地址类型为0均为公共地址，
[0040] 长度为为0x08即数据为8个字节。
[0041] 数据主要包括BLE终端的发送地址(8个字节)、命令包标识以及传感器命令，命令包标识表示为0xAA“10101010”代表词数据包为本发明事件驱动型无源传感器的数据请求命令包；传感器命令0x01代表温度传感器，0x02代表湿度传感器等，因此本发明一次只能唤醒一个传感器类型，最多传感器类型可以有255个不同传感器类型。(但本发明节点只搭载一种传感器类型)。
[0042] 因此实际上，身份识别数字模块102只对广播数据包PDU中的数据进行解析，首先解析判断该广播包是否为事件驱动型无源传感器数据请求命令包，接着再对传感器命令类型进行解析，识别是需要哪一种传感器数据(0x01代表温度，0x02代表湿度，0x03代表心率传感器……)，如果广播数据包PDU中传感器命令为0x01，则代表温度传感器数据请求，则只有传感器为温度传感器的数据采集终端的身份识别数字模块才能输出使能信号触发事件响应，否则，若该传感器为温度传感器的数据采集终端的身份识别数字模块接收到的数据请求命令不是温度传感器类型的数据请求，则系统不会响应该数据请求事件，继续进行事件监测，即MCU依然处于休眠，只有BLE接收机101和身份识别数字模块102继续监听广播信道，在本发明具体实施例中，身份识别数字模块102与低功耗MCU103之间设置第五切换开关K5，当所述身份识别数字模块102解析出数据请求满足要求后，输出信号使能使第五切换开关K5闭合，触发MCU外部事件中断，唤醒低功耗MCU103，并于唤醒MCU103后，由MCU103关断第五切换开关K5；低功耗MCU103，采用事件触发型工作模式，初始处于休眠状态，在MCU外部事件中断下唤醒，控制传感器模块104进行传感数据的采集，并读取传感器采集的数据，并根据BLE广播包协议规定，将其按照蓝牙广播信道包的形式进行打包输出传感数据比特流传输至BLE发射前端105，以将采集的传感数据通过BLE发射前端105调制发送出去，也就是说，当身份识别数字模块102根据解析判断结果触发MCU外部事件中断，以唤醒低功耗MCU1032
时，低功耗MCU103则通过对应的协议(如IC，SPI，UART)控制传感器工作并读取传感器采集的数据，并根据BLE广播包协议规定，将采集后的数据按照格式组包，以通过BLE发射前端数字开环GFSK调制发送出去，并于数据发送完成后进入休眠状态；传感器模块104，用于在低功耗MCU 103的控制下进行数据的采集，采集物理世界信号，并将采集的数据传输至低功耗MCU 103；BLE发射前端105，用于根据接收的传感数据比特流采用开环GFSK调制发送采集的传感器数据信息，也就是说，MCU通过数字输出GFSK调制发射前端基于iBeacon技术通过
2.4GBLE天线将采集的传感数据的广播数据包发送到广播信道上去，以供其他支持iBeacon技术的设备进行接收，发送的广播数据包格式如图2b所示，与广播数据接收包类似，唯一区别为PDU中的数据部分，在发送的广播数据包中，只由一种传感器数据组成，包括发送地址、传感器名称、数据长度L以及有效数据，假设传感器节点为温度传感器节点，此时传感器名称为0x01，数据长度为0x02代表传感器数据长度为2个字节，将会把2个的有效数据放在广播数据包中发送出去。
[0043] 天线106，连接BLE接收机101与BLE发射前端105，用于实现从信道接收信号和向信道发送输出调制信号；自供能模块107，用于采集环境能量将环境能量转换为电能，通过能量采集MPPT电源管理芯片将电能储存至超级电容，并通过低压差稳压器(Low DropOut regulator，LDO)将能量采集MPPT电源管理芯片输出的电能或超级电容储存的电能Vstore转换为干净稳定的高电压电源VDDHigh和低电压电源VDDLow分别供给BLE接收机101、身份识别数字模块102、低功耗MCU 103、传感器模块104以及BLE发射前端105，其中，传感器，接收机，发射机接高电位VDDHigh为了更好的发射信号和接收信号，身份识别数字模块与MCU接低电压VDDLow工作，这两个模块在低压则是为了节省功耗，身份识别数字模块与MCU一般是数字模块。
[0044] 在本发明具体实施例中，自供能模块107可由太阳能PV单元、能量采集MPPT电源管理芯片、超级电容以及低压差稳压器组成，在有太阳时利用太阳能PV单元将太阳能转换为电能并通过能量采集MPPT电源管理芯片将电能储存至超级电容C，以在无光照时也能保证本发明之数据采集终端能正常供电，需说明的是，本实施例中只示例了采用光伏、MPPT、LDO为采用环境中的一种能量为系统供电，当然同样也可以是采用热电、MPPT、LDO为系统供电的方式，本发明不以此为限。
[0045] 在本发明中，所述无源传感器数据采集终采用iBeacon技术，利用蓝牙协议的广播信道发送采集的传感数据，减少了传统BLE在数据传输过程需要建立连接的复杂过程。
[0046] 优选地，为了进一步降低无源传感器数据采集终端的平均功耗，传感器模块104还包括第一切换开关K1和第六切换开关K6，所述第一切换开关一端连接在传感器，另一端接地，第六切换开关K6连接在传感器和低功耗MCU之间，所述第一切换开关K1和第六切换开关K6初始处于关断状态，低功耗MCU103在被唤醒后，输出控制信号闭合所述第一切换开关K1和第六切换开关K6，传感器模块104的传感器进行初始化，然后由低功耗MCU103通过对应的2
协议(如IC，SPI，UART)读取传感器采集的数据，并于读取数据完成后控制第一切换开关K1和第六切换开关K6关断，以降低本发明无源传感器数据采集终端的功耗。
[0047] 优选地，BLE接收机101与身份识别数字模块102还分别连接第二切换开关K2和第四切换开关K4，所述第二切换开关K2一端连接BLE接收机101，另一端接地，所述第四切换开关K4一端连接身份识别数字模块102，另一端接地，由第二切换开关K2和第四切换开关K4控制BLE接收机101与身份识别数字模块102进行工作，以进一步降低本发明无源传感器数据采集终端的功耗。也就是说，只有当第二切换开关K2和第四切换开关K4闭合时，BLE接收机101与身份识别数字模块102才处于低功耗侦听广播信道事件中，以唤醒低功耗MCU103，在唤醒低功耗MCU103后，则控制第二切换开关K2和第四切换开关K4关断，以进一步降低本发明无源传感器数据采集终端的功耗。在本发明具体实施例中，第二切换开关K2和第四切换开关K4由MCU控制，初始状态时第二切换开关K2和第四切换开关K4处于闭合状态，BLE接收机101与身份识别数字模块102处于侦听广播信道事件中，当唤醒低功耗MCU103由低功耗MCU103控制关断第二切换开关K2和第四切换开关K4，当MCU103通过BLE发射前端105发送数据完成之后，控制第二切换开关K2和第四切换开关K4闭合后MCU才又进入休眠状态。
[0048] 优选地，BLE发射前端105也连接一第三切换开关K3，所述第三切换开关K3一端连接BLE发射前端105，另一端接地，以由第三切换开关K3控制BLE发射前端105的工作，具体地，当低功耗MCU103将采集后的数据按照格式组包，准备通过BLE发射前端数字开环GFSK调制发送出去时，MCU103控制第三切换开关K3闭合，使BLE发射前端处于工作模式，此时其他开关关断以降低功耗，并于数据发送完成后，关断第三切换开关K3，同时低功耗MCU103再次进入休眠状态，该无源传感器数据采集终端重新进一新一轮事件监测过程。
[0049] 在本发明具体实施例中，该无源传感器数据采集终端的工作时序如图3所示，其可以划分为T1，T2，T3，T4四个阶段：
[0050] T1阶段：该阶段切换开关K2和K4为高电平，即开关闭合，其它开关为低电平开关关断以降低系统功耗。此时，BLE接收机，身份识别数字模块处于低功耗侦听广播信道事件，其中低功耗MCU处于休眠状态。若BLE接收机侦听到广播事件包，则通过BLE接收机解调输出数字信号，进入身份识别数字模块按照广播包的序列进行数字逻辑解析和CRC校验，其中在包数据如果采用“0x01”代表温度传感器数据请求，则接收方面只有温度传感器身份识别数字模块根据“0x01”才能输出使能信号触发事件响应，否则，若接收到的数据请求命令不是温度传感器数据请求，则系统不会重新复位，重新进行进一轮监测。
[0051] T2阶段：当T1阶段解析出数据请求满足要求后，信号使能切换K5为高，将开关闭合，触发MCU外部事件中断，唤醒低功耗MCU，由低功耗MCU控制切换开关K1和K6闭合，传感器进行初始化，此时，切换开关K2，K3，K4为低，开关关断进一步降低系统功耗。
[0052] T3阶段：该阶段低功耗MCU通过对应的协议(如I2C,SPI,UART)读取传感器采集的数据，读取数据完成后使切换开关K1和K6为低电平开关关断，MCU根据BLE广播包协议规定，将采集后的数据按照格式组包，准备通过BLE发射前端数字开环GFSK调制发送出去。
[0053] T4阶段：令切换开关K3为高，开关闭合，BLE发射前端处于工作模式，其他开关关断以降低功耗。低功耗MCU通过数字输出GFSK调制发射前端通过2.4GBLE天线将采集后的广播数据包发送到信道上去，以供其他支持iBeacon技术的设备进行接收，并在完成数据发送后，令切换开关K3为低，开关关断，切换开关K2和K4闭合，低功耗MCU再次进入休眠状态，该无源传感器数据采集终端则重新进入新一轮事件监测过程T1阶段中。
[0054] 可见，本发明采用ibeacon技术，利用蓝牙协议的广播信道发送采集的传感数据，减少了传统BLE在数据传输过程需要建立连接的复杂过程，快速借助广播信道侦听特性来进行数据传输，减少了连接时间和降低系统功耗。在传统的BLE技术中，由于BLE主从设备通信需要建立连接，因此浪费大量时间，增加功耗，本发明采用BLE广播信道(37，38，39)的iBeacon技术在广播数据包中添加传感器数据和唤醒命令可以使得传感器节点进行唤醒和数据发送。
[0055] 本发明采用事件触发型工作模式和开关控制策略，数据采集终端初始处于休眠状态，监测蓝牙广播信道判断是否有属于自己的广播数据包，监测过程通过BLE接收机和身份识别数字模块判断是否唤醒触发事件，在唤醒低功耗MCU后进行传感数据的采集、读取、发送等发送数据响应事件，完成后则重新进行低功耗休眠状态侦听新一轮事件，本发明避免了所有数据包都需要低功耗MCU进行处理的复杂解析过程，使得低功耗MCU进行休眠降低了系统的功耗；通过本发明，可以在想要获取检测数据的时候获取，不想要获取的时候系统一直处于休眠状态，降低功耗，在植入式医疗传感器领域获取生理信号尤为适用。
[0056] 本发明中BLE接收机和身份识别数字模块只进行接收判断数据请求事情响应，由BLE发射前端105根据事件请求成功后触发响应，返回发送传感数据输出到广播信道中，因此接收和发射在时间上属于半双工TDD时分复用)的工作模式共用相同的广播信道，可以避免跳频切换带来系统计算的问题，本发明提出不同阶段开关的控制策略可以进一步降低系统功耗。
[0057] 图4为本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的实现方法的步骤流程图。如图4所示，本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端的实现方法，包括如下步骤：
[0058] 步骤S1，低功耗MCU处于休眠状态，BLE接收机，身份识别数字模块处于低功耗侦听广播信道事件，根据侦听结果唤醒低功耗MCU。
[0059] 具体地，低功耗MCU处于休眠状态，由BLE接收机侦听蓝牙广播信道，接收2.4G蓝牙广播信道(37，38，39)广播事件包，并将其解调输出数字输出；身份识别数字模块按照广播事件包的序列进行数字逻辑解析和CRC校验，其中在包数据如果采用“01”代表温度传感器数据请求，则接收方面只有温度传感器身份识别数字模块根据“01”才能输出使能信号触发事件响应，否则，若接收到的数据请求命令不是温度传感器数据请求，则系统不会重新复位，重新进行进一轮监测，当身份识别数字模块解析出数据请求满足要求后，触发MCU外部事件中断，唤醒低功耗MCU。
[0060] 步骤S2，低功耗MCU被唤醒后，控制传感器进行传感数据的采集，并读取传感器采集的数据，根据BLE广播包协议规定，将其按照蓝牙广播信道包的形式进行打包输出传感数据比特流传输至BLE发射前端，以将采集的传感数据通过BLE发射前端调制发送出去，也就是说，当身份识别数字模块根据解析判断结果触发MCU外部事件中断，以唤醒低功耗MCU时，2
低功耗MCU则通过对应的协议(如IC，SPI，UART)控制传感器工作并读取传感器采集的数据，并根据BLE广播包协议规定，将采集后的数据按照格式组包，以通过BLE发射前端数字开环GFSK调制发送出去。
[0061] 步骤S3，BLE发射前端根据接收的传感数据比特流采用开环GFSK调制发送采集的传感器数据信息，也就是说，MCU通过数字输出GFSK调制发射前端通过2.4GBLE天线将采集的传感数据的广播数据包发送到广播信道上去，以供其他支持iBeacon技术的设备进行接收，并于数据发送完成后，低功耗MCU进入休眠状态，返回步骤S1重新进行新一轮事件监测过程。
[0062] 综上所述，本发明一种事件驱动型超低功耗无源传感器数据采集终端及其方法通过采用iBeacon技术，减少了传统BLE在数据传输过程需要建立连接的复杂过程，快速借助信道侦听特性来进行数据传输，减少连接时间和降低系统功耗，并通过采用BLE接收机和身份识别数字模块逻辑判断来识别身份以进行事件响应，通过事件驱动MCU唤醒，避免了所有数据包都需要处理器进行处理的复杂解析过程，使得MCU可在其他时间进行休眠，降低了系统的功耗，同时，本发明接收和发射在时间上属于半双工TDD的工作模式共用相同的广播信道，可以避免跳频切换带来系统计算的问题，并通过不同阶段开关的控制策略进一步降低系统功耗。
[0063] 上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
