專利名稱：一種無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，尤其是一種無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在社會(huì)逐漸走向信息化的今天，人們希望實(shí)時(shí)監(jiān)控各種設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)、各種運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)以及人體各部分的空間姿態(tài)。例如在油田領(lǐng)域，需要對(duì)抽油機(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常；在汽車領(lǐng)域，包括安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)、電子穩(wěn)定系統(tǒng)、坡道輔助系統(tǒng)以及主動(dòng)懸掛系統(tǒng)中隊(duì)汽車姿態(tài)傾角都需要精確監(jiān)測(cè)；在運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域，針對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練用的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)捕捉分析系統(tǒng)對(duì)與動(dòng)員動(dòng)作的監(jiān)測(cè)和輔助訓(xùn)練有著很重要的意義，精確的信息彌補(bǔ)了人為主觀判斷的模糊性，提高訓(xùn)練質(zhì)量，提高運(yùn)動(dòng)員成績；在社會(huì)服務(wù)領(lǐng)域，針對(duì)特殊人群的安全監(jiān)護(hù)已經(jīng)成為社會(huì)的重要問題，在他們發(fā)生跌倒、暈倒以及突發(fā)性疾病情況下，監(jiān)控需要監(jiān)護(hù)人群的姿態(tài)能夠保證他們得到及時(shí)的救助?；谝陨戏治隹梢钥闯鲇捎谑褂们闆r多樣，所以全無線方式組網(wǎng)傳輸?shù)膫鞲衅饔捎谄淙珶o線的優(yōu)勢(shì)，能夠更好的應(yīng)用于各類監(jiān)控環(huán)境。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過無線方式組網(wǎng)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)各種運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，達(dá)到精確監(jiān)控的目的。本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的這種無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由計(jì)算機(jī)組成的中心監(jiān)控平臺(tái)以及與中心監(jiān)控平臺(tái)連接的無線網(wǎng)關(guān)，所述無線網(wǎng)關(guān)通過無線方式連接有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)連接組成。上述無線傳感器節(jié)點(diǎn)由三軸加速度傳感器和無線收發(fā)模塊組成；所述三軸加速度傳感器的輸出端連接至無線收發(fā)模塊的輸入端。上述三軸加速度傳感器采用BOSCH三軸加速傳感器；所述無線收發(fā)模塊采用 JN5139 模塊。上述無線網(wǎng)關(guān)是多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)，所述多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)具有以太網(wǎng)、WiFi無線網(wǎng)絡(luò)、3G無線網(wǎng)絡(luò)、串口和USB接口。上述多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)由JN5139模塊和BCM8000模塊組成。上述無線傳感器節(jié)點(diǎn)安裝在運(yùn)動(dòng)的物體上。本實(shí)用新型是將無線傳感器節(jié)點(diǎn)安裝在需要監(jiān)測(cè)的物體上或佩戴在人體上，根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的不同，可以安放多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)，傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)設(shè)備上電后自動(dòng)組織無線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)設(shè)備具有自組織、自發(fā)現(xiàn)和自恢復(fù)功能，動(dòng)態(tài)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。全部的節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)均在中心監(jiān)控平臺(tái)集中顯示，3D模擬的動(dòng)畫圖像更直觀的表現(xiàn)物體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，方便使用者觀察和監(jiān)控。
圖1為本實(shí)用新型無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。其中1為無線網(wǎng)關(guān)；2為無線傳感器接點(diǎn)；3為中心監(jiān)控平臺(tái)；4為主通信鏈路；5為備用通信鏈路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由計(jì)算機(jī)組成的中心監(jiān)控平臺(tái)3 以及與中心監(jiān)控平臺(tái)3連接的無線網(wǎng)關(guān)1，無線網(wǎng)關(guān)1通過無線方式連接有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)2連接組成。其中無線傳感器節(jié)點(diǎn)2由三軸加速度傳感器和無線收發(fā)模塊組成；三軸加速度傳感器的輸出端連接至無線收發(fā)模塊的輸入端。本實(shí)用新型所采用的無線網(wǎng)關(guān)1是多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)，所述多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)具有以太網(wǎng)、 WiFi無線網(wǎng)絡(luò)、3G無線網(wǎng)絡(luò)、串口和USB接口。本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例結(jié)構(gòu)如圖1所示，無線傳感器節(jié)點(diǎn)2的三軸加速段傳感器實(shí)時(shí)采集運(yùn)動(dòng)物體的加速度數(shù)據(jù)，無線收發(fā)模塊通過1 接口總線，定時(shí)讀取三個(gè)軸的加速數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換，通過接入的無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)打包發(fā)送至無線網(wǎng)關(guān)1，無線網(wǎng)關(guān)1匯聚所有無線傳感器節(jié)點(diǎn)2發(fā)送來的數(shù)據(jù)，經(jīng)過解析、緩存和重組過程，通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到中心監(jiān)控平臺(tái)3，中心監(jiān)控平臺(tái)3的計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)解析后通過⑶I接口， 在屏幕顯示實(shí)時(shí)的三軸加速度數(shù)值、三軸加速度歷史變化曲線、3D動(dòng)畫模擬物體空間姿態(tài)。在本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例中，無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選用BOSCH三軸加速傳感器BMA150采集加速度數(shù)據(jù)，三軸加速度測(cè)量范圍為士2g、士4g、士8g，對(duì)應(yīng)不同測(cè)量范圍靈敏度分別為256LSB/g、128LSB/g、64LSB/g，數(shù)據(jù)通過數(shù)字接口 (I2C, SPI接口)輸出，采樣頻率從25Hz到1500Hz七檔可調(diào)，無線收發(fā)模塊采用JN5139模塊，該模塊是一款表面貼片安裝的模塊，模塊工作頻段2. 4GHz，兼容于IEEE802. 15. 4、FCC Part 15、ETSI ETS 300-328和日本的ARIB STD-T16標(biāo)準(zhǔn)，該模塊采用Jermic的JN5139無線控制微型器，集成了所有的射頻組件，發(fā)送電流小于45mA，接收電流小于60mA，休眠電流小于7uA，多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)采用JN5139模塊和BCM8000模塊，BCM8000模塊是加密無線局域網(wǎng)模塊，內(nèi)含一個(gè) IP通訊控制芯片和一個(gè)WiFi射頻芯片組，該模塊支持10個(gè)TCP/UDP socket連接，可以建立兩個(gè)Socket偵聽，可以進(jìn)行串口 -以太網(wǎng)、串口 -WiFi和以太網(wǎng)-WiFi透明傳輸，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線數(shù)據(jù)傳輸。計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)將數(shù)據(jù)采用GDI方法以圖表、動(dòng)態(tài)變化曲線和 3D模擬動(dòng)畫方式實(shí)時(shí)顯示，實(shí)現(xiàn)三維重現(xiàn)的效果。本實(shí)用新型的無線采集器體積小、重量輕、功耗低、自發(fā)現(xiàn)、自組網(wǎng)特點(diǎn)，可以方便的固定與人體和設(shè)備上，使用方便靈活，不影響正常的活動(dòng)和生產(chǎn)過程。
權(quán)利要求1.一種無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括由計(jì)算機(jī)組成的中心監(jiān)控平臺(tái) ⑶以及與中心監(jiān)控平臺(tái)⑶連接的無線網(wǎng)關(guān)(1)，所述無線網(wǎng)關(guān)⑴通過無線方式連接有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)( 連接組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)O)由三軸加速度傳感器和無線收發(fā)模塊組成；所述三軸加速度傳感器的輸出端連接至無線收發(fā)模塊的輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸加速度傳感器采用BOSCH三軸加速傳感器；所述無線收發(fā)模塊采用JN5139模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述無線網(wǎng)關(guān)(1) 是多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)，所述多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)具有以太網(wǎng)、WiFi無線網(wǎng)絡(luò)、3G無線網(wǎng)絡(luò)、串口和 USB 接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述多協(xié)議無線網(wǎng)關(guān)由JN5139模塊和BCM8000模塊組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)( 安裝在運(yùn)動(dòng)的物體上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種無線物體運(yùn)動(dòng)姿態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括由計(jì)算機(jī)組成的中心監(jiān)控平臺(tái)以及與中心監(jiān)控平臺(tái)連接的無線網(wǎng)關(guān)，所述無線網(wǎng)關(guān)通過無線方式連接有無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個(gè)無線傳感器節(jié)點(diǎn)連接組成。本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)采用的無線傳感器節(jié)點(diǎn)體積小、重量輕、功耗低、自發(fā)現(xiàn)、自組網(wǎng)特點(diǎn)，可以方便的固定與人體和設(shè)備上，使用方便靈活，不影響正常的活動(dòng)和生產(chǎn)過程。
文檔編號(hào)H04W84/18GK202261819SQ201120360958
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月23日
發(fā)明者張峰國, 沈博, 王宏岳, 謝昆 申請(qǐng)人:西安大唐電信有限公司