清华大学能源互联网创新研究院

1、 本发明的名称：

一种基于低功耗无线网络的智能插座

2、背景技术的方案

目前，市面上流行的新型智能电源插座，有wifi、ZigBee、蓝牙等通信模块组网的产品与发明，主要应用场合是家庭的智能家居领域。大部分只有开关控制，少数产品具备电量计量功能。

3、背景技术的缺陷

采用wifi、ZigBee、蓝牙等通信模块组网的智能插座有一个共同点，无线通信距离短，安装过程相对复杂，用于商业运营的维护成本高，不适合大规模运营的领域。

4、本发明的目的

发明一种基于低功耗无线网络的智能插座，在这里指采用LoRa技术实现LPWAN大规模组网实现的智能可控计量型电源插座。目的在于，降低组网操作复杂性，降低运维操作难度和运维人工成本，相对于wifi、ZigBee、蓝牙等通信模块组网能够提升许多倍的通信覆盖范围，适用于开展大规模商业运营。用户借助手机微信，对准插座面板的二维码，用微信扫一扫，进入微信小程序，选择好使用多少电量后，进行微信支付，即可开启插座内部的继电器，达到付费使用电力资源的目的。

智能插座系统构成包括三个层次：

1） 智能插座物理装置见图1：由远程控制开关的继电器3、电压传感器与电流传感器6经过单片机系统2通过毫秒级采样率获得二级电度表功能（含电压、电流、功率、电量、有功、无功相位角等）、LoRa无线模组1、按键及指示灯5、电子电路供电单元6组成。其中LoRa无线模组1接受单片机系统2控制，按照LPWAN协议与服务端LoRa基站保持物联网数据通讯，通过基站的TCP/IP协议实现互联网数据交互。智能插座通过外表印刷的二维码ID进行唯一性识别，系统软件控制智能插座硬件实现各种应用功能。

6、本发明的关键点

采用LoRa无线模组与电量计量+开断控制设计的智能插座，配合通信体系后台智能管理大数据，构造成一种新的电能运营管理模式。

7、本发明的效果

在车站机场候车厅座椅边、小区电线杆和灯杆下面、公园休息区等位置，安装基于LoRa通信模块组网的智能可控及计量型电源插座后，用户采用手机小程序付费控制插座的开关，计费使用插座提供的电能，为小区物业以及候车室业主提供一种新的用电服务管理模式。

8、背景技术和本发明的附图

LPWAN技术，LoRa模组技术，物联网技术，互联网技术，数据库技术，微信小程序技术，民用电力线技术.