專利名稱：一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種通信技術(shù)，特別涉及一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在各種應(yīng)用中主要采用以下三種條形碼采集方式(一)條形碼掃描器采用有線的形式與微型計(jì)算機(jī)(以下簡(jiǎn)稱上位機(jī))連接，將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地采集到數(shù)據(jù)中心。由于連接條形碼掃描器和上位機(jī)的電纜的長(zhǎng)度有限，且拖動(dòng)電纜進(jìn)行大范圍的掃描非常不方便， 因此這種方式主要適合在特定地點(diǎn)進(jìn)行小范圍的條形碼采集。(二)攜帶存儲(chǔ)設(shè)備的掃描器，可以在移動(dòng)的過(guò)程中，將掃描對(duì)象的信息收集并存儲(chǔ)到較大的存儲(chǔ)設(shè)備里。完成采集工作后，回到數(shù)據(jù)中心，將存儲(chǔ)設(shè)備中的數(shù)據(jù)拷貝出來(lái)。這種方法解決了掃描對(duì)象范圍小這一問(wèn)題，不足之處在于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性低，數(shù)據(jù)遺漏后需要回到現(xiàn)場(chǎng)重新采集數(shù)據(jù)，造成額外的開(kāi)銷。(三)攜帶有GPRS通信功能的掃描器，在任何有GPRS覆蓋的地區(qū)，可以遠(yuǎn)距離地傳輸數(shù)據(jù)，并能得到有效的反饋。但在GPRS信號(hào)覆蓋不到或需要數(shù)據(jù)安全較高的情況下，這并不是一個(gè)很好的解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)在條形碼采集方式存在的問(wèn)題，提出了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless sensor network,簡(jiǎn)稱WSN)的條形碼采集系統(tǒng)，在條形碼掃描器中加入無(wú)線通信模塊，使掃描器成為WSN的一個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，通過(guò)WSN將條形碼掃描器采集的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心。由于采用了無(wú)線通信技術(shù)，因此手持掃描器的操作人員可以方便地在較大區(qū)域內(nèi)移動(dòng)，從而完成條形碼數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)采集。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)，包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，分別是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)采集的條形碼數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線方式傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)， 傳送過(guò)程基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信機(jī)制，根據(jù)通信鏈路狀態(tài)，終端節(jié)點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)直接發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，也可以通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)以多跳的方式傳送數(shù)據(jù)至匯聚節(jié)點(diǎn)；匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)有線方式將數(shù)據(jù)送入上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心主機(jī)通信，數(shù)據(jù)中心將反饋的確認(rèn)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回送到相應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)。所述匯聚節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)的通信鏈路，可以是RS-232串口或USB有線的連接方式。所述計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可以是局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。所述終端節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議確定。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)條形碼信息的實(shí)時(shí)、可靠的采集；條碼掃描器不受電纜的束縛，移動(dòng)方便；支持多個(gè)條碼掃描器同時(shí)采集數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)據(jù)采集的效率。與使用GPRS的無(wú)線采集系統(tǒng)相比，系統(tǒng)不依賴于商用移動(dòng)通信系統(tǒng)，既不受移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的限制，也不需要為無(wú)線通信支付費(fèi)用。可以應(yīng)用在商場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)和圖書(shū)館等多種場(chǎng)合，工作現(xiàn)場(chǎng)只需要一臺(tái)可以與數(shù)據(jù)中心通信的上位機(jī)即可，在工作現(xiàn)場(chǎng)布置好節(jié)點(diǎn)后，就可以對(duì)WSN覆蓋區(qū)域內(nèi)的條形碼數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。另外，由于WSN具有較成熟的安全機(jī)制，該系統(tǒng)也適合用于有保密要求的場(chǎng)所。

圖1是本實(shí)用新型基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，在數(shù)據(jù)采集的工作區(qū)域內(nèi)建立一個(gè)WSN，網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)9、多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)10和多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)7，除匯聚節(jié)點(diǎn)9外所有節(jié)點(diǎn)都是可移動(dòng)的。匯聚節(jié)點(diǎn)9通過(guò)有線的方式4與一個(gè)可以訪問(wèn)到數(shù)據(jù)中心1的上位機(jī)3相連；終端節(jié)點(diǎn)7是具有射頻通信功能的條形碼掃描器，負(fù)責(zé)將采集的條形碼數(shù)據(jù)8發(fā)送到匯聚節(jié)點(diǎn)9 ；中繼節(jié)點(diǎn)10分布在終端節(jié)點(diǎn)7和匯聚節(jié)點(diǎn)9之間，負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)終端節(jié)點(diǎn)7的數(shù)據(jù)，根據(jù)距離配置不同數(shù)量的中繼節(jié)點(diǎn)10。在該系統(tǒng)中匯聚節(jié)點(diǎn)9的功能包括1)收集終端節(jié)點(diǎn)7采集的條形碼數(shù)據(jù)8并傳送給上位機(jī)3 ；2)接收上位機(jī)3的消息， 并將相關(guān)消息發(fā)送給相應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)7。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)條碼掃描器7與數(shù)據(jù)中心1的實(shí)時(shí)聯(lián)絡(luò)，當(dāng)終端節(jié)點(diǎn)7采集到條形碼數(shù)據(jù)8后，通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)9、中繼節(jié)點(diǎn)10和上位機(jī)3發(fā)送到數(shù)據(jù)中心1，數(shù)據(jù)中心1將反饋的確認(rèn)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回送到相應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)7，完成一個(gè)條形碼數(shù)據(jù)的采集。整個(gè)系統(tǒng)包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，分別是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)2，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)6。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)2 上位機(jī)和其他網(wǎng)絡(luò)終端通過(guò)該網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心1主機(jī)相連，該網(wǎng)絡(luò)可以是局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。上位機(jī)3和數(shù)據(jù)中心1都可以訪問(wèn)到該網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)6 在網(wǎng)絡(luò)中包括了匯聚節(jié)點(diǎn)9、中繼節(jié)點(diǎn)10、終端節(jié)點(diǎn)7。4是匯聚節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)的通信鏈路，可以是RS-232串口或USB等有線的連接方式。5是WSN節(jié)點(diǎn)間無(wú)線通信鏈路，節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系由WSN通信協(xié)議確定。在圖1中，有三種不同類型的節(jié)點(diǎn)，分別為終端節(jié)點(diǎn)/條形碼掃描器7、匯聚節(jié)點(diǎn)9 和中繼節(jié)點(diǎn)10。匯聚節(jié)點(diǎn)9 是整個(gè)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中最重要的節(jié)點(diǎn)，它負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的最終收集，向下負(fù)責(zé)發(fā)送或接收其他節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，向上負(fù)責(zé)發(fā)送或接收與數(shù)據(jù)中心1的數(shù)據(jù)。中繼節(jié)點(diǎn)10 是分布在終端節(jié)點(diǎn)與匯聚節(jié)點(diǎn)間的節(jié)點(diǎn)，根據(jù)適用場(chǎng)合，根據(jù)距離配置不同數(shù)量的中繼節(jié)點(diǎn)，來(lái)確保終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)最終成功傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)9。終端節(jié)點(diǎn)/條形碼掃描器7 該節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集條形碼數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線鏈路5發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)9，可以根據(jù)實(shí)際的應(yīng)用配置不同數(shù)量的終端節(jié)點(diǎn)。條形碼掃描器7的射頻通信模塊和條形碼識(shí)別模塊可以制成一體，也可以采用分離的形式。當(dāng)采用分離的形式時(shí)，射頻通信模塊和條形碼識(shí)別模塊分別作為兩個(gè)獨(dú)立的部件，通過(guò)易于插拔的接口相互連接。連接上位機(jī)3與數(shù)據(jù)中心1的通信網(wǎng)絡(luò)，視具體應(yīng)用場(chǎng)合而定，當(dāng)傳輸距離較短時(shí)，可以將數(shù)據(jù)中心1和上位機(jī)3部署在一個(gè)局域網(wǎng)中；若需要遠(yuǎn)距離傳輸，可以部署在廣域網(wǎng)(如hternet)中。 系統(tǒng)工作方式用戶持集成射頻模塊的掃描器(終端節(jié)點(diǎn))7掃描待測(cè)條形碼8，采集的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)6中的通信鏈路5傳到匯聚節(jié)點(diǎn)9。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的工作條件，配置一定數(shù)量的中繼節(jié)點(diǎn)10，以保證數(shù)據(jù)可靠地從終端節(jié)點(diǎn)7傳到匯聚節(jié)點(diǎn)9。匯聚節(jié)點(diǎn)9將采集的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)2傳到數(shù)據(jù)中心1。數(shù)據(jù)中心1在接收到數(shù)據(jù)后，將對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，并反饋一個(gè)信息給數(shù)據(jù)來(lái)源的終端節(jié)點(diǎn)7。重復(fù)以上過(guò)程，可以完成無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)6覆蓋范圍內(nèi)所需數(shù)量的符號(hào)采集。
權(quán)利要求1.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，分別是計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括一個(gè)匯聚節(jié)點(diǎn)、至少一個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)采集的條形碼數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線方式傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)，傳送過(guò)程基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的通信機(jī)制，根據(jù)通信鏈路狀態(tài)，終端節(jié)點(diǎn)可以將數(shù)據(jù)直接發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)， 也可以通過(guò)中繼節(jié)點(diǎn)以多跳的方式傳送數(shù)據(jù)至匯聚節(jié)點(diǎn)；匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)有線方式將數(shù)據(jù)送入上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心主機(jī)通信，數(shù)據(jù)中心將反饋的確認(rèn)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回送到相應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)，其特征在于，所述匯聚節(jié)點(diǎn)和上位機(jī)的通信鏈路，可以是RS-232串口或USB有線的連接方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)可以是局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)，其特征在于，所述終端節(jié)點(diǎn)、中繼節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)間的連接關(guān)系由無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議確定。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的條形碼采集系統(tǒng)，終端節(jié)點(diǎn)采集的條形碼數(shù)據(jù)，通過(guò)無(wú)線方式傳送到匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)通過(guò)有線方式將數(shù)據(jù)送入上位機(jī)，上位機(jī)通過(guò)計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)中心主機(jī)通信，數(shù)據(jù)中心將反饋的確認(rèn)信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)回送到相應(yīng)的終端節(jié)點(diǎn)?？梢詫?shí)現(xiàn)條形碼信息的實(shí)時(shí)、可靠的采集；條碼掃描器不受電纜的束縛，移動(dòng)方便；支持多個(gè)條碼掃描器同時(shí)采集數(shù)據(jù)，從而提高數(shù)據(jù)采集的效率。與使用GPRS的無(wú)線采集系統(tǒng)相比，系統(tǒng)不依賴于商用移動(dòng)通信系統(tǒng)，既不受移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的限制，也不需要為無(wú)線通信支付費(fèi)用。
文檔編號(hào)G06K7/10GK202190413SQ201120263139
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者樂(lè)燕芬, 施偉斌, 李瑞祥, 王延政, 蘇勝君, 袁明輝, 黃亦辰, 黃軍, 黃靈鳳 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)