專利名稱：具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線傳感器節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及一種具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
目前，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)主要是通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場采集，然后人工將采集的數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳送到數(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，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的開發(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)算和存儲能力受限等，這些問題中，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。同時(shí)，現(xiàn)有的無線傳感器節(jié)點(diǎn)大多不具有程序自動更新與參數(shù)及時(shí)修正功能，正是由于上述種種原因，現(xiàn)行的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法有效完成實(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)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用操作簡便且使用效果好、智能化程度高，能自動進(jìn)行內(nèi)部程序升級、更新和工作參數(shù)修正，能有效解決現(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)等缺陷和不足。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括傳感器模塊、與傳感器模塊相接的CPU模塊、與CPU模塊相接且用于自動搜索鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、在對傳感器模塊所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳的同時(shí)對上位機(jī)所發(fā)送的由參數(shù)修改信息與程序更新信息組成的控制信息進(jìn)行同步接收的無線收發(fā)器、對CPU模塊內(nèi)部程序進(jìn)行加載與實(shí)時(shí)更新的程序加載與更新模塊、對CPU模塊的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新與修正的參數(shù)修正模塊、對所接收控制信息中的信息類型進(jìn)行自動識別與分類的信息類型自動識別模塊、 將經(jīng)信息類型自動識別模塊分類后的參數(shù)修改信息與程序更新信息分別轉(zhuǎn)存至程序加載與更新模塊和參數(shù)修正模塊的信息轉(zhuǎn)存模塊以及與CPU模塊相接的電源模塊，所述數(shù)據(jù)存儲模塊、無線收發(fā)器、程序加載與更新模塊、參數(shù)修正模塊、信息類型自動識別模塊和信息轉(zhuǎn)存模塊均與CPU模塊相接，所述信息轉(zhuǎn)存模塊與信息類型自動識別模塊相接。上述具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征是所述短距離無線通信模塊為ZigBee短距離無線通信模塊。上述具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征是所述電源
3模塊包括電源管理模塊以及分別與電源管理模塊相接的可充電電池和太陽能充電電池，所述電源管理模塊與CPU模塊相接。上述具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征是還包括與 CPU模塊相接的計(jì)時(shí)模塊。上述具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征是所述傳感器模塊包括由多個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。上述具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征是所述數(shù)據(jù)存儲模塊為處于帶電狀態(tài)下的RAM存儲器。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、可通過遠(yuǎn)程命令對傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)修改和程序升級，實(shí)現(xiàn)了普通傳感器的遠(yuǎn)程校正，通信能力強(qiáng)，傳輸速度快。5、節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)連接無線傳感器網(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)的無線傳輸。6、用戶只需要啟動相關(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、使用操作簡便且使用效果好、智能化程度高，能自動進(jìn)行內(nèi)部程序升級、更新和工作參數(shù)修正，能有效解決現(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)等缺陷和不足。下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(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_短距離無線通信模塊；4-數(shù)據(jù)存儲模塊； 5-無線收發(fā)器；6-計(jì)時(shí)模塊；7-程序加載與更新模 8-參數(shù)修正模塊；9-信息類型自動識別模塊；塊；10-信息轉(zhuǎn)存模塊； 11-電源模塊； 11-1-電源管理模塊；
11-2-可充電電池； 11-3-太陽能充電電池。
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、與傳感器模塊1相接的CPU模塊2、與CPU 模塊2相接且用于自動搜索鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無線通信模塊3、數(shù)據(jù)存儲模塊 4、在對傳感器模塊1所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳的同時(shí)對上位機(jī)所發(fā)送的由參數(shù)修改信息與程序更新信息組成的控制信息進(jìn)行同步接收的無線收發(fā)器5、對CPU模塊2內(nèi)部程序進(jìn)行加載與實(shí)時(shí)更新的程序加載與更新模塊7、對CPU模塊2的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新與修正的參數(shù)修正模塊8、對所接收控制信息中的信息類型進(jìn)行自動識別與分類的信息類型自動識別模塊9、將經(jīng)信息類型自動識別模塊9分類后的參數(shù)修改信息與程序更新信息分別轉(zhuǎn)存至程序加載與更新模塊7和參數(shù)修正模塊8的信息轉(zhuǎn)存模塊10以及與CPU模塊2相接的電源模塊11，所述數(shù)據(jù)存儲模塊4、無線收發(fā)器5、程序加載與更新模塊7、參數(shù)修正模塊8、信息類型自動識別模塊9和信息轉(zhuǎn)存模塊10均與CPU模塊2相接，所述信息轉(zhuǎn)存模塊10與信息類型自動識別模塊9相接。本實(shí)施例中，所述短距離無線通信模塊3為ZigBee短距離無線通信模塊。所述電源模塊11包括電源管理模塊11-1以及分別與電源管理模塊11-1相接的可充電電池11-2 和太陽能充電電池11-3，所述電源管理模塊11-1與CPU模塊2相接。同時(shí)，本發(fā)明還包括與CPU模塊2相接的計(jì)時(shí)模塊6。本實(shí)施例中，所述傳感器模塊1包括由多個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。所述數(shù)據(jù)存儲模塊4為處于帶電狀態(tài)下的RAM存儲器。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、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
1.一種具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括傳感器模塊(1)、與傳感器模塊(1)相接的CPU模塊O)、與CPU模塊( 相接且用于自動搜索鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無線通信模塊(3)、數(shù)據(jù)存儲模塊G)、在對傳感器模塊(1) 所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳的同時(shí)對上位機(jī)所發(fā)送的由參數(shù)修改信息與程序更新信息組成的控制信息進(jìn)行同步接收的無線收發(fā)器( 、對CPU模塊( 內(nèi)部程序進(jìn)行加載與實(shí)時(shí)更新的程序加載與更新模塊(7)、對CPU模塊O)的工作參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新與修正的參數(shù)修正模塊 (8)、對所接收控制信息中的信息類型進(jìn)行自動識別與分類的信息類型自動識別模塊(9)、 將經(jīng)信息類型自動識別模塊(9)分類后的參數(shù)修改信息與程序更新信息分別轉(zhuǎn)存至程序加載與更新模塊(7)和參數(shù)修正模塊(8)的信息轉(zhuǎn)存模塊(10)以及與CPU模塊( 相接的電源模塊(11)，所述數(shù)據(jù)存儲模塊G)、無線收發(fā)器(5)、程序加載與更新模塊(7)、參數(shù)修正模塊(8)、信息類型自動識別模塊(9)和信息轉(zhuǎn)存模塊(10)均與CPU模塊(2)相接，所述信息轉(zhuǎn)存模塊(10)與信息類型自動識別模塊(9)相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述短距離無線通信模塊(3)為ZigBee短距離無線通信模塊。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述電源模塊(11)包括電源管理模塊(11-1)以及分別與電源管理模塊(11-1)相接的可充電電池(11-2)和太陽能充電電池(11-3)相接，所述電源管理模塊 (11-1)與CPU模塊⑵相接。
4.按照權(quán)利要求1或2所述的具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)， 其特征在于還包括與CPU模塊( 相接的計(jì)時(shí)模塊(6)。
5.按照權(quán)利要求1或2所述的具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)， 其特征在于所述傳感器模塊(1)包括由多個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。
6.按照權(quán)利要求1或2所述的具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)， 其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲模塊(4)為處于帶電狀態(tài)下的RAM存儲器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有程序自動更新及參數(shù)修正功能的無線傳感器節(jié)點(diǎn)，包括傳感器模塊、CPU模塊、用于自動搜索鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無線通信模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、在對傳感器模塊所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行上傳的同時(shí)對上位機(jī)所發(fā)送的由參數(shù)修改信息與程序更新信息組成的控制信息進(jìn)行同步接收的無線收發(fā)器、程序加載與更新模塊、參數(shù)修正模塊、對控制信息類型進(jìn)行自動識別與分類的信息類型自動識別模塊、將經(jīng)信息類型自動識別模塊分類后的信息分別轉(zhuǎn)存至程序加載與更新模塊和參數(shù)修正模塊的信息轉(zhuǎn)存模塊以及電源模塊。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用簡便且使用效果好、智能化程度高，能自動進(jìn)行內(nèi)部程序升級、更新和工作參數(shù)修正。
文檔編號H04W84/18GK102547805SQ20101059508
公開日2012年7月4日 申請日期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 申請人:西安聯(lián)友電子科技有限公司