一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，它包括電源單元（2），其特征在于：電源單元（2）與微處理器單元（8）導(dǎo)線連接，微處理器單元（8）與第一無線通信單元（5）、第二無線通信單元（6）、接口單元和控制單元導(dǎo)線連接；解決了現(xiàn)有技術(shù)的層次型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在簇首節(jié)點與成員節(jié)點的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失敗；簇首節(jié)點功能單一不具備控制功能等問題。
【專利說明】一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點。

【背景技術(shù)】
[0002]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被美國商業(yè)期刊列為21世紀(jì)將改變世界的十大技術(shù)之一。將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在監(jiān)控區(qū)域，通過無線傳感器節(jié)點的協(xié)同工作，可采集監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境因子或?qū)唧w對象進行監(jiān)測，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備監(jiān)控、農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測、軍事等領(lǐng)域，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可采用層次型結(jié)構(gòu)、鏈狀結(jié)構(gòu)、Mesh結(jié)構(gòu)等，針對環(huán)境等應(yīng)用場景監(jiān)控，考慮到節(jié)點結(jié)構(gòu)和能量的異構(gòu)性，即有普通監(jiān)測節(jié)點，又有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的控制節(jié)點，還有匯聚節(jié)點等，因此，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常采用層次型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，它具有可擴展性好，連接簡單，易于維護的優(yōu)點，但現(xiàn)有層次型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實際應(yīng)用時，有如下不足:(I)簇首節(jié)點與成員節(jié)點的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失?。?2)簇首節(jié)點不具備控制功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題:提供一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，以解決現(xiàn)有技術(shù)的層次型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在簇首節(jié)點與成員節(jié)點的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失??；簇首節(jié)點不具備控制功能等問題。
[0004]本實用新型技術(shù)方案:
[0005]一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，它包括電源單元，電源單元與微處理器單元導(dǎo)線連接，微處理器單元與第一無線通信單元、第二無線通信單元、接口單元和控制單元導(dǎo)線連接。
[0006]微處理器單元、第一無線通信單元、第二無線通信單元、接口單元和控制單元集成在一塊電路板上，電路板和電源單元安裝在防水塑料外殼內(nèi)。
[0007]第一無線通信單元和第二無線通信單元的天線一端伸入防水塑料外殼內(nèi)與第一無線通信單元和第二無線通信單元連接，另一端位于防水塑料外殼外。
[0008]防水塑料外殼上設(shè)有開關(guān)，開關(guān)與電路板連接。
[0009]外部傳感器通過防水接頭連接到電路板的接線端子上，接線端子與微處理器單元連接。
[0010]接口單元包括總線接口單元、SPI接口單元、I2C接口單元、開關(guān)量接口單元、繼電器輸出接口單元，所述接口單元通過電路板與微處理器單元連接。
[0011]控制單元包括繼電器、模擬量輸出端口和數(shù)字量輸出端口。
[0012]本實用新型的有益效果:
[0013]本實用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上控制單元，使得簇首節(jié)點不僅具備數(shù)據(jù)處理功能同時具備控制功能，能夠?qū)ν獠吭O(shè)備進行控制，本實用新型提供雙通信單元，使得通信更可靠，整個節(jié)點采用模塊化設(shè)計，使得系統(tǒng)可擴展性較強，系統(tǒng)采用無線通信方式，具有部署方便、成本低等優(yōu)點，解決了現(xiàn)有技術(shù)的層次型無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在簇首節(jié)點與成員節(jié)點的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失?。淮厥坠?jié)點功能單一不具備控制功能等問題。
[0014]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]圖1為本實用新型原理組成示意圖；
[0016]圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]【具體實施方式】:
[0018]一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，它包括電源單元2，電源單元2與微處理器單元8導(dǎo)線連接，微處理器單元8與第一無線通信單元5、第二無線通信單元6和接口單元導(dǎo)線連接，控制單元與微處理器單元導(dǎo)線連接。
[0019]微處理器單元、第一無線通信單元、第二無線通信單元、接口單元和控制單元集成在一塊電路板10上，電路板10和電源單元2安裝在防水塑料外殼I內(nèi)。
[0020]第一無線通信單元5和第二無線通信單元6的天線4 一端伸入防水塑料外殼I內(nèi)與第一無線通信單元5和第二無線通信單元6連接，另一端位于防水塑料外殼I外。
[0021]微處理器單元選擇的是低功耗的微處理器MSP430F149，內(nèi)部集成除了有64KB存儲器，還集成有12位的A/D轉(zhuǎn)換單元；無線通信單元采用的兩塊低功耗的射頻模塊nRF905 ;電源單元為了保證系統(tǒng)的可靠性，采用太陽能供電和蓄電池供電兩種方式，蓄電池采用的是6V 1Ah的鉛酸電池。
[0022]防水塑料外殼I外殼上設(shè)有開關(guān)3，開關(guān)3與電路板10連接。
[0023]外部傳感器通過防水接頭7連接到電路板10的接線端子9上，接線端子9與微處理器單元8連接。
[0024]接口單元包括總線接口單元、SPI接口單元、I2C接口單元、開關(guān)量接口單元、繼電器11輸出接口單元，所述接口單元通過電路板10與微處理器單元連接。
[0025]控制單元包括繼電器11、模擬量輸出端口和數(shù)字量輸出端口，可以對外部設(shè)備進行控制，能夠通過微處理器輸出數(shù)字量信號或模擬量信號，實現(xiàn)對外部設(shè)備的控制，擴展了簇首節(jié)點的功能，使之不僅具備了數(shù)據(jù)處理功能，同時也具備了控制功能。
【權(quán)利要求】
1.一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，它包括電源單元(2)，其特征在于:電源單元(2)與微處理器單元(8)導(dǎo)線連接，微處理器單元(8)與第一無線通信單元(5)、第二無線通信單元(6 )、接口單元和控制單元導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，其特征在于:微處理器單元、第一無線通信單元、第二無線通信單元、接口單元和控制單元集成在一塊電路板(10 )上，電路板(10 )和電源單元(2 )安裝在防水塑料外殼(I)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，其特征在于:第一無線通信單元(5)和第二無線通信單元(6)的天線(4) 一端伸入防水塑料外殼(I)內(nèi)與第一無線通信單元(5 )和第二無線通信單元(6 )連接，另一端位于防水塑料外殼(I)外。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，其特征在于:防水塑料外殼(I)上設(shè)有開關(guān)(3 )，開關(guān)(3 )與電路板(10 )連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，其特征在于:外部傳感器通過防水接頭(7)連接到電路板(10)的接線端子(9)上，接線端子(9)與微處理器單元(8 )連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，其特征在于:接口單元包括總線接口單元、SPI接口單元、I2C接口單元、開關(guān)量接口單元、繼電器(11)輸出接口單元，所述接口單元通過電路板(10 )與微處理器單元連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點，其特征在于:控制單元包括繼電器(11 )、模擬量輸出端口和數(shù)字量輸出端口。
【文檔編號】H04W84/18GK204206476SQ201420693394
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】楊靖, 楊鑫, 李澤滔, 羅雪梅, 王霄, 周克 申請人:貴州大學(xué)