專利名稱：具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點及其自發(fā)現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點及其自發(fā)現(xiàn)方法，用于網(wǎng)絡(luò)中對傳感器的發(fā)現(xiàn)與管理。
背景技術(shù)：
近年來，隨著無線技術(shù)的發(fā)展，“物聯(lián)網(wǎng)”概念逐步風行，直至2009年，該新興技術(shù)開始進入其“全盛時期”，國際上美國、日本、法國等都相繼提出相應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)、泛在網(wǎng)戰(zhàn)略，而我國提出了“感知中國”的物聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略。物聯(lián)網(wǎng)是指將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的ー個巨大網(wǎng)絡(luò)，是ー 個“溝通萬物”的網(wǎng)絡(luò)，具有全面感知、可靠傳輸、智能處理特征，實現(xiàn)了任何時間、任何地點的連接，可以幫助實現(xiàn)人類社會與物理世界的有機結(jié)合，使人類可以以更加實時、精細和互動的方式管理生產(chǎn)和生活，從而提高整個社會的信息化能力。物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)應(yīng)分為感知層、傳輸層和應(yīng)用層三個層次。其中感知層，主要實現(xiàn)標識、識別、感知(數(shù)據(jù)采集)功能；其中，采用射頻識別(RFID)技術(shù)、近距離無線通訊技術(shù)(NFC)、傳感器技術(shù)實現(xiàn)物體的標識、識別、感知功能。從物聯(lián)網(wǎng)的角度看，感知層ー個最重要的部分就是無線傳感網(wǎng)絡(luò)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)一般是由在空間分布的、獨立的傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點組成，節(jié)點包含有傳感器來監(jiān)控節(jié)點的物理或環(huán)境條件，如溫度、聲音、震動、壓力、運動或污染物等。每個無線傳感節(jié)點通常帶有無線電收發(fā)器或其他無線設(shè)備作為通信設(shè)備以通過網(wǎng)絡(luò)把傳感數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫和其他用戶。這樣，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以用于數(shù)據(jù)收集(Data Collection)、目標跟蹤(Object tracking)以及報警監(jiān)控(Alarm monitoring)等。目前,無線傳感網(wǎng)絡(luò)的無線通信采用的一般是具有自組織功能的網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh網(wǎng))，所以其中的無線通訊模塊都具有即插即用及自發(fā)現(xiàn)的特點。但對于傳感器，雖然目前的智能傳感器一般具有即插即用的特點，但因為傳感器一般沒主動上報信息的功能，所以，雖然可以通過不斷輪詢或廣播的方式模擬自發(fā)現(xiàn)的功能，還沒有真正的主動的自發(fā)現(xiàn)功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供ー種能夠自動發(fā)現(xiàn)管理網(wǎng)絡(luò)中傳感器的無線傳感節(jié)點及其自發(fā)現(xiàn)方法。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點，所述無線傳感節(jié)點包含有傳感器模塊和無線通訊模塊；所述傳感器模塊和無線通訊模塊相連。ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，所述無線傳感節(jié)點包含有傳感器模塊和無線通訊模塊；所述傳感器模塊和無線通訊模塊相連，所述無線傳感節(jié)點的無線通訊模塊經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點與管理系統(tǒng)相連，
所述無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法為
步驟一、所述無線通訊模塊在確認自己已經(jīng)與管理系統(tǒng)建立聯(lián)系后，獲取與該無線通訊模塊連接的傳感器模塊的標識信息；
步驟ニ、無線通訊模塊將傳感器模塊的標識信息通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送到管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)將相應(yīng)的傳感器模塊納入管理，從而完成傳感器的自發(fā)現(xiàn)。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，所述步驟一中，所述無線通訊模塊確認與管理系統(tǒng)建立聯(lián)系的方式為無線通訊模塊收到管理系統(tǒng)發(fā)出的如下信息中的至少ー個確認信息、心跳信息或獲取無線通訊模塊連接的傳感器模塊的標識信息的命令。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，所述步驟一中，所述無線通訊模塊在確認與管理系統(tǒng)建立聯(lián)系前，所述無線通訊模塊首先利用其自組織功能加入無線傳感網(wǎng)絡(luò)，納入管理系統(tǒng)的管理。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，所述步驟一中，所述傳感器模塊的標識信息包括傳感器模塊的唯一編號或名稱，還可以包括但不限于傳感器的類型標識。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，所述步驟一中，所述管理系統(tǒng)是所述無線傳感節(jié)點加入的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，所述步驟ニ中，所述管理系統(tǒng)將相應(yīng)的傳感器模塊納入管理，是指管理系統(tǒng)已知道該傳感器模塊的存在，將該傳感器模塊的相關(guān)信息存入管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，并在需要時讀取傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，所述無線傳感節(jié)點加入ー個傳感網(wǎng)絡(luò)吋，當傳輸距離較長吋，需要無線傳感網(wǎng)關(guān)作為跟遠程管理系統(tǒng)的通訊的橋梁，所述無線傳感網(wǎng)關(guān)結(jié)合其它遠距離通訊技術(shù)，所述遠距離通訊技術(shù)包括但不限于如下技術(shù)的ー種或多種TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、GPRS或3G，以實現(xiàn)遠程通訊的能力。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，當傳感器模塊和無線通訊模塊共存于ー個設(shè)備空間的組合方式，所述傳感器模塊和無線通訊模塊是獨立的模塊，即所述傳感器模塊和無線通訊模塊分別各自具有處理器模塊，但所述傳感器模塊和無線通訊模塊各自具有或共用能量供應(yīng)模塊，所述傳感器模塊和無線通訊模塊之間的通訊可以通過內(nèi)部接ロ或標準數(shù)據(jù)接ロ進行。本發(fā)明ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，當傳感器模塊和無線通訊模塊共存于ー個設(shè)備空間，且無線通訊模塊可以直接讀取傳感器模塊的標識信息的組合方式，所述傳感器模塊和無線通訊模塊是獨立的模塊，所述傳感器模塊和無線通訊模塊均與數(shù)據(jù)存儲模塊相連，所述傳感器模塊和無線通訊模塊各自具有或共用處理器模塊和能量供應(yīng)模塊，所述傳感器模塊和無線通訊模塊之間的通訊通過內(nèi)部接ロ或標準數(shù)據(jù)接ロ進行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
當傳感器模塊連入網(wǎng)絡(luò)后，自動將信息通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點發(fā)送給管理系統(tǒng)，以方便管理系統(tǒng)對整個傳感網(wǎng)絡(luò)進行管理，實現(xiàn)真正意義上的傳感器自發(fā)現(xiàn)。


圖I為本發(fā)明一應(yīng)用示意圖。圖2為本發(fā)明另ー實施例示意圖。圖3為本發(fā)明實施例三示意圖。圖4為本發(fā)明實施例四示意圖。圖5為本發(fā)明實施例五示意圖。圖6為本發(fā)明實施例六示意圖 圖中
傳感器模塊I、無線通訊模塊2、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點3、管理系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)存儲模塊5、信號轉(zhuǎn)換模塊 6 ；
雨量計I. I、閘位計I. 2、水位計I. 3 ；
路由器3. I、網(wǎng)關(guān)3. 2、網(wǎng)絡(luò)3. 3。
具體實施例方式實施例一
參見圖1，本發(fā)明涉及ー種具有自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點，所述無線傳感節(jié)點包含有傳感器模塊I和無線通訊模塊2，所述傳感器模塊I與無線通訊模塊2相連，所述無線傳感節(jié)點設(shè)置有多個，多個無線通訊模塊2通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點3與管理系統(tǒng)4相連，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點3和管理系統(tǒng)4均為常規(guī)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備和管理系統(tǒng)，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點3為無線傳感網(wǎng)關(guān)結(jié)合TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)、GPRS 或 3G，
所述傳感器自發(fā)現(xiàn)方法的步驟為
步驟一、所述無線通訊模塊2在確認自己已經(jīng)與管理系統(tǒng)4建立聯(lián)系后，獲取與該無線通訊模塊2連接的傳感器模塊I的標識信息；
步驟ニ、無線通訊模塊2將傳感器模塊I的標識信息通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點3發(fā)送到管理系統(tǒng)4，管理系統(tǒng)4將相應(yīng)的傳感器模塊I納入管理，從而完成傳感器的自發(fā)現(xiàn)。實施例ニ
參見圖2，本實施例中傳感器模塊I和無線通訊模塊2為相互獨立的組合方式，即傳感器模塊I和無線通訊模塊2分別各自具有處理器模塊和能量供應(yīng)模塊，傳感器模塊I和無線通訊模塊2之間的通訊通過標準數(shù)據(jù)接ロ(包括，但不限于RS-485、RS-232等接ロ)進行。這種方式適合已經(jīng)有現(xiàn)成的傳感器，現(xiàn)在需要將其加入無線傳感網(wǎng)絡(luò)的情況。實施例三
參見圖3，本實施例中傳感器模塊I和無線通訊模塊2共存于ー個設(shè)備空間的組合方式，所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2是獨立的模塊，即所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2分別各自具有處理器模塊，但所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2各自具有或共用能量供應(yīng)模塊，所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2之間的通訊可以通過內(nèi)部接ロ或標準數(shù)據(jù)接ロ(包括，但不限于RS-485、RS-232等接ロ)進行。實施例四
參見圖4，本實施例中傳感器模塊I和無線通訊模塊2共存于ー個設(shè)備空間，且無線通訊模塊2可以直接讀取傳感器模塊I的標識信息的組合方式，所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2是獨立的模塊，所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2均與數(shù)據(jù)存儲模塊5相連，所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2各自具有或共用處理器模塊和能量供應(yīng)模塊，所述傳感器模塊I和無線通訊模塊2之間的通訊通過內(nèi)部接ロ或標準數(shù)據(jù)接ロ(可以是但不限于RS-485、RS-232 等接 ロ)進行。實施例五 參見圖5，實施例五與實施例ニ的不同在于傳感器模塊I不具有標準數(shù)據(jù)接ロ時，在傳感器模塊I和無線通訊模塊2之間接入信號轉(zhuǎn)換模塊6，用于將傳傳感器模塊I的信號轉(zhuǎn)換為上述標準數(shù)據(jù)接ロ信號。實施例六
參見圖6，本實施例中，所述傳感器模塊I包含有雨量計I. I、閘位計I. 2和水位計I. 3，所述雨量計I. I、閘位計I. 2和水位計I. 3分別與無線通訊模塊2相連構(gòu)成無線傳感節(jié)點，所述網(wǎng)絡(luò)節(jié)點3包含有路由器3. I、網(wǎng)關(guān)3. 2和網(wǎng)絡(luò)3. 3，所述路由器3. I級聯(lián)后經(jīng)網(wǎng)關(guān)3. 2與網(wǎng)絡(luò)3. 3相連，所述網(wǎng)絡(luò)3. 3為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、GPRS或3G。
權(quán)利要求
1.ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點，其特征在于所述無線傳感節(jié)點包含有傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2);所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)相連。
2.ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于所述無線傳感節(jié)點包含有傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2);所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)相連，所述無線傳感節(jié)點的無線通訊模塊(2)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(3)與管理系統(tǒng)(4)相連， 所述無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法包括以下步驟 步驟一、所述無線通訊模塊(2)在確認自己已經(jīng)與管理系統(tǒng)(4)建立聯(lián)系后，獲取與該無線通訊模塊(2)連接的傳感器模塊(I)的標識信息； 步驟ニ、無線通訊模塊(2)將傳感器模塊(I)的標識信息通過網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(3)發(fā)送到管理系統(tǒng)(4)，管理系統(tǒng)(4)將相應(yīng)的傳感器模塊(I)納入管理，從而完成傳感器的自發(fā)現(xiàn)。
3.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟一中，所述無線通訊模塊(2)確認與管理系統(tǒng)(4)建立聯(lián)系的方式為■ 無線通訊模塊(2)收到管理系統(tǒng)(4)發(fā)出的如下信息中的至少ー個確認信息、心跳信息或獲取無線通訊模塊(2)連接的傳感器模塊(I)的標識信息的命令。
4.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟一中，所述無線通訊模塊(2)在確認與管理系統(tǒng)(4)建立聯(lián)系前，所述無線通訊模塊(2)首先利用其自組織功能加入無線傳感網(wǎng)絡(luò)，納入管理系統(tǒng)的管理。
5.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟一中，所述傳感器模塊(I)的標識信息包括傳感器模塊的唯一編號或名稱，還可以包括但不限于傳感器的類型標識。
6.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟一中，所述管理系統(tǒng)(4)是所述無線傳感節(jié)點加入的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)。
7.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟ニ中，所述管理系統(tǒng)(4)將相應(yīng)的傳感器模塊(I)納入管理，是指管理系統(tǒng)(4)已知道該傳感器模塊(I)的存在，將該傳感器模塊(I)的相關(guān)信息存入管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)，并在需要時讀取傳感器的監(jiān)測數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于所述無線傳感節(jié)點加入ー個傳感網(wǎng)絡(luò)吋，當傳輸距離較長吋，需要無線傳感網(wǎng)關(guān)作為跟遠程管理系統(tǒng)的通訊的橋梁，所述無線傳感網(wǎng)關(guān)結(jié)合其它遠距離通訊技術(shù)，所述遠距離通訊技術(shù)包括但不限于如下技術(shù)的ー種或多種TCP/IP網(wǎng)絡(luò)、GPRS或3G，以實現(xiàn)遠程通訊的能力。
9.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于當傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)共存于ー個設(shè)備空間的組合方式，所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)是獨立的模塊，即所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)分別各自具有處理器模塊，但所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2 )各自具有或共用能量供應(yīng)模塊，所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)之間的通訊可以通過內(nèi)部接ロ或標準數(shù)據(jù)接ロ進行。
10.如權(quán)利要求2所述ー種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法，其特征在干當傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)共存于ー個設(shè)備空間，且無線通訊模塊(2)可以直接讀取傳感器模塊(I)的標識信息的組合方式，所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2 )是獨立的模塊，所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2 )均與數(shù)據(jù)存儲模塊(5 )相連，所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2 )各自具有或共用處理器模塊和能量供應(yīng)模塊， 所述傳感器模塊(I)和無線通訊模塊(2)之間的通訊通過內(nèi)部接ロ或標準數(shù)據(jù)接ロ進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有傳感器自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點及其發(fā)現(xiàn)方法，所述無線傳感節(jié)點包含有傳感器模塊(1)和無線通訊模塊(2)；所述傳感器模塊(1)和無線通訊模塊(2)相連，所述無線傳感節(jié)點的無線通訊模塊(2)經(jīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(3)與管理系統(tǒng)(4)相連，所述無線傳感節(jié)點的自發(fā)現(xiàn)方法為所述傳感器模塊(1)將自身標識信息經(jīng)無線通訊模塊(2)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(3)發(fā)送至管理系統(tǒng)(4)以實現(xiàn)對傳感器的發(fā)現(xiàn)與管理。本發(fā)明一種具有自發(fā)現(xiàn)功能的無線傳感節(jié)點及其自發(fā)現(xiàn)方法，能夠自動發(fā)現(xiàn)并管理網(wǎng)絡(luò)中傳感器。
文檔編號H04W84/18GK102651878SQ201110046198
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月26日
發(fā)明者祝安祺, 鄭聯(lián)群, 陳國平 申請人:無錫奧盛信息科技有限公司