專利名稱：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體涉及一種經(jīng)由GPRS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
具有現(xiàn)代意義的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由于其自身的特點，在大面積監(jiān)測中有著廣泛的應(yīng)用前 景。網(wǎng)絡(luò)主要由一般節(jié)點和匯聚節(jié)點組成。 一般節(jié)點主要負責(zé)采集數(shù)據(jù)，它們之間通過無線 通信方式形成多跳的、自組織的、動態(tài)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。匯聚節(jié)點主要將一般節(jié)點的監(jiān)測數(shù)據(jù)匯 總后傳給監(jiān)控中心服務(wù)器終端，并將監(jiān)控中心的指令發(fā)送給一般節(jié)點。目前的大部分無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)品中，匯聚節(jié)點和服務(wù)器PC機之間通過有線的方式或者近距離的無線方式進 行通信，然后再通過該PC機與Internet網(wǎng)互連。但是在大面積野外環(huán)境應(yīng)用中，在匯聚節(jié)點 處配置PC機是不太現(xiàn)實的，原因有(1) PC機的供電問題難以解決；(2) PC機放置野外 不安全而且不易維護；(3)即使解決了 (1)、 (2)也不一定能保證PC機位于Internet網(wǎng)絡(luò)的 覆蓋范圍之內(nèi)，達不到數(shù)據(jù)的遠程傳輸效果，限制了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范圍。因此，解 決大規(guī)模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)之間的信息互訪問題尤為重要。
有人提出在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)之間加入網(wǎng)關(guān)節(jié)點(南京郵電大學(xué)王汝傳，董 挺挺，孫力娟，黃海平，陳志.無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)的連接裝置及連接方法.國家發(fā)明 專利公開號101087304,中國專利信息網(wǎng)，
公開日期2007.12.12)，通過該網(wǎng)關(guān)節(jié)點接入Internet 網(wǎng)。該方案可以解決一部分無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)的互訪問題，但也有它的局限性。例 如，網(wǎng)關(guān)節(jié)點與匯聚節(jié)點的最遠通信距離理論上也只有1000多m，而且網(wǎng)關(guān)節(jié)點還得放置于 距離Internet網(wǎng)站100米的范圍內(nèi)，算下來匯聚節(jié)點與Internet網(wǎng)站的距離也就1000多m。 而Internet網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍還沒有達到廣大的面積和偏遠的地區(qū)。因此，該方案還不能獲得真 正的遠程雙向數(shù)據(jù)傳輸能力。
2002年，在美國Intel實驗室和大西洋學(xué)院聯(lián)合進行的大鴨島環(huán)境監(jiān)測項目中，采用了匯 聚節(jié)點經(jīng)由衛(wèi)星再到Internet網(wǎng)絡(luò)的方式(Polastre J， Szewczyk R, Mainwaring A, Culler D. Anderson J. Analysis of wireless sensor network for habitat monitoring. Wireless Sensor Networks, 2004:399-423)。但衛(wèi)星通信方式運營成本較高，根據(jù)我國現(xiàn)有的國情，目前此種通信方式 受到限制。
全球移動通信(Global System for Mobile Communication,簡稱GSM)和在此基礎(chǔ)上發(fā)展起 來的通用分組無線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service,簡稱GPRS)的覆蓋面積遠遠超過了 Internet網(wǎng)絡(luò)，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的遠程通信中是可資利用的(Kalden R， Metrtck I, Meyer M. Wireless internet access based on GPRS.正EE Personal Communications, 2003, 52(4): 997-1003 )。
是煤田火災(zāi)、農(nóng)田作物、環(huán)境監(jiān)測等間斷性的少量數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N高效、低成本的傳輸途徑。用戶在線按流量計費，大大降低了系統(tǒng)的營運成本，十分靈活方便。GPRS方式和GSM方式 (Chin E Lin, Chih-Ching Li, An-Sang Hou, Chih-chen Wu. A real-time remote control architecture using mobile communication. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 2003, 52(4): 8-18)(李東青.基于GSM手機模塊的鉆孔水位、水溫遙測系統(tǒng)[M].山東科技大學(xué)碩士論文， 2006， 5:4-5)可以共同應(yīng)用、相互補充，保證通信的可靠性與穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
1、 要解決的技術(shù)問題
無線傳感器節(jié)點本身的最大通信距離理論上只有300m 500m(實際應(yīng)用中受周圍環(huán)境影 響更短)，僅適合短距離且為視距距離的通信。要將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)綆譳m、幾百km甚至幾千 km的監(jiān)控中心，需要解決遠程數(shù)據(jù)傳輸問題以及監(jiān)控中心對所有監(jiān)控節(jié)點的實時控制。本發(fā) 明通過GPRS網(wǎng)絡(luò)將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)互聯(lián)起來，最終實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)到監(jiān)控 中心服務(wù)器之間數(shù)據(jù)和指令的遠程雙向傳輸。
2、 技術(shù)方案
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是 一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括一般節(jié)點、匯 聚節(jié)點和監(jiān)控中心服務(wù)器終端，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的匯聚節(jié)點添加GPRS模塊，該模塊支 持TCP/IP協(xié)議，能通過移動基站和Internet網(wǎng)進行通訊，從而可以將一般節(jié)點采集的數(shù)據(jù)通 過GPRS網(wǎng)絡(luò)以IP包的形式發(fā)送到遠端的監(jiān)控中心服務(wù)器上；監(jiān)控中心也可以通過GPRS網(wǎng) 絡(luò)和Internet網(wǎng)把控制指令傳給匯聚節(jié)點，然后由匯聚節(jié)點處理器通過外部接收完成中斷對指 令進行分析來控制一般節(jié)點的工作狀態(tài)。GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣闊，而且網(wǎng)絡(luò)比較穩(wěn)定能夠 有效地實現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)的遠程互訪功能。
本發(fā)明系統(tǒng)所采用的硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，本系統(tǒng)主要由無線傳感器網(wǎng)絡(luò)一般節(jié)點、匯 聚節(jié)點與GPRS模塊、移動基站、Internet網(wǎng)和監(jiān)控中心服務(wù)器終端構(gòu)成；其中
一般節(jié)點用于接收采集命令，并實時釆集監(jiān)測對象的信息，然后將采集到的數(shù)據(jù)及時發(fā)送給匯聚 節(jié)點；
匚聚節(jié)點用于接收一般節(jié)點采集的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行處理并轉(zhuǎn)發(fā)到服務(wù)器；并將服務(wù)器發(fā)送 的采集命令轉(zhuǎn)發(fā)給一般節(jié)點；
GPRS模塊:用于將匯聚節(jié)點接收到的一般節(jié)點采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)以IP包的形式 發(fā)送到遠端的監(jiān)控中心服務(wù)器上；自動接收來自控制中心服務(wù)器的命令信息并通過RS232串 口傳給匯聚節(jié)點；
移動基站用于接收GPRS模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)，由于GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)絡(luò)之間存在內(nèi) 部網(wǎng)關(guān)，可以自動傳輸數(shù)據(jù)到Internet網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的監(jiān)控中心服務(wù)器上；Internet網(wǎng)監(jiān)控中心服務(wù)器終端用于接收存儲匯聚節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的一般節(jié)點采集的數(shù)據(jù)；服務(wù)器 需要連接Internet網(wǎng)絡(luò)，通過配置一個公網(wǎng)IP地址，安裝通訊軟件并進行正確的通訊設(shè)置實現(xiàn)與GPRS網(wǎng)
絡(luò)互聯(lián)。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的一般節(jié)點用于對受控對象的數(shù)據(jù)采集工作，并將采集的數(shù)據(jù)傳送給匯 聚節(jié)點；主要由傳感器采集模塊、射頻收發(fā)模塊、微處理器模塊和電源模塊組成。
匯聚節(jié)點主要由射頻收發(fā)模塊、微處理器模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊組成。其中射 頻收發(fā)模塊用于節(jié)點之間的通信。微處理器模塊通過同步串行接口 SPI與射頻收發(fā)芯片進行 數(shù)據(jù)交換，并對控制射頻收發(fā)芯片進行控制、處理監(jiān)控中心傳來的控制指令和提取一般節(jié)點 采集到的有價值的數(shù)據(jù)等。
本發(fā)明將GPRS添加到匯聚節(jié)點上，通過對微處理器進行軟件編程來實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)的信息互換，具體方法如下
1) 微處理器根據(jù)監(jiān)控中心服務(wù)器的本地公網(wǎng)IP地址，通過AT指令來操縱GPRS模塊， 從而與服務(wù)器進行正確的TCP連接，確保GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠與Internet網(wǎng)互聯(lián)。
2) 微處理器通過接收完成中斷函數(shù)對監(jiān)控中心傳來的控制指令進行分析判斷出需要哪些 一般節(jié)點采集數(shù)據(jù)并向相應(yīng)一般節(jié)點發(fā)布采集任務(wù)。
3) 微處理器對一般接點傳送過來的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理并再次通過AT指令來操作GPRS 模塊將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心服務(wù)器。
一種經(jīng)由GPRS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸方法，其步驟或流程是-
(1) 連接于Internet網(wǎng)上的服務(wù)器終端進行正確的通訊設(shè)置；
(2) 匯聚節(jié)點的微處理器通過AT指令要求GPRS模塊與服務(wù)器終端進行通信連接；
(3) 步驟(2)連接成功后，服務(wù)器終端通過通訊軟件給一般節(jié)點發(fā)布采集命令，這些 采集命令首先通過步驟(2)建立的通信鏈路傳到匯聚節(jié)點；
(4) 匯聚節(jié)點對接收到的采集命令進行分析得出需要進行采集任務(wù)的一般節(jié)點，并把采 集命令轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的的一般節(jié)點；
(5) —般節(jié)點收到采集任務(wù)后進行信息的采集工作，并及時將采集到的數(shù)據(jù)傳送給匯聚
節(jié)點；
(6) 匯聚節(jié)點接收一般接點采集的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行處理后再次通過AT命令傳送 給服務(wù)器終端。
3、有益效果
本發(fā)明提出的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合GPRS的傳輸方式解決了遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，實現(xiàn)了對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有監(jiān)控節(jié)點的實時控制，降低了運營成本，在遠距離、大面積的監(jiān)
測系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。


圖1經(jīng)由GPRS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
圖2實施例結(jié)構(gòu)圖
圖3服務(wù)器設(shè)置圖
圖4 GPRS連接成功圖
圖5發(fā)送采集命令圖
圖6接收采集數(shù)據(jù)圖
具體實施例方式
為進一步解釋本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果，下面結(jié)合具體實施列并參照附圖和 相關(guān)C語言程序代碼來對本發(fā)明詳細說明。
如圖2所示，本發(fā)明在中科院寧波分院研制的GAINZ傳感器開發(fā)套件基礎(chǔ)上加上GPRS 無線模塊SIM300 MODEM作為實施例描述本發(fā)明方案。該開發(fā)套件直接提供了一個無線傳 感器星型網(wǎng)絡(luò)，此處即以星形網(wǎng)絡(luò)為例，設(shè)該網(wǎng)絡(luò)有3個一般節(jié)點(編號分別為1-3)和1 個匯聚節(jié)點， 一般節(jié)點安裝的傳感器為溫度傳感器。每個一般節(jié)點都有自己的短地址，匯聚 節(jié)點根據(jù)這些不同的短地址與各一般節(jié)點進行通信。 一般節(jié)點只有收到采集命令才會進行采 集工作并及時將采集到的數(shù)據(jù)傳給匯聚節(jié)點，如果沒有收到采集指令它們就會處于休眠狀態(tài) 不會進行采集任務(wù)。
圖2中的匯聚節(jié)點主要由微處理器ATmegal28L、射頻收發(fā)芯片CC2420及天線、電平轉(zhuǎn) 換芯片MAX3232和3V供電電源組成。ATmegal28L具有RISC結(jié)構(gòu)、非易失性的程序和數(shù) 據(jù)存儲器、擁有JTAG接口，可以通過該接口實現(xiàn)對Flash， EEPROM,熔絲位和鎖定位的編 程。CC2420是首款符合2.4GHz, IEEE802.15.4標準的射頻收發(fā)器，硬件支持一部分IEEE 802.15.4MAC幀。ATmegal28L處理器通過SPI接口與CC2420交換數(shù)據(jù)、發(fā)送指令等。 MAX3232用于對ATmegal28L的電平轉(zhuǎn)換。
GPRS模塊SIM300 MODEM主要由SP3238E串口芯片、與移動基站進行收發(fā)的SIM300 模塊、天線及SIM卡還有9V供電電源構(gòu)成。SP3238E串口芯片用于對SIM300模塊的電平 轉(zhuǎn)換。SIM300 MODEM的工作電壓是7.5 V 12V，因此9V的供電電源便可供電。SIM300 模塊內(nèi)置TCP/IP協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸，本發(fā)明采用該模塊的TCP功能把匯聚節(jié) 點接收到的采集數(shù)據(jù)以IP包的形式傳給遠端的監(jiān)控中心。
ATmegal28L和SIM300模塊的電平轉(zhuǎn)換之后便可通過RS232交叉線連接，所謂的RS232 交叉線連接是三線接法對于9針串口和25針串口均是2與3相連，即一端的發(fā)送和另一端的接收相連。
一般節(jié)點主要由微處理器ATmegal28L、射頻收發(fā)芯片CC2420及天線、溫度傳感器SHT
和3V電源組成。實施例工作過程如下
步驟1)開啟服務(wù)器計算機并接入Internet網(wǎng)，運行網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具NetAssist.exe，并進行正確的通訊設(shè)置。如圖3所示。
步驟2)實現(xiàn)匯聚節(jié)點與服務(wù)器之間的通信。首先，對單片機進行編程，執(zhí)行指令"AT+CIPSTART="TCP"，"服務(wù)器公網(wǎng)IP地址"，"服務(wù)器端口號""。服務(wù)器通訊設(shè)置完畢之后，通過RS232串口線將匯聚節(jié)點和SIM300模塊連接起來并按順序依次打開SIM300MODEM、匯聚節(jié)點電源開關(guān)。大約IO秒鐘后匯聚節(jié)點處理器ATmegal28L便會通過AT指令要求SIM300模塊主動進行TCP連接監(jiān)控中心服務(wù)器終端。實現(xiàn)步驟2的主要程序代碼如下
void gprs—start() //SIM300模塊進行TCP連接
(charstart[50fAT+CIPSTART—"TCPV',、"202.195.161.9V',Y'8inrW';for(int i=0;i<4;i++){intil=0;int i2=0;int i3=0;char get='A';while(il<50){usart_putbyte(start[i 1 ]);il++;}for(i2=0;i2<30000;i2++){get=(char)UDRO;if(get=='K')
i2=29999;}for(i3=0;i3<30000;i3++){get=(char)UDRO;if(get=='K'){i3=29999;i=4; }
return;
如果SIM300成功進行TCP連接服務(wù)器后，服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具窗口的下邊框上便會顯示"Message: FD—ACCEPT",如圖4所示。
步驟3)實現(xiàn)監(jiān)控中心對一般節(jié)點的控制。根據(jù)SIM300的工作原理，模塊通過TCP/IP
成功連接到遠端的服務(wù)器后便會獲得移動網(wǎng)絡(luò)分配的一個動態(tài)本地IP地址，同時服務(wù)器端的
網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具也會記下這個IP地址，只要不關(guān)閉移動場景那么模塊的本地IP地址就不會變。
這樣如果監(jiān)控中心需要一般節(jié)點采集數(shù)據(jù)，就可以通過GPRS模塊和匯聚節(jié)點給一般節(jié)點發(fā)布采集命令。
監(jiān)控中心如果需要3號節(jié)點采集數(shù)據(jù)，只需在網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具發(fā)送欄里輸入采集命令——
如'Z'('Z，是發(fā)明人自己設(shè)定的)并點擊"發(fā)送"，采集命令'Z'便會自動傳到SIM300
模塊連接服務(wù)器時獲得的動態(tài)本地IP地址上，模塊再將接收到的'z'命令通過串口發(fā)送到
單片機的數(shù)據(jù)寄存器UDRO。
當(dāng)UDRO接收完采集命令后，便會產(chǎn)生接收完成中斷"一attribute((signal))—vector—18(void)"，中斷向量號設(shè)為18是因為重新定義了所有的中斷向量號。中斷處理函數(shù)通過"switch((char)UDRO)"語句對接收到的指令'Z，進行判斷得出監(jiān)控中心需要3號監(jiān)控節(jié)點采集信息。這時服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具窗口數(shù)據(jù)接收欄里便會顯示"匯聚節(jié)點現(xiàn)在向3號節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)采集命令，請等待"中文語句，如圖5所示。
中斷處理函數(shù)代碼如下
void—attribute((signa1))—vector—18(void) 〃定義接收完成中斷函數(shù)，中斷向量
號重定義為18
{os—atomic一t —nesc一atomic = os—atomic—start();
(switch((clia )UD50) — //對接收到的采集命令進行判斷{case'X，
control—nodel(); //向1號節(jié)點發(fā)送釆集命令breakscase'Y,:
control—node2(); 〃向2號節(jié)點發(fā)送采集命令breaks
control—node3(); 〃向3號節(jié)點發(fā)送釆集命令break; }
os_atomic—end(_nesc—atomic); }
廠 一 —
步驟4)實現(xiàn)匯聚節(jié)點與一般節(jié)點之間的通信。在匯聚節(jié)點判斷出需要3號監(jiān)控點采集數(shù)據(jù)后，便通過CC2420無線收發(fā)芯片向相應(yīng)節(jié)點發(fā)送采集命令。
一般節(jié)點收到匯聚節(jié)點轉(zhuǎn)送過來的采集命令后，便會進行采集工作并及時將采集的數(shù)據(jù)傳給匯聚節(jié)點。
步驟5)匯聚節(jié)點對接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理并及時發(fā)給遠端的監(jiān)控中心。由于本系統(tǒng)中采用的溫度傳感器SHT直接采集的數(shù)據(jù)不是具體的溫度值，所以匯聚節(jié)點處理器ATmegal28L必須先把這些數(shù)據(jù)通過相關(guān)公式進行運算才能得到直觀的溫度值。采用的公式是Temperature=-39.66+0.01*S(S就是監(jiān)控節(jié)點采集的數(shù)據(jù)進行十進制轉(zhuǎn)換后的數(shù)值)，得到的溫度值單位是攝氏度。得到溫度值后便可以通過SIM300模塊將這些溫度值傳給監(jiān)控中心，單片機還是通過AT指令"AT+CIPSEND"來操作模塊。執(zhí)行成功模塊會返回"〉"，然后輸入要發(fā)送的溫度值，輸入結(jié)束后以ctrl+z(0xlA)作為結(jié)束符。實現(xiàn)步驟5的相關(guān)程序代碼如下
uintl6一t datachange(uint8一t temperature 1,uint8—t temperature2) 〃利用相關(guān)公式將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成
直觀&溫度值 — —
{uintl6_tTEM;
TEM=(( uintl6」)temperature2)*256+( uintl6—t)temperaturel;TEM=-39.66+0.01 *TEM;return TEM;}
uintl 6—t temperature;
temperature=datachange(cc2420—rxbuf—now[ 12] ,cc2420_rxbuf—now[ 13]);
void send() 〃需要SIM300模塊傳輸數(shù)據(jù)
{ char send[16]="AT+CIPSEND\r\n";intj=0;char getl-'A';for(j=0;j<2;j++){intjl=0;intj2=0;while(jl<16){usart_putbyte(send[j 1 ]);
for(j2=0;j2<30000;j2++){getl=(char)UDR0;
if(getl=='>')
{j2=29999;
j=2;}
return;
printf("當(dāng)前節(jié)點監(jiān)測的溫度是％d °C\n", temperature ); 〃輸入轉(zhuǎn)換后的溫度值usart_putbyte(OxlA); 〃以ctrl+z作為結(jié)束符
最后如果匯聚節(jié)點成功將3號節(jié)點采集的溫度值通過GPRS模塊傳給監(jiān)控中心后，服務(wù)器端的網(wǎng)絡(luò)調(diào)試工具數(shù)據(jù)接收欄里便會顯示"當(dāng)前節(jié)點采集的溫度是22'C"，如圖6所示。
該實施例表明只需在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的匯聚節(jié)點加上GPRS模塊并對處理器進行相應(yīng)的編程，便可將采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)以IP包的形式傳輸給遠端的監(jiān)控中心了，且能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控中心與各監(jiān)控節(jié)點之間的雙向通信。
程序編譯及下載通過WinAVR開發(fā)環(huán)境將編寫好的C語言程序編譯生成hex文件，再通過AVR JTAG仿真器將hex文件下載到傳感器節(jié)點處理器中。
權(quán)利要求
1、一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，包括一般節(jié)點、匯聚節(jié)點和監(jiān)控中心服務(wù)器終端，其特征在于，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的匯聚節(jié)點添加GPRS模塊，該模塊支持TCP/IP協(xié)議，能通過移動基站和Internet網(wǎng)進行通訊，從而實現(xiàn)將一般節(jié)點采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)以IP包的形式發(fā)送到遠端的監(jiān)控中心服務(wù)器上；監(jiān)控中心能通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)把控制指令傳給匯聚節(jié)點，然后由匯聚節(jié)點處理器通過外部接收完成中斷對指令進行分析來控制一般節(jié)點的工作狀態(tài)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，匯聚節(jié)點包 括射頻收發(fā)模塊、微處理器模塊、電平轉(zhuǎn)換模塊和電源模塊；其中射頻收發(fā)模塊，用于節(jié)點之間的通信；微處理器模塊，通過同步串行接口 SPI與射頻收發(fā)芯片進行數(shù)據(jù)交換，并對射頻收發(fā)芯 片進行控制、處理監(jiān)控中心傳來的控制指令和提取一般節(jié)點采集到的有價值的數(shù)據(jù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，GPRS添加 到匯聚節(jié)點上，通過對微處理器進行軟件編程來實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)與Internet網(wǎng)的信息互換，具體方法如下1) 微處理器根據(jù)監(jiān)控中心服務(wù)器的本地公網(wǎng)IP地址，通過AT指令來操縱GPRS模塊，從而與服務(wù)器進行正確的TCP連接，確保GPRS網(wǎng)絡(luò)能夠與Internet網(wǎng)互聯(lián)；2) 微處理器通過接收完成中斷函數(shù)對監(jiān)控中心傳來的控制指令進行分析判斷出需要哪些 一般節(jié)點采集數(shù)據(jù)并向相應(yīng)一般節(jié)點發(fā)布采集任務(wù)；3) 微處理器對一般接點傳送過來的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理并再次通過AT指令來操作GPRS 模塊將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心服務(wù)器。
4、 一種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于，步驟如下(1) 連接于Internet網(wǎng)上的服務(wù)器終端進行正確的通訊設(shè)置；(2) 匯聚節(jié)點的微處理器通過AT指令要求GPRS模塊與服務(wù)器終端進行通信連接；(3) 步驟(2)連接成功后，服務(wù)器終端通過通訊軟件給一般節(jié)點發(fā)布采集命令，這些 采集命令首先通過步驟(2)建立的通信鏈路傳到匯聚節(jié)點；(4) 匯聚節(jié)點對接收到的采集命令進行分析得出需要進行采集任務(wù)的一般節(jié)點，并把采 集命令轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的的一般節(jié)點；(5) —般節(jié)點收到采集任務(wù)后進行信息的采集工作，并及時將采集到的數(shù)據(jù)傳送給匯聚節(jié)點；(6) 匯聚節(jié)點接收一般接點采集的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)進行處理后再次通過AT命令傳送給服務(wù)器終端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種經(jīng)由GPRS的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)遠程數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一般節(jié)點、匯聚節(jié)點和監(jiān)控中心服務(wù)器終端，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的匯聚節(jié)點添加GPRS模塊，該模塊支持TCP/IP協(xié)議，能通過移動基站和Internet網(wǎng)進行通訊，從而實現(xiàn)將一般節(jié)點采集的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)以IP包的形式發(fā)送到遠端的監(jiān)控中心服務(wù)器上；監(jiān)控中心能通過GPRS網(wǎng)絡(luò)和Internet網(wǎng)把控制指令傳給匯聚節(jié)點，然后由匯聚節(jié)點處理器來控制一般節(jié)點的工作狀態(tài)。本發(fā)明解決了遠程數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}，實現(xiàn)了對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有監(jiān)控節(jié)點的實時控制，降低了運營成本，在遠距離、大面積的監(jiān)測系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號H04W84/18GK101527733SQ20091003001
公開日2009年9月9日 申請日期2009年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月31日
發(fā)明者蔣中秋, 蔡福軍, 述 閆, 玲 陳, 陳祖爵 申請人:江蘇大學(xué)