專利名稱：無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種監(jiān)控系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種外圍監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的外圍監(jiān)控方法是使用被動式的振動電纜，該方法既昂貴也不準(zhǔn)確。尤其是在有野生動物的地方，或者是有強風(fēng)的條件下，比如在沿海地區(qū)很多鳥(海鷗，貓頭鷹等) 都喜歡坐在圍欄上，從而會觸動圍欄。我國有很復(fù)雜的地貌和氣候，在有風(fēng)的情況下圍欄很容易搖晃和震動，并造成監(jiān)控不準(zhǔn)確。雖然可根據(jù)環(huán)境因素把電纜的靈敏度的參數(shù)向下調(diào)整，但這樣可能會適得其反并無法有效的感應(yīng)到一次真正的入侵。因此，這種系統(tǒng)需要外加視頻監(jiān)控以便保衛(wèi)室能對實際情況發(fā)出及時有效的警報。這種系統(tǒng)通常部署在公共關(guān)鍵設(shè)施里，例如，污水處理廠和發(fā)電站等等。第二種方法涉及到電柵欄是昂貴的部署，因為它需要兩到三個圍欄以及昂貴的維護。如果沒有穩(wěn)定的電源供應(yīng)，該系統(tǒng)將無法正常工作。這種類型的系統(tǒng)通常用于監(jiān)獄。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種維護成本低、工作效率高、系統(tǒng)壽命長、升級靈活性高且布置方便可適應(yīng)各種不同物理環(huán)境的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，所述無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)包括本地收發(fā)系統(tǒng)、外部接收系統(tǒng)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)；所述傳感器無線傳感網(wǎng)絡(luò)包括基站與一組多類型的傳感器節(jié)點；所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)采用OSI七層協(xié)議；每一個所述的傳感器節(jié)點設(shè)置有太陽能的供電模塊；所述本地收發(fā)系統(tǒng)通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息，外部接收系統(tǒng)通過外部無線網(wǎng)絡(luò)接收本地收發(fā)系統(tǒng)的信息。每一個所述傳感器節(jié)點還包括傳感器模塊、處理器模塊和通信模塊。所述傳感器模塊包括傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC，所述處理器模塊包括處理器和存儲器，所述通信模塊包括收發(fā)器。所述傳感器節(jié)點通過通信模塊中的收發(fā)器通過多跳技術(shù)向基站或其他傳感器節(jié)點發(fā)送信號，以及接收基站及其他傳感器節(jié)點發(fā)送的信號；所述基站通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)與本地收發(fā)系統(tǒng)收發(fā)相關(guān)信息。傳感器模塊與處理器模塊之間通過IEEE1451提供的標(biāo)準(zhǔn)接口連接。每一個所述傳感器節(jié)點還包括定位模塊。每一個所述傳感器節(jié)點還包括自移動裝置。所述本地收發(fā)系統(tǒng)包括服務(wù)器計算機，所述服務(wù)器計算機包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和管理服務(wù)器。所述外部接收系統(tǒng)包括發(fā)射塔和用戶接入設(shè)備。[0017]所述用戶接入設(shè)備包括手機和手提電腦，所述用戶接入設(shè)備通過報警短信、電子郵件和無線上網(wǎng)接收相關(guān)信息。 本實用新型中的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)具有以下有益效果 該系統(tǒng)無需構(gòu)建用于架設(shè)系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)，只需將用于監(jiān)控的傳感器節(jié)點設(shè)置在既定的監(jiān)控位置；采用多種類型的傳感器節(jié)點，可適應(yīng)于各種不同的物理環(huán)境；傳感器節(jié)點采用太陽能的供電模塊，可持續(xù)不斷地供電，大大提高了該系統(tǒng)的壽命和工作效率；傳感器節(jié)點作為通信節(jié)點本身，可以分時間段添加部署，可確保了對最新的入侵方式進行有效防范且不需要大量的改動基礎(chǔ)設(shè)施。該系統(tǒng)安裝價格，維護成本方面，可升級的靈活性和性能方面均有著顯著的優(yōu)勢。
下面將結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是本實用新型無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)中無線傳感網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)中感應(yīng)器節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
得利于最新無線電技術(shù)在處理器，內(nèi)存和低功率的進展，使微小，廉價的電池供電的分布式傳感器節(jié)點也可以做傳感，數(shù)據(jù)處理和無線通訊，特別是在沒有辦法布線的環(huán)境下比傳統(tǒng)的傳感器有明顯的優(yōu)勢。該監(jiān)控系統(tǒng)能夠廣泛適用于交通設(shè)施、監(jiān)獄管理、國土安全及野外科學(xué)實驗等應(yīng)用領(lǐng)域的信息數(shù)據(jù)收集和處理。為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)結(jié)合圖1-3，詳細(xì)說明本實用新型的具體實施方式
。所述無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)包括本地收發(fā)系統(tǒng)、外部接收系統(tǒng)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)；所述傳感器無線傳感網(wǎng)絡(luò)包括基站7與一組多類型的傳感器節(jié)點1 ；本地收發(fā)系統(tǒng)通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息，外部接收系統(tǒng)通過外部無線網(wǎng)絡(luò)接收本地收發(fā)系統(tǒng)的信息。優(yōu)選的是，所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)需要將不同種類的傳感器節(jié)點1在適宜的物理環(huán)境密集部署對周圍的環(huán)境進行更好的檢測和控制。優(yōu)選的是，所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)采用OSI七層協(xié)議，即相比于相比于傳統(tǒng)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，增加了表示層和會話層的相關(guān)協(xié)議。會話層負(fù)責(zé)在無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的兩傳感器節(jié)點之間建立、維持和終止通信。會話層的功能包括建立通信鏈接，保持會話過程通信鏈接的暢通，同步兩個傳感器節(jié)點之間的對話，決定通信是否被中斷以及通信中斷時決定從何處重新發(fā)送，從而避免了傳感器節(jié)點間通信過程中信息數(shù)據(jù)的丟失。表示層管理數(shù)據(jù)的解密與加密，如系統(tǒng)口令的處理，加強了數(shù)據(jù)傳輸過程中的安全性，除此之外，表示層協(xié)議還對圖片、視頻、文本等文件格式信息進行格式轉(zhuǎn)換、解碼和編碼，從而實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的多元化，使終端用戶能夠在服務(wù)器計算機上進行更全面的分析處理。優(yōu)選的是，每一個所述的傳感器節(jié)點設(shè)置有太陽能的供電模塊，使傳感器節(jié)點中存在的大量內(nèi)存資源和處理能力得到合理運用，鼓勵在傳感器節(jié)點中運用運算以加強數(shù)據(jù)融合與管理，從而減少無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的通信，最大限度的提高系統(tǒng)的使用壽命，更關(guān)鍵的是最大限度地發(fā)揮每一次發(fā)送或接收的效用。每一個所述傳感器節(jié)點1還包括傳感器模塊、處理器模塊和通信模塊。所述傳感器模塊包括傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC，所述處理器模塊包括處理器和存儲器，所述通信模塊包括收發(fā)器。所述傳感器節(jié)點1通過通信模塊中的收發(fā)器通過多跳技術(shù)向基站7或其他傳感器節(jié)點1發(fā)送信號，以及接收基站7及其他傳感器節(jié)點1發(fā)送的信號；所述基站7通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)與本地收發(fā)系統(tǒng)收發(fā)相關(guān)信息。傳感器模塊與處理器模塊之間通過IEEE1451提供的標(biāo)準(zhǔn)接口連接。優(yōu)選的是，基于所述標(biāo)準(zhǔn)接口，互操作性和在不同的傳感器或無線傳感網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器的互換性因此成立。這些標(biāo)準(zhǔn)減少需要開發(fā)智能化傳感網(wǎng)絡(luò)的功夫。優(yōu)選的是，每一個所述傳感器節(jié)點1還包括定位模塊，所述定位模塊用以實現(xiàn)對信號源的位置信息的確定并將其傳遞給處理器模塊。優(yōu)選的是，每一個所述傳感器節(jié)點1還包括自移動裝置，所述自移動裝置可使傳感器節(jié)點1在一定范圍的移動以適應(yīng)特殊環(huán)境。此外，相對較低的成本和高效的傳感器節(jié)點1為儲備力量的供應(yīng)保留了余地，因此在某些節(jié)點發(fā)生故障的情況下，允許整個系統(tǒng)能夠重新集結(jié)，重新組織和自我恢復(fù)，以確保整個系統(tǒng)仍然正常工作。所述本地收發(fā)系統(tǒng)包括服務(wù)器計算機3，所述服務(wù)器計算機3包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 31、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器33和管理服務(wù)器32。所述外部接收系統(tǒng)包括發(fā)射塔5和用戶接入設(shè)備6。所述用戶接入設(shè)備6包括手機和手提電腦，所述用戶接入設(shè)備6通過報警短信、電子郵件和無線上網(wǎng)接收相關(guān)信息。當(dāng)所述無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)運作時，傳感器節(jié)點1隨機部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)部或附近，通過自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器計算機3中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 33對無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行配置和管理。服務(wù)器計算機中的管理服務(wù)器32發(fā)布監(jiān)測任務(wù)，經(jīng)由本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)2傳遞給基站 7，再由基站7傳遞給無線傳感網(wǎng)絡(luò)中的各個傳感器節(jié)點1。所述傳感器節(jié)點1中的傳感器將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)傳遞數(shù)模轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換，并傳遞給處理器模塊，同時所述定位模塊確定信號發(fā)生地的位置信息傳遞給處理器模塊；處理器模塊中的處理器運用算法將信息進行數(shù)據(jù)融合，將數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳遞個收發(fā)器，同時將數(shù)據(jù)傳遞給存儲器進行管理；收發(fā)器接收到數(shù)據(jù)后通過多跳技術(shù)傳遞給其他傳感器節(jié)點的收發(fā)器，該收發(fā)器將數(shù)據(jù)傳遞給該節(jié)點中的處理器模塊，該處理器模塊由其中的處理器處理后， 傳遞給存儲器保存，并傳遞給收發(fā)器向外傳遞。傳感器節(jié)點1監(jiān)測到的數(shù)據(jù)在沿著其他傳感器節(jié)點1跳躍地進行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測到的數(shù)據(jù)可能被多個傳感器節(jié)點1處理，經(jīng)過多跳后傳遞到基站7并通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)2傳遞給發(fā)送給服務(wù)器計算機3。[0044]服務(wù)器計算機3在管理服務(wù)器32上對接收的數(shù)據(jù)進行分析處理，同時該數(shù)據(jù)將上傳到數(shù)據(jù)庫服務(wù)器31保存，或上傳到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器33上。終端用戶可在服務(wù)器計算機3上進行操作，并對該信號作出響應(yīng)，發(fā)布操作指示，通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)2傳遞給基站7，然后進一步傳遞給傳感器節(jié)點1。相應(yīng)的傳感器節(jié)點1由收發(fā)器接收數(shù)據(jù)后向處理器傳遞，處理器將數(shù)據(jù)進行處理，發(fā)送給存儲器，并對信號源進行響應(yīng)，如發(fā)出某種警戒的聲音。此外，計算機服務(wù)器中的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器也可以將接收到的數(shù)據(jù)通過連接外部無線網(wǎng)絡(luò)4向外傳播，并通過發(fā)射塔5的遠程傳輸發(fā)送監(jiān)視數(shù)據(jù)給用戶接入設(shè)備6，如手機、手提電腦等，用戶接收的方式可以是短信、電子郵件或者通過無線上網(wǎng)得到。上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行了描述，但是本實用新型并不局限于上述的具體實施方式
，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本實用新型的保護之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括本地收發(fā)系統(tǒng)、 外部接收系統(tǒng)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)；所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)包括基站(7)與一組多類型的傳感器節(jié)點(1)；所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)采用OSI七層協(xié)議；每一個所述的傳感器節(jié)點(1)設(shè)置有太陽能的供電模塊；所述本地收發(fā)系統(tǒng)通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)(2)收發(fā)所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息，所述外部接收系統(tǒng)通過外部無線網(wǎng)絡(luò)(4)接收本地收發(fā)系統(tǒng)的信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 每一個所述傳感器節(jié)點(1)還包括傳感器模塊、處理器模塊和通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述傳感器模塊包括傳感器與數(shù)模轉(zhuǎn)換器ADC，所述處理器模塊包括處理器和存儲器，所述通信模塊包括收發(fā)器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述傳感器節(jié)點(1)通過通信模塊中的收發(fā)器通過多跳技術(shù)向基站(7)或其他傳感器節(jié)點 (1)發(fā)送信號，以及接收基站(7)及其他傳感器節(jié)點(1)發(fā)送的信號；所述基站(7)通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)(2)與本地收發(fā)系統(tǒng)收發(fā)相關(guān)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，傳感器模塊與處理器模塊之間通過IEEE1451提供的標(biāo)準(zhǔn)接口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 每一個所述傳感器節(jié)點(1)還包括定位模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 每一個所述傳感器節(jié)點(1)還包括自移動裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述本地收發(fā)系統(tǒng)包括服務(wù)器計算機(3)，所述服務(wù)器計算機(3)包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器(31)、 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(33)和管理服務(wù)器(32)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述外部接收系統(tǒng)包括發(fā)射塔(5)和用戶接入設(shè)備(6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于， 所述用戶接入設(shè)備(6)包括手機和手提電腦，所述用戶接入設(shè)備(6)通過報警短信、電子郵件和無線上網(wǎng)接收相關(guān)信息。
專利摘要本實用新型涉及一種無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)，包括本地收發(fā)系統(tǒng)、外部接收系統(tǒng)和無線傳感網(wǎng)絡(luò)；所述傳感器無線傳感網(wǎng)絡(luò)包括基站與一組的傳感器節(jié)點；所述無線傳感網(wǎng)絡(luò)采用OSI七層協(xié)議；每一個所述的傳感器節(jié)點設(shè)置有太陽能的供電模塊；本地收發(fā)系統(tǒng)通過本地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)收發(fā)無線傳感網(wǎng)絡(luò)的信息，外部接收系統(tǒng)通過外部無線網(wǎng)絡(luò)接收本地收發(fā)系統(tǒng)的信息。所述無基礎(chǔ)建設(shè)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)的外圍監(jiān)控系統(tǒng)維護成本低、工作效率高、系統(tǒng)壽命長、升級靈活性高且布置方便可適應(yīng)各種不同物理環(huán)境。
文檔編號H04L29/08GK202121619SQ20112024292
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者楊文圣, 莫凱綏, 邱大煒, 黃耿 申請人:深圳英盟欣科技有限公司