本實(shí)用新型涉及一種分布式信息采集裝置,具體涉及一種基于Zigbee技術(shù)的信息采集裝置,可用于采集位置信息及溫濕度信息等。
背景技術(shù):
野外工作時,有時需持續(xù)監(jiān)測一個較大范圍內(nèi)不同位置的溫度、濕度信息,并將監(jiān)測的信息進(jìn)行采集,然后將所得的溫度、濕度信息與位置信息一一對應(yīng),進(jìn)而形成格式化的數(shù)據(jù)。
以往,主要通過人工采集的方式,由人攜帶位置測量裝置、溫度測量裝置、濕度測量裝置,逐一到指定區(qū)域的不同位置進(jìn)行信息的測量和采集,并逐一記錄相關(guān)信息,然后再整理匯總,這種方式存在工作效率低、工作強(qiáng)度大、數(shù)據(jù)實(shí)時性與連續(xù)性較差的問題。當(dāng)測量區(qū)域較大,或是需要持續(xù)采集不同時間點(diǎn)的信息時,工作強(qiáng)度將進(jìn)一步增大。
隨著通信技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了有線式監(jiān)測模式,上述問題得到了一定程度的改善,但其依然存在組網(wǎng)困難的問題;而隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,組網(wǎng)的靈活性得到了進(jìn)一步的提高。但通過紅外組網(wǎng),存在通信易受遮擋,移動性差的問題;而通過藍(lán)牙組網(wǎng),又存在協(xié)議復(fù)雜、開發(fā)成本高的問題;而通過wifi組網(wǎng),則存在功耗大、成本高的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述問題,需要提供一種結(jié)構(gòu)簡單,組網(wǎng)方便靈活,可實(shí)時監(jiān)控不同位置的溫濕度信息的采集裝置。
本實(shí)用新型提出了一種基于Zigbee技術(shù)的位置及溫濕度信息采集裝置,該裝置由一個主節(jié)點(diǎn)裝置和至少一個子節(jié)點(diǎn)裝置組成,子節(jié)點(diǎn)裝置和主節(jié)點(diǎn)裝置之間通過Zigbee技術(shù)進(jìn)行通信;子節(jié)點(diǎn)裝置的數(shù)量根據(jù)采集位置的數(shù)量確定。
主節(jié)點(diǎn)裝置包括主節(jié)點(diǎn)電源、主節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊和計算機(jī)通信模塊;其中主節(jié)點(diǎn)電源分別向主節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊和計算機(jī)通信模塊供電;計算機(jī)通信模塊用于將主節(jié)點(diǎn)裝置采集的信息傳輸至計算機(jī)。
而子節(jié)點(diǎn)裝置則包括子節(jié)點(diǎn)電源、單片機(jī)、子節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊、位置采集模塊、溫濕度傳感器;子節(jié)點(diǎn)電源分別向單片機(jī)、子節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊、位置采集模塊、溫濕度傳感器供電;單片機(jī)通過位置采集模塊和溫濕度傳感器采集信息,并通過子節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊與主節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊進(jìn)行通信,將采集的信息匯總至主節(jié)點(diǎn)裝置,并由主節(jié)點(diǎn)裝置中的計算機(jī)通信模塊進(jìn)一步上報至計算機(jī)。
優(yōu)選的,主節(jié)點(diǎn)電源和子節(jié)點(diǎn)電源均是由蓄電池和電壓轉(zhuǎn)換裝置組成;蓄電池可以是電瓶等蓄電裝置,也可是鋰電池、干電池等便攜式蓄電裝置;電壓轉(zhuǎn)換裝置能夠?qū)⑿铍姵氐碾妷恨D(zhuǎn)換至用電設(shè)備所需的電壓。
優(yōu)選的,所述蓄電池為4節(jié)7號電池;使用7號電池,一方面是因?yàn)?號電池的個頭體積較小,可有效減小電源的體積,另一方面是因?yàn)?號電池可隨處購置,便于電源的更換。
優(yōu)選的,位置采集模塊為GPS定位芯片或北斗定位芯片。
優(yōu)選的,單片機(jī)為STM32單片機(jī),該機(jī)具有高性能、低成本、低功耗等優(yōu)點(diǎn),是目前32位市場上功耗最低的產(chǎn)品。
優(yōu)選的,計算機(jī)通信模塊為有線或無線通信模塊。有線通信可以是網(wǎng)絡(luò)通信、串口通信等形式,選用有線通信方式時可靠性更高、功耗更低,為了降低功耗優(yōu)選有線通信;無線通信可以是wifi通信、藍(lán)牙通信等形式,選用無線通信方式時組網(wǎng)更為靈活,計算機(jī)與主節(jié)點(diǎn)裝置之間進(jìn)行通信時,可以不受線纜長度的限制。
本實(shí)用新型所提出的基于Zigbee技術(shù)的位置及溫濕度信息采集裝置,能夠達(dá)到的有益效果為:能夠持續(xù)監(jiān)測一個較大范圍內(nèi)不同位置的溫度、濕度信息,并實(shí)現(xiàn)位置信息、溫度信息和濕度信息的匯總上報;主節(jié)點(diǎn)裝置和子節(jié)點(diǎn)裝置裝置之間通過Zigbee技術(shù)進(jìn)行通信,具備自組網(wǎng)、低成本、部署靈活、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是采集裝置拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為主節(jié)點(diǎn)裝置的組成及其與外部通信示意圖,部件間實(shí)線表示供電,部件間虛線表示通信。
圖3為子節(jié)點(diǎn)裝置的組成及其與外部通信示意圖,部件間實(shí)線表示供電,部件間虛線表示通信。
其中,附圖標(biāo)記為:11-主節(jié)點(diǎn)電源,12-主節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊,13-計算機(jī)通信模塊,21-子節(jié)點(diǎn)電源,22-單片機(jī),23-子節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊,24-位置采集模塊,25-溫濕度傳感器。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖,進(jìn)一步對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地描述。
如圖1所示,本實(shí)用新型提出的一種基于Zigbee技術(shù)的位置及溫濕度信息采集裝置,該裝置由由一個主節(jié)點(diǎn)裝置和至少一個子節(jié)點(diǎn)裝置組成;本實(shí)施例中,在采集區(qū)域中設(shè)置了8個信息采集點(diǎn),因此采集裝置中對應(yīng)設(shè)置8個子節(jié)點(diǎn)裝置。
如圖2所示,主節(jié)點(diǎn)裝置包括主節(jié)點(diǎn)電源11、主節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊12和計算機(jī)通信模塊13;主節(jié)點(diǎn)電源11分別向主節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊12和計算機(jī)通信模塊13供電;為了降低功耗,本實(shí)施例中計算機(jī)通信模塊13與計算機(jī)之間采用網(wǎng)線的形式進(jìn)行有線通信;
如圖3所示,本實(shí)施例中的每一個子節(jié)點(diǎn)裝置均包括子節(jié)點(diǎn)電源21、單片機(jī)22、子節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊23、位置采集模塊24、溫濕度傳感器25;子節(jié)點(diǎn)電源21分別向單片機(jī)22、子節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊23、位置采集模塊24、溫濕度傳感器25供電;單片機(jī)22通過位置采集模塊24和溫濕度傳感器25采集信息,并通過子節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊23與主節(jié)點(diǎn)Zigbee模塊12進(jìn)行通信。
本實(shí)施例中,主節(jié)點(diǎn)電源11和子節(jié)點(diǎn)電源21相同,均是由蓄電池和電壓轉(zhuǎn)換裝置組成。本實(shí)施中蓄電池選用的是4節(jié)7號電池,電壓轉(zhuǎn)換裝置將4節(jié)7號電池的電壓轉(zhuǎn)換至各用電設(shè)備的所需電壓。
本實(shí)施例中,位置采集模塊24選用的是GPS定位芯片,單片機(jī)22選用STM32單片機(jī)。
最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,并不用于限制本實(shí)用新型,盡管參照前述實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。