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人耳之所以可以聽到聲音是因?yàn)榻?jīng)空氣振動(dòng)后的音波經(jīng)耳道傳到耳膜再引起鼓膜的振動(dòng)，再經(jīng)耳內(nèi)的聽小骨帶動(dòng)絨毛接收聲音。不同的生物可聽見的頻率也不同，如蝙蝠可以聽到高音頻，鯨魚則可聽到低音頻音。而大多數(shù)的人類音不同的年紀(jì)可以聽見 20-20kHz；聲音值大約為 0-120 分貝的聲音。而一般對(duì)于噪音的定義是聲音對(duì)人發(fā)生干擾，各國(guó)對(duì)于噪音的定義也多不相同如發(fā)生時(shí)間、頻率、分貝和持續(xù)時(shí)間。噪音對(duì)人產(chǎn)生引響也使眾所皆知如引起的聽力損傷、高分貝下腎上腺激素則分泌升高導(dǎo)致交感神經(jīng)被激動(dòng)引起心臟血管傷害、對(duì)睡眠的影響及對(duì)心理的影響。依我國(guó)噪音管制法的定義上分做四類管制區(qū)和早晚、日間、夜間三個(gè)時(shí)段，其標(biāo)準(zhǔn)由45分貝至85分貝；另工作場(chǎng)所聲音則為超過(guò)90分貝以上且持續(xù)8小時(shí)。對(duì)于此種需求我們提出的方案是使用常用的電容式麥克風(fēng)作為一傳感器拾取環(huán)境聲音高阻抗之微弱信號(hào)后經(jīng)OMPAMP放大位準(zhǔn)后送至微處理器處理?yè)Q算所需要的數(shù)據(jù)后再經(jīng)LoRa傳遞此距離數(shù)據(jù)至云端成為可供利用的信息。
過(guò)去此類應(yīng)用大都是以將收集到的把信息或是警告訊號(hào)以有線電話PSTN、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)Wifi、藍(lán)芽BLE或移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)GPRS等方式傳送出去。但此類的通訊方式或多或少有著高耗電、距離短等等的缺點(diǎn)無(wú)法兼具。但在現(xiàn)今物聯(lián)網(wǎng)的興起讓市場(chǎng)上開始尋找新技術(shù)可以把周遭的一些物品透過(guò)低省電及長(zhǎng)距離的無(wú)線技術(shù)互相溝通，這個(gè)趨勢(shì)更是需要在無(wú)線技術(shù)上可以支持全球共通網(wǎng)絡(luò)(LoRaWAN)即可以區(qū)域性網(wǎng)絡(luò)(Proprietary) 的彈性需求。而Semtech LoRa長(zhǎng)距離無(wú)線產(chǎn)品就是符合這一需求，Semtech長(zhǎng)距離的無(wú)線傳輸技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是在極低耗電下可以提供高達(dá)-148dB的靈敏度讓應(yīng)用可以使用在長(zhǎng)距傳輸及高穿透性的傳輸。此點(diǎn)可以提供應(yīng)用者可以簡(jiǎn)單并確實(shí)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)收集器再經(jīng)網(wǎng)絡(luò)上傳至云端如Exosite以供監(jiān)控及應(yīng)用。
云端 (Exosite) 資料收集圖:
展示板照片
核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)
① 傳感器端 : 以單芯片接收由高感度電容式麥克風(fēng)傳感器送來(lái)的音頻信號(hào)后經(jīng)OPAMP放大處理后再由UART送至LoRa模塊發(fā)送至空中。
② 數(shù)據(jù)接收端 : 由LoRa模塊接收到數(shù)據(jù)后經(jīng)UART把數(shù)據(jù)送至單芯片以判讀到有效數(shù)值后以UART接口經(jīng)ESP8266W Wifi 模塊送至Internet。
③ 網(wǎng)絡(luò)端 : 把由單芯片送來(lái)的API、Sensor ID、Device ID及Co Data送至云端服務(wù)紀(jì)錄數(shù)據(jù)。
④ 客戶端 : 用戶以計(jì)算機(jī)或是手機(jī)隨時(shí)可以上網(wǎng)檢查數(shù)據(jù)。
方案規(guī)格
① 超長(zhǎng)距離，低成本 : 因其Sensitivity 可達(dá)-148dB，此點(diǎn)可以讓傳感器部件的范圍大幅增加。此點(diǎn)可減少repeater 用量節(jié)省成本。
② 延長(zhǎng)使用時(shí)間 : 由于待機(jī)電流低至2.5uA, 此低耗電特性比起GPRS來(lái)可以大大的減少耗電。所以可減小電池體積而增加其傳感器待機(jī)時(shí)間。
方案來(lái)源于大大通。
