專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
目前，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)主要是通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)采集，然后人工將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式傳送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行處理，這種數(shù)據(jù)采集方式實(shí)時(shí)性差，即不能實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)傳輸，因而不能滿(mǎn)足實(shí)際需要。隨著通信、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的發(fā)展，基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)和建設(shè)使數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)傳輸成為可能。然而傳感器網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一直尚未進(jìn)入實(shí)用階段，究其原因，是傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的功能達(dá)不到要求，比如能量受限、通信能力受限、計(jì)算和存儲(chǔ)能力受限等，這些問(wèn)題中，數(shù)據(jù)采集和處理能力成為制約標(biāo)準(zhǔn)化、普適的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研制的瓶頸。在數(shù)據(jù)采集上，普通的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)只能采集單一的數(shù)據(jù)，或只能接入一路模擬量傳感器。在數(shù)據(jù)處理上，普通的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采樣分析速度慢，在復(fù)雜環(huán)境中的抗干擾能力不高，容易發(fā)生信息誤傳。另外，現(xiàn)有的無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)大多只能通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行人為觸發(fā)，因而使用時(shí)存在使用操作不便、可能出現(xiàn)誤觸發(fā)、因疏忽未觸發(fā)等實(shí)際缺陷。正是由于上述種種原因，現(xiàn)行的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無(wú)法有效完成實(shí)時(shí)的信息采集任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高，能通過(guò)由工作參數(shù)檢測(cè)單元和觸發(fā)傳感器組成的觸發(fā)裝置對(duì)傳感器模塊進(jìn)行自動(dòng)觸發(fā)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括傳感器模塊、用于自動(dòng)搜索鄰近無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊、與傳感器模塊相接的CPU模塊、對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的工作參數(shù)檢測(cè)單元、與工作參數(shù)檢測(cè)單元相接且根據(jù)工作參數(shù)檢測(cè)單元所檢測(cè)信息對(duì)CPU 模塊發(fā)送觸發(fā)傳感器工作指令的信號(hào)觸發(fā)器、由CPU模塊進(jìn)行控制且對(duì)傳感器模塊所采集的信息與傳感器模塊的工作狀態(tài)進(jìn)行同步顯示的LED顯示單元、參數(shù)設(shè)置單元以及與CPU 模塊相接的供電單元和無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，所述CPU模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信，所述信號(hào)觸發(fā)器與CPU模塊之間以有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行雙向通信，所述LED顯示單元和參數(shù)設(shè)置單元均與CPU模塊相接。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是還包括與CPU模塊相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和計(jì)時(shí)模塊。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述信號(hào)觸發(fā)器和 CPU模塊均接有射頻收發(fā)單元，且信號(hào)觸發(fā)器和CPU模塊之間通過(guò)射頻收發(fā)單元進(jìn)行雙向。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊為ZigBee短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊包括互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器和將CPU模塊接入互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)接入器，所述CPU模塊通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入器和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述電源模塊由電源管理模塊和與電源管理模相接的可充電電池組成。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是還包括對(duì)所述可充電電池的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電量檢測(cè)單元，所述電量檢測(cè)單元與CPU模塊相接。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是還包括與CPU模塊相接的告警提示單元。上述一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述傳感器模塊包括由多個(gè)傳感器組成的傳感器組、與傳感器組相接的數(shù)據(jù)預(yù)處理電路模塊和與數(shù)據(jù)預(yù)處理電路模塊相接的數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊與CPU模塊相接。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、實(shí)現(xiàn)了不同傳感器同時(shí)使用和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)類(lèi)型多樣且覆蓋范圍廣，各傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)信息傳播的范圍和速度大，傳感器工作狀態(tài)采用遠(yuǎn)程喚醒機(jī)制，能節(jié)省電力。2、設(shè)計(jì)合理，各模塊之間協(xié)調(diào)工作效率高，且各組件均采用模塊形式設(shè)置，非常省電，大大延長(zhǎng)了傳感器節(jié)點(diǎn)的使用壽命。3、傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采用可充電電池供電，便于更換，保證節(jié)點(diǎn)供電穩(wěn)定，使整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)具有可重構(gòu)和易調(diào)整性、方便維護(hù)和管理。4、由工作參數(shù)檢測(cè)單元對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)并將所檢測(cè)信號(hào)傳送至觸發(fā)傳感器，觸發(fā)傳感器對(duì)根據(jù)工作參數(shù)檢測(cè)單元所檢測(cè)信息向CPU模塊發(fā)送觸發(fā)傳感器工作指令，CPU模塊接收到觸發(fā)傳感器工作指令對(duì)傳感器模塊進(jìn)行激活且各傳感器進(jìn)入工作狀態(tài)。5、節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)連接無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的通信，實(shí)現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議間的轉(zhuǎn)換和傳感器數(shù)據(jù)的無(wú)線(xiàn)傳輸。6、用戶(hù)只需要啟動(dòng)相關(guān)命令，發(fā)送控制命令到傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和傳輸。7、實(shí)現(xiàn)了常見(jiàn)傳感器的即插即用，安裝更換及布設(shè)方便。綜上所述，本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高，能通過(guò)由工作參數(shù)檢測(cè)單元和觸發(fā)傳感器組成的觸發(fā)裝置對(duì)傳感器模塊進(jìn)行自動(dòng)觸發(fā)，有效解決了現(xiàn)有傳感器節(jié)點(diǎn)存在的通信能力差、功能單一、壽命短、不便于維護(hù)、不能自動(dòng)觸發(fā)等缺陷和不足。下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1為本發(fā)明的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-傳感器模塊； 1-1-傳感器組；1-2-數(shù)據(jù)預(yù)處理電路模塊；1-3-數(shù)據(jù)采集模塊；2-CPU模塊；3_短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊；4-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；5-工作參數(shù)檢測(cè)單元；6-信號(hào)觸發(fā)器；7-LED顯示單元；8_供電單元；8_1_電源管理模塊；8-2-可充電電池；9-無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊；10-上位監(jiān)控機(jī)；11-參數(shù)設(shè)置單元；12-互聯(lián)網(wǎng)接入器；13-互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器；15-計(jì)時(shí)模塊； 16-射頻收發(fā)單元；17-電量檢測(cè)單元；18-告警提示單元。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括傳感器模塊1、用于自動(dòng)搜索鄰近無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊3、與傳感器模塊1相接的CPU模塊2、對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的工作參數(shù)檢測(cè)單元5、與工作參數(shù)檢測(cè)單元5相接且根據(jù)工作參數(shù)檢測(cè)單元5所檢測(cè)信息對(duì)CPU模塊2發(fā)送觸發(fā)傳感器工作指令的信號(hào)觸發(fā)器6、由CPU模塊2進(jìn)行控制且對(duì)傳感器模塊1所采集的信息與傳感器模塊1的工作狀態(tài)進(jìn)行同步顯示的LED顯示單元7、參數(shù)設(shè)置單元11以及與CPU模塊2相接的供電單元8和無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊9，所述CPU模塊2通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊9與上位監(jiān)控機(jī)10進(jìn)行雙向通信，所述信號(hào)觸發(fā)器6與CPU模塊2之間以有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行雙向通信，所述LED顯示單元7和參數(shù)設(shè)置單元11均與CPU模塊2相接。本實(shí)施例中，本發(fā)明還包括與CPU模塊2相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊4和計(jì)時(shí)模塊15。 所述信號(hào)觸發(fā)器6和CPU模塊2均接有射頻收發(fā)單元16，且信號(hào)觸發(fā)器6和CPU模塊2之間通過(guò)射頻收發(fā)單元16進(jìn)行雙向通信。所述短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊3為ZigBee短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊。本實(shí)施例中，所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊9包括互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器13和將CPU模塊2接入互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)接入器12，所述CPU模塊2通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入器12和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器13與上位監(jiān)控機(jī)10進(jìn)行雙向通信。所述電源模塊14由電源管理模塊8-1和與電源管理模塊8-1相接的可充電電池 8-2組成。同時(shí)，本發(fā)明還包括對(duì)所述可充電電池8-2的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電量檢測(cè)單元 17，所述電量檢測(cè)單元17與CPU模塊2相接。本實(shí)施例中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊4為處于帶電狀態(tài)的RAM存儲(chǔ)器，且所述RAM存儲(chǔ)器與電源管理模塊8-1相接。同時(shí)，本發(fā)明還包括與CPU模塊2相接的告警提示單元18。本實(shí)施例中，所述傳感器模塊1包括由多個(gè)傳感器組成的傳感器組1-1、與傳感器組1-1相接的數(shù)據(jù)預(yù)處理電路模塊1-2和與數(shù)據(jù)預(yù)處理電路模塊1-2相接的數(shù)據(jù)采集模塊1-3，所述數(shù)據(jù)采集模塊1-3 與CPU模塊2相接。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括傳感器模塊(1)、用于自動(dòng)搜索鄰近無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊(3)、與傳感器模塊(1)相接的CPU 模塊O)、對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的工作參數(shù)檢測(cè)單元(5)、與工作參數(shù)檢測(cè)單元( 相接且根據(jù)工作參數(shù)檢測(cè)單元( 所檢測(cè)信息對(duì)CPU模塊( 發(fā)送觸發(fā)傳感器工作指令的信號(hào)觸發(fā)器(6)、由CPU模塊( 進(jìn)行控制且對(duì)傳感器模塊(1)所采集的信息與傳感器模塊(1)的工作狀態(tài)進(jìn)行同步顯示的LED顯示單元(7)、參數(shù)設(shè)置單元(11)以及與 CPU模塊( 相接的供電單元(8)和無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊(9)，所述CPU模塊( 通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊(9)與上位監(jiān)控機(jī)(10)進(jìn)行雙向通信，所述信號(hào)觸發(fā)器(6)與CPU模塊( 之間以有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行雙向通信，所述LED顯示單元(7)和參數(shù)設(shè)置單元(11)均與CPU模塊(2) 相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于 還包括與CPU模塊⑵相接的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊⑷和計(jì)時(shí)模塊(15)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述信號(hào)觸發(fā)器(6)和CPU模塊⑵均接有射頻收發(fā)單元(16)，且信號(hào)觸發(fā)器(6)和 CPU模塊( 之間通過(guò)射頻收發(fā)單元(16)進(jìn)行雙向通信。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊(3)為ZigBee短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊(9)包括互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(13)和將CPU模塊⑵接入互聯(lián)網(wǎng)的互聯(lián)網(wǎng)接入器(12)，所述CPU模塊(2)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入器(12)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器(13)與上位監(jiān)控機(jī)(10)進(jìn)行雙向通信。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述供電單元⑶由電源管理模塊(8-1)和與電源管理模塊(8-1)相接的可充電電池 (8-2)組成。
7.按照權(quán)利要求6所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于 還包括對(duì)所述可充電電池(8-2)的電量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的電量檢測(cè)單元(17)，所述電量檢測(cè)單元(17)與CPU模塊(2)相接。
8.按照權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于還包括與CPU模塊(2)相接的告警提示單元(18)。
9.按照權(quán)利要求1或2所述的一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述傳感器模塊(1)包括由多個(gè)傳感器組成的傳感器組(1-1)、與傳感器組(1-1)相接的數(shù)據(jù)預(yù)處理電路模塊(1- 和與數(shù)據(jù)預(yù)處理電路模塊(1- 相接的數(shù)據(jù)采集模塊(1-3)， 所述數(shù)據(jù)采集模塊(1- 與CPU模塊( 相接。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種自動(dòng)觸發(fā)式無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，包括傳感器模塊、用于自動(dòng)搜索鄰近無(wú)線(xiàn)傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無(wú)線(xiàn)通信模塊、CPU模塊、對(duì)被監(jiān)測(cè)設(shè)備的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的工作參數(shù)檢測(cè)單元、根據(jù)工作參數(shù)檢測(cè)單元所檢測(cè)信息對(duì)CPU模塊發(fā)送觸發(fā)傳感器工作指令的信號(hào)觸發(fā)器、LED顯示單元、參數(shù)設(shè)置單元以及與CPU模塊相接的供電單元和無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊，CPU模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)收發(fā)模塊與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信，信號(hào)觸發(fā)器與CPU模塊之間以有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式進(jìn)行雙向通信。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、操作簡(jiǎn)便且使用效果好、智能化程度高，能通過(guò)由工作參數(shù)檢測(cè)單元和觸發(fā)傳感器組成的觸發(fā)裝置對(duì)傳感器模塊進(jìn)行自動(dòng)觸發(fā)。
文檔編號(hào)H04W88/18GK102573138SQ20101059499
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月19日
發(fā)明者楊金銘, 蒙海英 申請(qǐng)人:西安聯(lián)友電子科技有限公司