專利名稱：一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，尤其是涉及一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
目前，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時主要是通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場采集，然后人工將采集的數(shù)據(jù)通過有線或無線方式傳送到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器進(jìn)行處理，這種數(shù)據(jù)采集方式實時性差，即不能實時采集、實時傳輸，因而不能滿足實際需要。隨著通信、網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的發(fā)展，基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)和建設(shè)使數(shù)據(jù)實時采集和實時傳輸成為可能。然而傳感器網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)一直尚未進(jìn)入實用階段，究其原因，是傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的功能達(dá)不到要求，比如能量受限、通信能力受限、計算和存儲能力受限等，這些問題中，數(shù)據(jù)采集和處理能力成為制約標(biāo)準(zhǔn)化、普適的傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)研制的瓶頸。在數(shù)據(jù)采集上，普通的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)只能采集單一的數(shù)據(jù)，或只能接入一路模擬量傳感器。在數(shù)據(jù)處理上，普通的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采樣分析速度慢，在復(fù)雜環(huán)境中的抗干擾能力不高，容易發(fā)生信息誤傳。另外，現(xiàn)有的無線傳感器節(jié)點(diǎn)大多都是采用單純的模擬量輸入接口或單純的數(shù)字量輸入接口，不能同時輸入模擬量和數(shù)字量，因而使用時存在使用操作不便、需用同一類型的傳感器等缺陷，無法滿足多種傳感器同時接入的實際需求。正是由于上述種種原因，現(xiàn)行的傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)無法有效完成實時的信息采集任務(wù)。

實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其設(shè)計合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用操作簡便且使用效果好、智能化程度高，能滿足對模擬信號與數(shù)字信號同步進(jìn)行處理與同時接入不同類型的多路傳感器信號等實際需求。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、與數(shù)據(jù)處理模塊相接且用于自動搜索鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無線通信模塊、與數(shù)據(jù)處理模塊相接且用于與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信的無線收發(fā)模塊和分別為各用電單元供電的電源模塊，所述電源模塊分別與傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和短距離無線通信模塊相接；所述傳感器模塊為由多個傳感器組成的傳感器組，所述傳感器組通過數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口與數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行通信，且所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口分別與所述傳感器組和數(shù)據(jù)處理模塊相接，多個所述傳感器相并接；所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口包括傳感器輸入接口、與傳感器輸入接口相接的信號輸入通道、對信號輸入通道所輸入信號類型進(jìn)行自動判別的自動判別模塊、對通過傳感器輸入接口輸入的數(shù)字量信號進(jìn)行預(yù)處理的數(shù)字量信號處理模塊、對通過傳感器輸入接口輸入的模擬量信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與預(yù)處理的模擬量信號處理模塊以及根據(jù)自動判別模塊的判別結(jié)果對數(shù)字量信號處理模塊和模擬量信號處理模塊進(jìn)行控制的
3控制模塊，所述數(shù)字量信號處理模塊和模擬量信號處理模塊均與控制模塊相接，所述自動判別模塊、數(shù)字量信號處理模塊和模擬量信號處理模塊均與信號輸入通道相接，所述自動判別模塊與控制模塊相接，所述信號輸入通道與數(shù)據(jù)處理模塊相接。上述一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口還包括對通過信號輸入通道的信號類型進(jìn)行自動設(shè)置的信號類型設(shè)置模塊，所述信號類型設(shè)置模塊與信號輸入通道相接。上述一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是還包括與數(shù)據(jù)處理模塊相接的數(shù)據(jù)存儲模塊和顯示模塊。上述一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述信號類型設(shè)置模塊以無線通信方式與信號輸入通道進(jìn)行通信。上述一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述電源模塊包括電源管理模塊以及與電源管理模塊相接的可充電電池和太陽能充電電池，所述電源管理模塊與數(shù)據(jù)處理模塊相接。上述一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述顯示模塊為LED顯示屏。上述一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征是所述數(shù)據(jù)存儲模塊為處于帶電狀態(tài)下的RAM存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲模塊與電源管理模塊相接。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、實現(xiàn)了不同傳感器同時使用和數(shù)據(jù)融合技術(shù)，實時性強(qiáng)，數(shù)據(jù)類型多樣且覆蓋范圍廣，各傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)信息傳播的范圍和速度大，傳感器工作狀態(tài)采用遠(yuǎn)程喚醒機(jī)制，能節(jié)省電力。2、設(shè)計合理，各模塊之間協(xié)調(diào)工作效率高，且各組件均采用模塊形式設(shè)置，非常省電，大大延長了傳感器節(jié)點(diǎn)的使用壽命。3、傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采用可充電電池供電和太陽能充電電池，便于更換，保證節(jié)點(diǎn)供電穩(wěn)定，使整個傳感器網(wǎng)絡(luò)具有可重構(gòu)和易調(diào)整性、方便維護(hù)和管理。4、設(shè)計有數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口，能滿足對模擬信號與數(shù)字信號同步進(jìn)行處理、接入不同類型的多路傳感器等實際需求，具體是通過傳感器輸入接口和與傳感器輸入接口相接的信號輸入通道，以及對信號輸入通道所輸入的信號進(jìn)行判別后分別進(jìn)行處理的數(shù)字量信號處理模塊和模擬量信號處理模塊進(jìn)行處理，達(dá)到數(shù)字量與模擬量復(fù)用的目的。5、節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)連接無線傳感器網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的通信，實現(xiàn)兩種網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議間的轉(zhuǎn)換和傳感器數(shù)據(jù)的無線傳輸。6、用戶只需要啟動相關(guān)命令，發(fā)送控制命令到傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和傳輸。7、實現(xiàn)了常見傳感器的即插即用，安裝更換及布設(shè)方便。綜上所述，本實用新型設(shè)計合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、使用操作簡便且使用效果好、 智能化程度高，能滿足對模擬信號與數(shù)字信號同步進(jìn)行處理與同時接入不同類型的多路傳感器信號等實際需求。下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本實用新型的電路原理框圖。附圖標(biāo)記說明1-傳感器模塊；4-數(shù)據(jù)存儲模塊；7-電源模塊；7-3-太陽能充電電池復(fù)用接口；8-2-信號輸入通道；塊；8-5-模擬量信號處理模塊；9-顯示模塊。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型包括傳感器模塊1、數(shù)據(jù)處理模塊2、與數(shù)據(jù)處理模塊2相接且用于自動搜索鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無線通信模塊3、與數(shù)據(jù)處理模塊2相接且用于與上位監(jiān)控機(jī)5進(jìn)行雙向通信的無線收發(fā)模塊6和分別為各用電單元供電的電源模塊7，所述電源模塊7分別與傳感器模塊1、數(shù)據(jù)處理模塊2和短距離無線通信模塊3相接； 所述傳感器模塊1為由多個傳感器組成的傳感器組，所述傳感器組通過數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口 8與數(shù)據(jù)處理模塊2進(jìn)行通信，且所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口 8分別與所述傳感器組和數(shù)據(jù)處理模塊2相接，多個所述傳感器相并接。所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口 8包括傳感器輸入接口 8-1、與傳感器輸入接口 8-1相接的信號輸入通道8-2、對信號輸入通道8-2 所輸入信號類型進(jìn)行自動判別的自動判別模塊8-3、對通過傳感器輸入接口 8-1輸入的數(shù)字量信號進(jìn)行預(yù)處理的數(shù)字量信號處理模塊8-4、對通過傳感器輸入接口 8-1輸入的模擬量信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與預(yù)處理的模擬量信號處理模塊8-5以及根據(jù)自動判別模塊8-3的判別結(jié)果對數(shù)字量信號處理模塊8-4和模擬量信號處理模塊8-5進(jìn)行控制的控制模塊8-6，所述數(shù)字量信號處理模塊8-4和模擬量信號處理模塊8-5均與控制模塊8-6相接，所述自動判別模塊8-3、數(shù)字量信號處理模塊8-4和模擬量信號處理模塊8-5均與信號輸入通道8-2 相接，所述自動判別模塊8-3與控制模塊8-6相接，所述信號輸入通道8-2與數(shù)據(jù)處理模塊 2相接。其中對數(shù)字量信號進(jìn)行預(yù)處理時，主要是指進(jìn)行濾除噪聲、還原失真等預(yù)處理。本實施例中，所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口 8還包括對通過信號輸入通道8-2的信號類型進(jìn)行自動設(shè)置的信號類型設(shè)置模塊8-7，所述信號類型設(shè)置模塊8-7與信號輸入通道8-2相接。同時，本實用新型還包括與數(shù)據(jù)處理模塊2相接的數(shù)據(jù)存儲模塊4和顯示模塊9。 本實施例中，所述信號類型設(shè)置模塊8-7以無線通信方式與信號輸入通道8-2進(jìn)行通信。本實施例中，所述電源模塊7包括電源管理模塊7-1以及與電源管理模塊7-1相接的可充電電池7-2和太陽能充電電池7-3，所述電源管理模塊7-1與數(shù)據(jù)處理模塊2相接。所述顯示模塊9為LED顯示屏。所述數(shù)據(jù)存儲模塊4為處于帶電狀態(tài)下的RAM存儲器，
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2-數(shù)據(jù)處理模塊；3-短距離無線通信模塊； 5-上位監(jiān)控機(jī)； 6-無線收發(fā)模塊；
7-1-電源管理模塊；7-2-可充電電池；
；8-數(shù)字量與模擬量8-1-傳感器輸入接口；
判別模塊；8-4-數(shù)字量信號處理模 8-6-控制模塊； 8-7-信號類型設(shè)置模塊；所述數(shù)據(jù)存儲模塊4與電源管理模塊7-1相接。 以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于包括傳感器模塊 (1)、數(shù)據(jù)處理模塊O)、與數(shù)據(jù)處理模塊( 相接且用于自動搜索鄰近無線傳感器節(jié)點(diǎn)的短距離無線通信模塊(3)、與數(shù)據(jù)處理模塊(2)相接且用于與上位監(jiān)控機(jī)(5)進(jìn)行雙向通信的無線收發(fā)模塊(6)和分別為各用電單元供電的電源模塊(7)，所述電源模塊(7)分別與傳感器模塊(1)、數(shù)據(jù)處理模塊( 和短距離無線通信模塊( 相接；所述傳感器模塊(1)為由多個傳感器組成的傳感器組，所述傳感器組通過數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口(8)與數(shù)據(jù)處理模塊( 進(jìn)行通信，且所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口(8)分別與所述傳感器組和數(shù)據(jù)處理模塊( 相接，多個所述傳感器相并接；所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口(8)包括傳感器輸入接口(8-1)、與傳感器輸入接口(8-1)相接的信號輸入通道(8-2)、對信號輸入通道(8-2) 所輸入信號類型進(jìn)行自動判別的自動判別模塊(8-3)、對通過傳感器輸入接口(8-1)輸入的數(shù)字量信號進(jìn)行預(yù)處理的數(shù)字量信號處理模塊(8-4)、對通過傳感器輸入接口(8-1)輸入的模擬量信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換與預(yù)處理的模擬量信號處理模塊(8- 以及根據(jù)自動判別模塊(8- 的判別結(jié)果對數(shù)字量信號處理模塊(8-4)和模擬量信號處理模塊(8- 進(jìn)行控制的控制模塊(8-6)，所述數(shù)字量信號處理模塊(8-4)和模擬量信號處理模塊(8- 均與控制模塊(8-6)相接，所述自動判別模塊(8-3)、數(shù)字量信號處理模塊(8-4)和模擬量信號處理模塊(8- 均與信號輸入通道(8- 相接，所述自動判別模塊(8- 與控制模塊(8-6)相接，所述信號輸入通道(8- 與數(shù)據(jù)處理模塊( 相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口(8)還包括對通過信號輸入通道(8-2)的信號類型進(jìn)行自動設(shè)置的信號類型設(shè)置模塊(8-7)，所述信號類型設(shè)置模塊(8-7)與信號輸入通道 (8-2)相接。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于還包括與數(shù)據(jù)處理模塊( 相接的數(shù)據(jù)存儲模塊(4)和顯示模塊(9)。
4.按照權(quán)利要求2所述的一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述信號類型設(shè)置模塊(8-7)以無線通信方式與信號輸入通道(8- 進(jìn)行通信。
5.按照權(quán)利要求3所述的一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述電源模塊(7)包括電源管理模塊(7-1)以及與電源管理模塊(7-1)相接的可充電電池(7-2)和太陽能充電電池(7-3)，所述電源管理模塊(7-1)與數(shù)據(jù)處理模塊(2)相接。
6.按照權(quán)利要求3所述的一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述顯示模塊(9)為LED顯示屏。
7.按照權(quán)利要求5所述的一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，其特征在于所述數(shù)據(jù)存儲模塊(4)為處于帶電狀態(tài)下的RAM存儲器，所述數(shù)據(jù)存儲模塊(4)與電源管理模塊(7-1)相接。
專利摘要本實用新型公開了一種可同時接入數(shù)字量與模擬量的無線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，包括傳感器模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、短距離無線通信模塊、無線收發(fā)模塊和電源模塊，傳感器模塊為由多個傳感器組成的傳感器組，傳感器組通過數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口與數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行通信，數(shù)字量與模擬量復(fù)用接口包括傳感器輸入接口、信號輸入通道、對信號輸入通道所輸入信號類型進(jìn)行自動判別的自動判別模塊、控制模塊、根據(jù)自動判別模塊的判別結(jié)果由控制模塊進(jìn)行控制的數(shù)字量信號處理模塊和模擬量信號處理模塊。本實用新型設(shè)計合理、布網(wǎng)及維護(hù)方便、操作簡便且使用效果好、智能化程度高，能滿足對模擬信號與數(shù)字信號同步進(jìn)行處理與同時接入不同類型的多路傳感器信號等實際需求。
文檔編號H04W84/18GK202014375SQ201020668880
公開日2011年10月19日 申請日期2010年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月19日
發(fā)明者吳曉華, 陳學(xué)鋒, 高濤 申請人:西安迅騰科技有限責(zé)任公司