TWI656803B - 聯網感知裝置及其功耗控制方法 - Google Patents

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Abstract

一種聯網感知裝置，其可包括主動排程電路及感知器。主動排程電路可恆常運作，並可週期性地產生觸發訊號。感知器可包括功耗管理電路及感知器電路。功耗管理電路可與主動排程電路連接。感知器電路可與功耗管理電路連接。觸發訊號可觸發功耗管理電路，功耗管理電路可啟動感知器由休眠模式進入運作模式，感知器電路可在運作模式中收集環境資訊，感知器可在環境資訊儲存後回到休眠模式。

Description

聯網感知裝置及其功耗控制方法
本揭露係有關於一種感知裝置與功耗控制方法。
由於科技的進步造就了物聯網(Internet of Things，IoT)時代，物聯網(IoT)可大幅改變目前人類的生活方式，因此已經成為了未來發展的趨勢；其中，物聯網感知裝置可以蒐集各種環境資訊，如溫度、溼度、一氧化碳、二氧化碳、氧氣、重力、細懸浮微粒(PM2.5)及光等，以進行後續的分析及應用，因此為物聯網的核心元件。
然而，為了能夠蒐集各種環境資訊，物聯網感知裝置之無線射頻模組及其它內部元件需要頻繁啟動，以傳送環境資訊至其它裝置，因此增加了物聯網感知裝置的耗電量。
然而，現有的物聯網感知裝置大部分是由電池供電，故物聯網感知裝置很容易因為電力耗盡而無法繼續運作，縮短了物聯網感知裝置的使用時間，故使用上極為不便，無法符合實際應用上的需求。
而若要延長物聯網感知裝置的使用時間，物聯網感知裝置則需要設置大容量的電池，如此則會增加物聯網感知裝置的重量與體積，也會大幅增加物聯網感知裝置的成本。
因此，如何提出一種聯網感知裝置，能夠有效改善現有的物聯網感知裝置的限制已成為一個刻不容緩的問題。
本揭露之實施例就是在提供一種聯網感知裝置及其功耗控制方法，以解決現有的物聯網感知器的各種限制。
根據本揭露之其中一實施例，提出一種聯網感知裝置，其可包括主動排程電路及感知器。主動排程電路可恆常運作，並可以週期性地產生觸發訊號。感知器可包括功耗管理電路及感知器電路。功耗管理電路可與主動排程電路連接。感知器電路可與功耗管理電路連接。觸發訊號可觸發功耗管理電路，功耗管理電路可啟動感知器由休眠模式進入運作模式，感知器電路可在運作模式中收集環境資訊，感知器可在環境資訊儲存後回到休眠模式。
根據本揭露之其中一實施例，再提出一種功耗控制方法，此方法可包括下列步驟：由主動排程電路週期性地產生觸發訊號，主動排程電路恆常運作；透過觸發訊號觸發感知器之功耗管理電路，使感知器由休眠模式進入運作模式；透過感知器之感知器電路在運作模式中收集環境資訊；以及使感知器在環境資訊儲存後回到休眠模式。
根據本揭露之其中一實施例，又提出一種聯網感知裝置，其可包括主動排程電路及感知器。主動排程電路可恆常運作。感知器可包括感知器電路、被動排程電路及無線射頻電路。感知器電路可與主動排程電路連接。被動排程電路可與主動排程電路連接。無線射頻電路可與被動排程電路連接。其中，主動排程電路可週期性地產生觸發訊號觸發感知器，使感知器由休眠模式進入運作模式，並可更新被動排程電路之排程狀態，感知器電路在運作模式中可收集環境資訊，感知器可在環境資訊儲存後回到休眠模式；當被動排程電路之排程狀態更新至滿足排程條件時，被動排程電路可啟動無線射頻電路，使感知器進入廣播模式。
為讓本揭露的上述特徵和特性能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
1‧‧‧聯網感知裝置
11‧‧‧主動排程電路
12‧‧‧感知器
121‧‧‧功耗管理電路
122‧‧‧感知器電路
123A‧‧‧第一時脈產生電路
123B‧‧‧第二時脈產生電路
124‧‧‧被動排程電路
125‧‧‧無線射頻電路
126‧‧‧控制電路
127‧‧‧記憶電路
2‧‧‧主控裝置
T‧‧‧觸發訊號
B‧‧‧廣播訊號
C‧‧‧設定訊號
A1~A6‧‧‧箭頭
S1‧‧‧休眠模式
S2‧‧‧運作模式
S3‧‧‧廣播模式
S4‧‧‧資料交換模式
S31~S34、S61~S70、S81~S85‧‧‧步驟流程
第1圖 係為本揭露之聯網感知裝置之第一實施例之方塊圖。
第2圖 係為本揭露之聯網感知裝置之第一實施例之各模式之示意圖。
第3圖 係為本揭露之第一實施例之流程圖。
第4圖 係為本揭露之聯網感知裝置之第二實施例之方塊圖。
第5圖 係為本揭露之聯網感知裝置之第二實施例之各模式之示意圖。
第6A圖 係為本揭露之第二實施例之第一流程圖。
第6B圖 係為本揭露之第二實施例之第二流程圖。
第7圖 係為本揭露之聯網感知裝置之第三實施例之方塊圖。
第8圖 係為本揭露之第三實施例之流程圖。
以下將參照相關圖式，說明依本揭露之聯網感知裝置及其功耗控制方法之實施例，為了清楚與方便圖式說明之故，圖式中的各部件在尺寸與比例上可能會被誇大或縮小地呈現。在以下描述及/或申請專利範圍中，當提及元件「連接」或「耦合」至另一元件時，其可直接連接或耦合至該另一元件或可存在介入元件；而當提及元件「直接連接」或「直接耦合」至另一元件時，不存在介入元件，用於描述元件或層之間之關係之其他字詞應以相同方式解釋。為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。
請參閱第1圖及第2圖，其係為本揭露之聯網感知裝置之第一實施例之方塊圖及各模式之示意圖。如第1圖所示，聯網感知裝置1可以包括主動排程電路11以及感知器12。
主動排程電路11可恆常運作，並可根據一初始設定週期性地產生觸發訊號T；在一實施例中，主動排程電路11可為但不限於計數器、狀態機或即時時鐘等。
感知器12可包括功耗管理電路121及感知器電路122。感知器12(亦可稱為感測器)可為但不限於溫度感知器、壓力感知器、溼度感知器、一氧化碳感知器、二氧化碳感知器、氧氣感知器、化學感知器、重力感知器、細懸浮微粒感知器或光感知器中之一者或二者以上之組合。功耗管理電路121可與主動排程電路11連接。感知器電路122可與功耗管理電路121連接。
主動排程電路11之觸發訊號T可觸發功耗管理電路121；功耗管理電路121被觸發後，功耗管理電路121可啟動感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2；在運作模式S2中，感知器電路122可收集環境資訊，而在環境資訊儲存後，運作模式S2結束，此時感知器12可回到休眠模式S1。
當主動排程電路11之觸發訊號T再次觸發功耗管理電路121時，功耗管理電路121可再次啟動感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2；感知器電路122可在運作模式S2中收集環境資訊，而感知器12可在環境資訊儲存後再次回到休眠模式S1。
在休眠模式S1中，感知器12可以保留功耗管理電路121接收主動排程電路11之觸發訊號T之功能，而其他功能電路皆關閉；故在休眠模式S1中，感知器電路122及其它週邊電路關閉，因此感知器12不需要頻繁地啟動所有功能，而是可以在運作模式S2完成收集環境資訊後即可回到休眠模式S1，使電力消耗可以降到最低；如此，聯網感知裝置1可以節省更多的能源，大幅延長聯網感知裝置1的使用時間，故使用上更為方便，且能符合實際應用上的需求。
值得一提的是，現有的物聯網感知裝置之無線射頻模組及其它內部元 件需要頻繁啟動以傳送環境資訊至其它裝置，因此增加了物聯網感知裝置的耗電量。然而，根據本實施例，聯網感知裝置之主動排程電路可週期性地觸發感知器使感知器由休眠模式進入運作模式，感知器電路則可在運作模式中收集環境資訊，然後感知器可再次回到休眠模式，故感知器不需頻繁啟動，大幅降低了聯網感知裝置之功耗。
另外，現有的物聯網感知裝置大部分是由電池供電，故物聯網感知裝置很容易因為電力耗盡而無法繼續運作，縮短了物聯網感知裝置的使用時間，故使用上極為不便，無法符合實際應用上的需求。然而，根據本實施例，聯網感知裝置之功耗可大幅降低，因此聯網感知裝置的使用時間可以延長，故使用上更為方便，且更能符合實際應用上的需求。
此外，若要延長物聯網感知裝置的使用時間，現有的物聯網感知裝置則需要設置大容量的電池，如此則會增加物聯網感知器的重量與體積，也會大幅增加物聯網感知器的成本。然而，根據本實施例，聯網感知裝置之功耗可大幅降低，故不需要設置大容量的電池，不但可使聯網感知器的重量與體積可以降低，更可減少聯網感知器的成本。
第2圖詳細描述了各模式之間的切換關係；如第2圖所示，在本實施例中，聯網感知裝置1之感知器12可包含二個模式，即休眠模式S1及運作模式S2。
休眠模式S1：聯網感知裝置1之感知器12可保留功耗管理電路121接收主動排程電路11之觸發訊號T之功能，而其他功能電路皆關閉；而聯網感知裝置1之主動排程電路11則可恆常運作。
當聯網感知裝置1之主動排程電路11之觸發訊號T觸發感知器12之功耗管理電路121後，感知器12可由休眠模式S1進入運作模式S2，如箭頭A1所示。
運作模式S2：感知器12之感知器電路122可收集環境資訊，而感知器12可在環境資訊儲存後再次回到休眠模式S1，如箭頭A2所示。
請參閱第3圖，其係為本揭露之第一實施例之流程圖。如圖所示，本實施例之聯網感知裝置1之功耗控制方法可包含下列步驟：
步驟S31：由聯網感知裝置之主動排程電路週期性地產生觸發訊號，主動排程電路恆常運作。
步驟S32：透過觸發訊號觸發感知器之功耗管理電路，使感知器由休眠模式進入運作模式。
步驟S33：透過感知器之感知器電路在運作模式中收集環境資訊。
步驟S34：使感知器在環境資訊儲存後回到休眠模式。
當然，上述僅為舉例，聯網感知裝置1之各元件及其功能均可依實際需求變化，本揭露並不以此為限。
請參閱第4圖及第5圖，其係為本揭露之聯網感知裝置之第二實施例之方塊圖及各模式之示意圖。如第4圖所示，本實施例之聯網感知裝置1可做為一從屬裝置與一主控裝置2進行資料交換；聯網感知裝置1可以包括主動排程電路11以及感知器12。
主動排程電路11可恆常運作，並可根據一初始設定週期性地產生觸發訊號T。
感知器12可包括功耗管理電路121、感知器電路122、第一時脈產生電路123A、第二時脈產生電路123B、被動排程電路124、無線射頻電路125、控制電路126及記憶電路127。
功耗管理電路121可以與主動排程電路11連接，而感知器電路122及第一時脈產生電路123A可與功耗管理電路121連接；在一實施例中，第一時脈產生電路123A可為但不限於時脈產生器、脈衝電路或觸發電路。
第二時脈產生電路123B可與被動排程電路124連接；在一實施例中，第二時脈產生電路123B可為但不限於時脈產生器、脈衝電路或觸發電路；被動排程電路124可為但不限於計數器、狀態機或即時時鐘。
無線射頻電路125可與第二時脈產生電路123B連接；在一實施例中，無線射頻電路125可為但不限於藍芽(Bluetooth)通訊模組、Wi-Fi通訊模組、近場通訊(Near Field Communication，NFC)模組、紫蜂(ZigBee)通訊模組、射頻識別(Radio Frequency Identification，RFID)通訊模組、紅外線(Infrared)通訊模組、家用高週波(Home RF)通訊模組、超寬帶(Ultra-wideband，UWB)通訊模組、2G通訊模組、3G通訊模組、4G通訊模組或5G通訊模組。
控制電路126可與感知器電路122、無線射頻電路125及記憶電路127連接；在一實施例中，控制電路126可為但不限於微控制器(MCU)或中央處理器(CPU)；記憶電路127可為但不限於非揮發性記憶體(Non-volatile memory)或揮發性記憶體(Volatile memory)。
主動排程電路11之觸發訊號T可觸發功耗管理電路121；功耗管理電路121被觸發後，功耗管理電路121可啟動感知器12，使感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2。
在運作模式S2中，感知器電路122可收集環境資訊；同時，功耗管理電路121可啟動第一時脈產生電路123A，而第一時脈產生電路123A則可觸發被動排程電路124以更新被動排程電路124之排程狀態；而在控制電路126將環境資訊儲存於記憶電路127後，運作模式S2結束，此時感知器12可回到休眠模式S1；在一實施例中，此排程狀態可為但不限於被動排程電路124之計數值。
在休眠模式中，感知器12可保留功耗管理電路121接收主動排程電路11之觸發訊號T之功能，而感知器12之其他功能電路，包括感知器電路 122、第一時脈產生電路123A、第二時脈產生電路123B、被動排程電路124、無線射頻電路125、控制電路126、記憶電路127及其它週邊電路等，皆關閉，藉此使聯網感知裝置1的電力消耗可以降到最低。
同樣的，當主動排程電路11之觸發訊號T再次觸發功耗管理電路121時，功耗管理電路121可再次啟動感知器12，使感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2；在運作模式S2中，感知器電路122可收集環境資訊；同時，功耗管理電路121可啟動第一時脈產生電路123A，而第一時脈產生電路123A則可觸發被動排程電路124以再次更新被動排程電路124之排程狀態；而在控制電路126將環境資訊儲存於記憶電路127後，運作模式S2結束，此時感知器12可再次回到休眠模式S1；或是直到被動排程電路124之排程狀態持續更新至滿足一排程條件時，被動排程電路124可觸發第二時脈產生電路123B以啟動無線射頻電路125，使感知器12進入廣播模式S3；在一實施例中，此排程條件可為但不限於被動排程電路124之最大計數值。
在廣播模式S3中，無線射頻電路125傳送廣播訊號B至主控裝置2。當主控裝置2接收到無線射頻電路125傳送而來的廣播訊號B時，主控裝置2可與聯網感知裝置1建立網路連線；接下來，感知器12可進入資料交換模式S4；在一實施例中，主控裝置2可為但不限於智慧型手機、智慧手錶、平板電腦、個人數位助理或筆記型電腦等；此外，主控裝置2也可以是任何在有線網路中具有無線介面的裝置，如個人電腦或伺服器等。
在資料交換模式S4中，無線射頻電路125可將記憶電路127儲存的資料傳送至主控裝置2；而在無線射頻電路125可將記憶電路127儲存的資料傳送至主控裝置2後，感知器12可回到廣播模式S3，並可持續在一時間間隔(如300秒)內執行廣播模式S3以傳送廣播訊號至其它主控裝置(第4圖上 未繪示)；在此時間間隔過後，若無其它主控裝置與聯網感知裝置1建立網路連線，則感知器12可再度回到休眠模式S1。
第5圖詳細描述了各模式之間的切換關係；如同前述，在本實施例中，聯網感知裝置1之感知器12可包含四個模式，即休眠模式S1、運作模式S2、廣播模式S3及資料交換模式S4。
休眠模式S1：聯網感知裝置1之感知器12可保留功耗管理電路121接收主動排程電路11之觸發訊號T之功能，而其他功能電路皆關閉；而聯網感知裝置1之主動排程電路11則可恆常運作。
當聯網感知裝置1之主動排程電路11之觸發訊號T觸發感知器12之功耗管理電路121後，感知器12可由休眠模式S1進入運作模式S2，如箭頭A1所示。
運作模式S2：感知器12之感知器電路122可收集環境資訊，而功耗管理電路121可啟動感知器12之第一時脈產生電路123A以觸發感知器12之被動排程電路124，以更新其排程狀態；而在感知器12之控制電路126將環境資訊儲存於感知器12之記憶電路127後，運作模式S2結束，此時感知器12可回到休眠模式S1，如箭頭A2所示；當感知器12之被動排程電路124之排程狀態持續更新至滿足排程條件時，感知器12之被動排程電路124可啟動感知器12之無線射頻電路125，感知器12則進入廣播模式S3，如箭頭A3所示。
廣播模式S3：感知器12之無線射頻電路125傳送廣播訊號B至主控裝置2，使主控裝置2可與聯網感知裝置1建立網路連線；接下來，感知器12可進入資料交換模式S4，如箭頭A4所示。
資料交換模式S4：感知器12之無線射頻電路125可將感知器12之記憶電路127儲存的資料傳送至主控裝置2，然後感知器12可再次回到廣播 模式S3，如箭頭A5所示；感知器12可持續在一時間間隔內執行廣播模式S3以傳送廣播訊號至其它主控裝置，並在此時間間隔後，若無其它主控裝置與聯網感知裝置1建立網路連線，則回到休眠模式S1，如箭頭A6所示。
休眠模式S1、運作模式S2、廣播模式S3及資料交換模式S4可整理如下表(1)：
透過上述的機制，使聯網感知裝置1可包含主動排程電路11及感知器12，並可透過主動排程電路11動態的開啟或關閉感知器12之功耗管理電路121、感知器電路122、第一時脈產生電路123A、第二時脈產生電路123B、 被動排程電路124、無線射頻電路125、控制電路126及記憶電路127等各元件，以降低聯網感知裝置1之功耗，並有效地延長聯網感知裝置1的使用時間。
舉例而言，若主動排程電路11的初始設定為每一小時產生觸發訊號T一次；當功耗管理電路121被觸發訊號T觸發後，功耗管理電路121可啟動感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2；在運作模式S2中，感知器電路122可收集環境資訊；同時，功耗管理電路121可啟動第一時脈產生電路123A，而第一時脈產生電路123A則可觸發被動排程電路124，使被動排程電路124之計數值加一；而在控制電路126將環境資訊儲存於記憶電路127後，運作模式S2結束，此時感知器12可回到休眠模式S1；此時，記憶電路127已儲存有一筆環境資料。
一小時後，當主動排程電路11之觸發訊號T再次觸發功耗管理電路121時，功耗管理電路121可再次啟動感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2；在運作模式S2中，感知器電路122可收集環境資訊；同時，功耗管理電路121可啟動第一時脈產生電路123A，而第一時脈產生電路123A則可觸發被動排程電路124使被動排程電路124之計數值加一；而在控制電路126將環境資訊儲存於記憶電路127後，運作模式S2結束，此時感知器12可再次回到休眠模式S1；此時，記憶電路127已儲存有二筆環境資料。
再二十二小時後，被動排程電路124之計數值已持續累加至計數最大值-24；此時，記憶電路127已儲存有二十四筆環境資料；接下來，被動排程電路124可啟動無線射頻電路125進入廣播模式S3及資料交換模式S4，以將記憶電路127中儲存的二十四筆環境資料傳送至主控裝置2。
由上述可知，聯網感知裝置1之主動排程電路11可週期性地觸發感知器12，使感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2，感知器電路122則可 在運作模式中收集環境資訊，然後感知器12可再次回到休眠模式S1，故感知器12不需頻繁啟動，大幅降低了聯網感知裝置1之功耗。
此外，聯網感知裝置1之主動排程電路11可週期性地觸發感知器12，使感知器12由休眠模式S1進入運作模式S2並更新被動排程電路124之排程狀態，感知器電路122則可在運作模式S2中收集環境資訊，而其它元件，如第二時脈產生電路123B及無線射頻電路125，在大部份時間則仍可保持在不運作狀態；因此，即使在運作模式S2中，聯網感知裝置1之大部份元件仍可以處於不運作狀態，故可進一步降低了聯網感知裝置1之功耗。
值得一提的是，根據實施例，聯網感知裝置之主動排程電路可週期性地觸發感知器使感知器由休眠模式進入運作模式並更新被動排程電路之排程狀態，而其它元件，如第二時脈產生電路及無線射頻電路，在運作模式則仍可保持在不運作狀態但仍可以僅被動排程電路之排程狀態滿足排程條件時啟動以傳送資料，故聯網感知裝置可以動態的開啟或關閉各元件；因此，即使在運作模式中，聯網感知裝置之大部份的元件是仍可以處於不運作狀態，進一步降低了聯網感知裝置之功耗。
請參閱第6A圖及第6B圖，其係為本揭露之第二實施例之第一流程圖及第二流程。如第6A圖及第6B圖所示，本實施例之聯網感知裝置1之功耗控制方法可包含下列步驟：
步驟S61：聯網感知裝置之主動排程電路週期性地產生觸發訊號，並進入步驟S62。
步驟S62：觸發訊號觸發感知器之功耗管理電路，感知器由休眠模式進入運作模式，並進入步驟S63。
步驟S63：感知器之感知器電路在運作模式中收集環境資訊，並儲存於感知器之記憶電路，並進入步驟S64。
步驟S64：感知器之功耗管理電路更新感知器之被動排程電路之排程狀態，並進入步驟S65。
步驟S65：感知器之被動排程電路之排程狀態滿足一排程條件？若是則進入步驟S66；若否則進入步驟S651。
步驟S651：感知器回到休眠模式，並回到步驟S61。
步驟S66：感知器之被動排程電路啟動感知器之無線射頻電路，使感知器進入廣播模式，以傳送廣播訊號至主控裝置，並進入步驟S67。
步驟S67：感知器進入資料交換模式，透過感知器之無線射頻電路將感知器之記憶電路儲存的資料傳送至主控裝置，並進入步驟S68。
步驟S68：感知器在一時間間隔內持續執行廣播模式，並進入步驟S69。
步驟S69：是否有其它主控裝置在此時間間隔內與感知器建立網路連線？若是，則回到步驟S67；若否，則進入步驟S70。
步驟S70：感知器回到休眠模式，並回到步驟S61。
當然，上述僅為舉例，聯網感知裝置1之各元件及其功能均可依實際需求變化，本揭露並不以此為限。
請參閱第7圖，其係為本揭露之聯網感知裝置之第三實施例之方塊圖。如圖所示，聯網感知裝置1可包括主動排程電路11及感知器12。感知器12可包括功耗管理電路121、感知器電路122、第一時脈產生電路123A、第二時脈產生電路123B、被動排程電路124、無線射頻電路125、控制電路126及記憶電路127。
上述各元件及其功能與前述實施例相似，故不在此多加贅述；與前述實施例不同的是，聯網感知裝置1可接收主控裝置2之設定指令C，使主控裝置2可以調整主動排程電路11之包含觸發訊號T的週期之初始設定及被動排程電路124之排程條件，藉此使主動排程電路11產生觸發訊號T的 週期及被動排程電路124之最大計數值更能夠符合實際需求。
感知器12之無線射頻電路125可與主控裝置2建立網路連線；然後，主控裝置2可傳送設定指令C至無線射頻電路125。
接著，控制電路126可根據設定指令C調整主動排程電路11之初始設定及被動排程電路124之排程條件，並可將記憶電路127儲存的資料透過無線射頻電路125傳送至主控裝置2。
最後，無線射頻電路125則可結束與主控裝置2之間的網路連線。
請參閱第8圖，其係為本揭露之第三實施例之流程圖。如圖所示，本實施例之聯網感知裝置1之設定方法可包含下列步驟：
步驟S81：感知器之無線射頻電路與主控裝置建立網路連線。
步驟S82：主控裝置傳送設定指令至感知器之無線射頻電路。
步驟S83：感知器之控制電路根據設定指令調整聯網感知裝置之主動排程電路之初始設定及感知器之被動排程電路之排程條件。
步驟S84：感知器之控制電路將感知器之記憶電路儲存的資料透過感知器之無線射頻電路傳送至主控裝置。
步驟S85：感知器結束與主控裝置之間的網路連線。
由上述可知，在本實施例中，使用者可以透過主控裝置2傳送設定指令C至聯網感知裝置1，藉此調整主動排程電路11之包含觸發訊號T的適期之初始設定及被動排程電路124之排程條件，使聯網感知裝置1更可符合實際的需求。
當然，上述僅為舉例，聯網感知裝置1之各元件及其功能均可依實際需求變化，本揭露並不以此為限。
綜合上述，根據本揭露之實施例，聯網感知裝置之主動排程電路可週期性地觸發感知器使感知器由休眠模式進入運作模式，感知器電路則可在 運作模式中收集環境資訊，然後感知器可再次回到休眠模式，故感知器不需頻繁啟動，大幅降低了聯網感知裝置之功耗。
又，根據本揭露之實施例，聯網感知裝置之主動排程電路可週期性地觸發感知器使感知器由休眠模式進入運作模式並更新被動排程電路之排程狀態；而其它元件，如第二時脈產生電路及無線射頻電路，在運作模式則仍可保持在不運作狀態，但仍可以在被動排程電路之排程狀態滿足排程條件時啟動以傳送資料，故聯網感知裝置可以動態的開啟或關閉各元件；因此，即使在運作模式中，聯網感知裝置之大部份的元件仍可以處於不運作狀態，進一步降低了聯網感知裝置之功耗。
此外，根據本揭露之實施例，聯網感知裝置之功耗可大幅降低，因此聯網感知器的使用時間可以延長，故使用上更為方便，且更能符合實際應用上的需求。
再者，根據本揭露之實施例，聯網感知裝置之功耗可大幅降低，故不需要設置大容量的電池，因此不但使聯網感知裝置的重量與體積可以降低，更可減少聯網感知裝置的成本。
可見本揭露在突破先前之技術下，確實已達到所欲增進之功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具之進步性、實用性，顯已符合專利之申請要件，爰依法提出專利申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵創作，至感德便。
以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。其它任何未脫離本揭露之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應該包含於後附之申請專利範圍中。

Claims (46)

  1. 一種聯網感知裝置，係包括一主動排程電路，係恆常運作，並週期性地產生一觸發訊號；以及一感知器，係包括：一功耗管理電路，係與該主動排程電路連接；一感知器電路，係與該功耗管理電路連接；以及一被動排程電路，係與該被動排程電路與該功耗管理電路連接；其中，該觸發訊號觸發該功耗管理電路，該功耗管理電路啟動該感知器由一休眠模式進入一運作模式，並更新該被動排程電路之一排程狀態，該感知器電路在該運作模式中收集一環境資訊，該感知器在該環境資訊儲存後回到該休眠模式，該被動排程電路在該排程狀態被更新後關閉。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之聯網感知裝置，其中該感知器為溫度感知器、壓力感知器、溼度感知器、一氧化碳感知器、二氧化碳感知器、氧氣感知器、化學感知器、重力感知器、細懸浮微粒感知器或光感知器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之聯網感知裝置，其中在該休眠模式中，該感知器關閉，但保留該功耗管理電路接收該主動排程電路之該觸發訊號之功能。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一控制電路及一記憶電路，該控制電路與該感知器電路連接，該記憶電路與該控制電路連接；該控制電路將該環境資訊儲存於該記憶電路。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之聯網感知裝置，其中該記憶電路為非揮發性記憶體或揮發性記憶體。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之聯網感知裝置，其中該排程狀態為該被動排程電路之一計數值。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之聯網感知裝置，其中該主動排程電路及該被動排程電路為計數器、狀態機或即時時鐘。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一無線射頻電路，該無線射頻電路與該被動排程電路連接；當該被動排程電路之該排程狀態滿足一排程條件時，該被動排程電路啟動該無線射頻電路，使該感知器進入一廣播模式。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之聯網感知裝置，其中該排程條件為該被動排程電路之一最大計數值。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之聯網感知裝置，其中在該廣播模式中，該無線射頻電路傳送一廣播訊號至一主控裝置，使該感知器進入一資料交換模式，使該感知器與該主控裝置建立網路連線。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之聯網感知裝置，其中在該資料交換模式中，該無線射頻電路將該記憶電路儲存的資料傳送至該主控裝置。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之聯網感知裝置，其中在該資料交換模式後，該感知器執行該廣播模式，並持續一時間間隔，若無另一個該主控裝置在該時間間隔內與該感知器建立網路連線，該感知器在該時間間隔後回到該休眠模式。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之聯網感知裝置，其中該主控裝置傳送一設定指令至該無線射頻電路，該控制電路根據該設定指令調整該主動排程電路之一初始設定及該被動排程電路之該排程條件，並將該記憶電路儲存的資料透過該無線射頻電路傳送至該主控裝置，然後該感知器結束與該主控裝置之間的網路連線。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之聯網感知裝置，其中該無線射頻電路為藍芽通訊模組、Wi-Fi通訊模組、近場通訊模組、紫蜂通訊模組、射頻識別通訊模組、紅外線通訊模組、家用高週波通訊模組、超寬帶通訊模組、2G通訊模組、3G通訊模組、4G通訊模組或5G通訊模組。
  15. 如申請專利範圍第8項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一第一時脈產生電路，該被動排程電路透過該第一時脈產生電路與該功耗管理電路連接，在該功耗管理電路啟動該第一時脈產生電路以觸發該被動排程電路更新該排程狀態。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之聯網感知裝置，其中該第一時脈產生電路為時脈產生器、脈衝電路或觸發電路。
  17. 如申請專利範圍第8項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一第二時脈產生電路，該無線射頻電路透過該第二時脈產生電路與該被動排程電路連接，該被動排程電路啟動該第二時脈產生電路以觸發該無線射頻電路，使該感知器進入該廣播模式。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之聯網感知裝置，其中該第二時脈產生電路為時脈產生器、脈衝電路或觸發電路。
  19. 一種功耗控制方法，係含括下列步驟：由一主動排程電路週期性地產生一觸發訊號，該主動排程電路恆常運作；透過該觸發訊號觸發一感知器之一功耗管理電路，使該感知器由一休眠模式進入一運作模式；在該感知器之該功耗管理電路被觸發後，由該功耗管理電路更新該感知器之一被動排程電路之一排程狀態；透過該感知器之一感知器電路在該運作模式中收集一環境資訊；以及使該感知器在該環境資訊儲存後回到該休眠模式，該被動排程電路在該排程狀態被更新後關閉。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之功耗控制方法，其中該感知器在該環境資訊儲存後回到該休眠模式之步驟更包括下列步驟：該休眠模式中，關閉該感知器，但保留該感知器之該功耗管理電路接收該主動排程電路之該觸發訊號之功能。
  21. 如申請專利範圍第19項所述之功耗控制方法，其中使該感知器在該環境資訊儲存後回到該休眠模式之步驟更包括下列步驟：透過該感知器之一控制電路將該環境資訊儲存於該感知器之一記憶電路。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之功耗控制方法，更包括下列步驟：當該感知器之該被動排程電路之該排程狀態滿足一排程條件時，由該被動排程電路啟動該感知器之一無線射頻電路，使該感知器進入一廣播模式。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之功耗控制方法，其中當該感知器之該被動排程電路之該排程狀態滿足該排程條件時，由該被動排程電路啟動該感知器之該無線射頻電路，使該感知器進入該廣播模式之步驟更包括下列步驟：經由該感知器之該無線射頻電路在該廣播模式中傳送一廣播訊號至一主控裝置，使該感知器進入一資料交換模式，使該感知器與該主控裝置建立網路連線。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之功耗控制方法，其中經由該感知器之該無線射頻電路在該廣播模式中傳送該廣播訊號至該主控裝置，使該感知器進入該資料交換模式之步驟更包括下列步驟：經由該感知器之該無線射頻電路在該資料交換模式中將該感知器之該記憶電路儲存的資料傳送至該主控裝置。
  25. 如申請專利範圍第23項所述之功耗控制方法，更包括下列步驟：該感知器在該資料交換模式後執行該廣播模式並持續一時間間隔，若無另一個該主控裝置在該時間間隔內與該感知器建立網路連線，該感知器在該時間間隔後回到該休眠模式。
  26. 如申請專利範圍第23項所述之功耗控制方法，更包括下列步驟：該主控裝置傳送一設定指令至該無線射頻電路；該控制電路根據該設定指令調整該主動排程電路之一初始設定及該被動排程電路之該排程條件；該控制電路將該記憶電路儲存的資料透過該無線射頻電路傳送至該主控裝置；以及該感知器結束與該主控裝置之間的網路連線。
  27. 如申請專利範圍第19項所述之功耗控制方法，其中在該感知器之該功耗管理電路被觸發後，該功耗管理電路更新該感知器之該被動排程電路之該排程狀態之步驟更包括下列步驟：透過該感知器之該功耗管理電路啟動該感知器之一第一時脈產生電路以觸發該感知器之該被動排程電路更新該排程狀態。
  28. 如申請專利範圍第22項所述之功耗控制方法，其中當該感知器之該被動排程電路之該排程狀態滿足該排程條件時，由該被動排程電路啟動該感知器進入該廣播模式之步驟更包括下列步驟：經由該感知器之該被動排程電路啟動該感知器之一第二時脈產生電路，使該感知器進入該廣播模式。
  29. 一種聯網感知裝置，係包括一主動排程電路，係恆常運作；以及一感知器，係包括：一感知器電路，係與該主動排程電路連接；一被動排程電路，係與該主動排程電路連接；以及一無線射頻電路，係與該被動排程電路連接；其中，該主動排程電路週期性地產生一觸發訊號觸發該感知器，使該感知器由一休眠模式進入一運作模式，並更新該被動排程電路之一排程狀態，該感知器電路在該運作模式中收集一環境資訊，該感知器在該環境資訊儲存後回到該休眠模式，該被動排程電路在該排程狀態被更新後關閉；當該排程狀態更新至滿足一排程條件時，該被動排程電路啟動該無線射頻電路，使該感知器進入一廣播模式。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該排程狀態為該被動排程電路之一計數值。
  31. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該排程條件為該被動排程電路之一最大計數值。
  32. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該主動排程電路及該被動排程電路為計數器、狀態機或即時時鐘。
  33. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該無線射頻電路為藍芽通訊模組、Wi-Fi通訊模組、近場通訊模組、紫蜂通訊模組、射頻識別通訊模組、紅外線通訊模組、家用高週波通訊模組、超寬帶通訊模組、2G通訊模組、3G通訊模組、4G通訊模組或5G通訊模組。
  34. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該感知器為溫度感知器、壓力感知器、溼度感知器、一氧化碳感知器、二氧化碳感知器、氧氣感知器、化學感知器、重力感知器、細懸浮微粒感知器或光感知器。
  35. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一功耗管理電路，該主動排程電路透過該功耗管理電路與該感知器電路及該被動排程電路連接，該觸發訊號觸發該功耗管理電路，使該功耗管理電路更新該被動排程電路之該排程狀態，並啟動該感知器電路收集該環境資訊。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一第一時脈產生電路，該被動排程電路透過該第一時脈產生電路與該功耗管理電路連接，該功耗管理電路啟動該第一時脈產生電路以觸發該被動排程電路更新該排程狀態。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之聯網感知裝置，其中該第一時脈產生電路為時脈產生器、脈衝電路或觸發電路。
  38. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一控制電路及一記憶電路，該控制電路與該感知器電路連接，該記憶電路與該控制電路連接；該控制電路將該環境資訊儲存於該記憶電路。
  39. 如申請專利範圍第38項所述之聯網感知裝置，其中該記憶電路為非揮發性記憶體或揮發性記憶體。
  40. 如申請專利範圍第38項所述之聯網感知裝置，其中在該廣播模式中，該無線射頻電路傳送一廣播訊號至一主控裝置，並進入一資料交換模式，使該感知器與該主控裝置建立網路連線。
  41. 如申請專利範圍第40項所述之聯網感知裝置，其中在該資料交換模式中，該無線射頻電路將該記憶電路儲存的資料傳送至該主控裝置。
  42. 如申請專利範圍第40項所述之聯網感知裝置，其中在該資料交換模式後，該感知器執行該廣播模式，並持續一時間間隔，若無另一個該主控裝置在該時間間隔內與該感知器建立網路連線，該感知器在該時間間隔後回到該休眠模式。
  43. 如申請專利範圍第40項所述之聯網感知裝置，其中該主控裝置傳送一設定指令至該無線射頻電路，該控制電路根據該設定指令調整該主動排程電路之一初始設定及該被動排程電路之該排程條件，並將該記憶電路儲存的資料透過該無線射頻電路傳送至該主控裝置，然後該感知器結束與該主控裝置之間的網路連線。
  44. 如申請專利範圍第29項所述之聯網感知裝置，其中該感知器更包括一第二時脈產生電路，該無線射頻電路透過該第二時脈產生電路與該被動排程電路連接，該被動排程電路啟動該第二時脈產生電路以觸發該無線射頻電路，使該感知器進入該廣播模式。
  45. 如申請專利範圍第44項所述之聯網感知裝置，其中該第二時脈產生電路為時脈產生器、脈衝電路或觸發電路。
  46. 如申請專利範圍第35項所述之聯網感知裝置，其中在該休眠模式中，該感知器關閉，但保留該功耗管理電路接收該主動排程電路之該觸發訊號之功能。
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