專利名稱：一種自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，尤其是一種使用無(wú)線傳感器 的自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通信的方式，相 互聯(lián)系，處理和傳遞信息的網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息 處理技術(shù)和通信技術(shù)，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象 的信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理，傳送給所需用戶?，F(xiàn)有的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)缺陷在于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)以傳感檢測(cè)為主，網(wǎng)絡(luò)傳輸距 離有限，無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制。故，需要一種新的技術(shù)方案以解決上述問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制的 自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)可采用如下技術(shù) 方案一種自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，該自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)包括用于 采集并傳輸檢測(cè)信息的無(wú)線終端傳感器節(jié)點(diǎn)，用于接收和執(zhí)行管理控制命令的終端控制節(jié) 點(diǎn)，用于數(shù)據(jù)接受和轉(zhuǎn)發(fā)的路由節(jié)點(diǎn)，用于連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)和自組織傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè) 不同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和互聯(lián)的中心節(jié)點(diǎn)，以及連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)，用來(lái)統(tǒng)一接收和 管理路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，并向下發(fā)送控制命令的主控節(jié)點(diǎn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)及主控 節(jié)點(diǎn)將自組織傳感網(wǎng)絡(luò)與GSM/3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，由于GSM/3G網(wǎng)絡(luò)無(wú)距離限制，改變了傳統(tǒng) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸距離的限制，使本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān) 測(cè)控制。

圖1是本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)的傳感器終端節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)嵌入式軟件流程圖。圖4是本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理軟件流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于
3說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍，在閱讀了本實(shí)用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員對(duì)本實(shí)用新型的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。請(qǐng)參閱圖1和圖2所示，本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感監(jiān)測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)是由無(wú)線終端 傳感器節(jié)點(diǎn)1、終端控制節(jié)點(diǎn)2、路由節(jié)點(diǎn)(未標(biāo)號(hào))、中心節(jié)點(diǎn)3和主控節(jié)點(diǎn)4組成，通過(guò)自 組織傳感網(wǎng)絡(luò)與GSM/3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)傳輸自組織傳感網(wǎng)絡(luò)的信息，協(xié)同地完成對(duì)特定區(qū)域 內(nèi)環(huán)境信息的監(jiān)測(cè)和管理控制的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。其中終端傳感器節(jié)點(diǎn)1分布于需要 監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)上傳給主控節(jié)點(diǎn)4。終端傳感器節(jié)點(diǎn)1既有 帶顯示功能也有不帶顯示功能的，既有帶控制功能也有不帶控制功能的，可以根據(jù)需要定 制。終端控制節(jié)點(diǎn)2安裝于需要管理控制的設(shè)備附近，接收和執(zhí)行主控節(jié)點(diǎn)4發(fā)來(lái)的管理 控制命令對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行管理控制，達(dá)到自動(dòng)或手動(dòng)監(jiān)控。一個(gè)終端控制節(jié)點(diǎn)2可以控制 三路輸出，另外，終端控制節(jié)點(diǎn)2還可以接兩路報(bào)警輸入等有特殊情況時(shí)能夠向管理中心 發(fā)送報(bào)警信息。路由節(jié)點(diǎn)是自組織傳感網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)接受和轉(zhuǎn)發(fā)中繼，具有擴(kuò)展和延伸自組 織網(wǎng)絡(luò)的功能，它用于接收和轉(zhuǎn)發(fā)終端傳感器節(jié)點(diǎn)1或其他路由節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，擴(kuò)展和延伸 自組織傳感網(wǎng)絡(luò)的范圍。中心節(jié)點(diǎn)3用于連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)和自組織傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不 同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和互聯(lián)，是連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)和自組織傳感網(wǎng)絡(luò)的橋梁。主控節(jié)點(diǎn)4連接 GSM/3G網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)5，用來(lái)統(tǒng)一接收和管理路由節(jié)點(diǎn)和終端傳感器節(jié)點(diǎn)1發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，并 向下發(fā)送控制命令，同時(shí)可以給出告警信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控管理功能。另外，該系統(tǒng)可以 通過(guò)管理者的手機(jī)發(fā)送短信對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的終端控制節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理控制。如果有異常情 況，則網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以短信的形式發(fā)送到管理者的手機(jī)上進(jìn)行報(bào)警，并且有具體數(shù)據(jù)信息顯示。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D1和圖2所示，所述無(wú)線終端傳感器節(jié)點(diǎn)1具有微處理器、存儲(chǔ)模 塊、傳感器模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網(wǎng)絡(luò)模塊、GSM/3G網(wǎng)絡(luò)模塊、接口電 路及電源。終端控制節(jié)點(diǎn)2具有微處理器、存儲(chǔ)模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組 織網(wǎng)絡(luò)模塊、GSM/3G網(wǎng)絡(luò)模塊、接口電路及電源。中心節(jié)點(diǎn)3具有微處理器、存儲(chǔ)模塊、 控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網(wǎng)絡(luò)模塊、GSM/3G網(wǎng)絡(luò)模塊、接口電路及電源。上 述微處理器一般為16位超低功耗MSP430單片機(jī)。無(wú)線網(wǎng)路模塊選用CC24xx為核心的 符合ZigBee (IEEE802. 15. 4)標(biāo)準(zhǔn)的低功耗高性能的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模塊，其工作在全球通用的 2. 4GHz頻段，支持基于ZigBee網(wǎng)絡(luò)的星狀、混合樹狀、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等彈性化拓樸設(shè)計(jì)，能在網(wǎng) 狀或多次跳接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)支持串行數(shù)據(jù)路由，通信速率可達(dá)250Kbps，，性能穩(wěn)定且功耗極 低。CC24xx的選擇性和敏感性指數(shù)超過(guò)了 IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的要求，可確保短距離通信的 有效性和可靠性，可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的快速組網(wǎng)。GSM/3G網(wǎng)絡(luò)模塊主要采用符合GSM/3G 網(wǎng)絡(luò)通信要求的無(wú)線通訊模塊，負(fù)責(zé)收發(fā)命令短信和傳輸數(shù)據(jù)信息。請(qǐng)參閱圖3所示，為本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)中使用的嵌入式軟 件流程圖，該嵌入式軟件將自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)中的硬件初始化并進(jìn)行合適的網(wǎng) 絡(luò)配置及模式配置，以使該自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)中的硬件實(shí)現(xiàn)不同的功能，使整 個(gè)自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。請(qǐng)參閱圖4所示，為本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)中使用的監(jiān)控管理 軟件的流程圖。該自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)科通過(guò)監(jiān)控管理軟件的設(shè)置，完善整個(gè)網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)的監(jiān)控和管理功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)終端節(jié)點(diǎn)以及路由節(jié)點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、整理；實(shí)現(xiàn) 對(duì)單個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的曲線顯示；實(shí)現(xiàn)對(duì)某一時(shí)間段內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)的偏差分析，并進(jìn)行檢測(cè)、處理。當(dāng)上位機(jī)處理軟件檢測(cè)到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的終端節(jié)點(diǎn)后，會(huì)在 上位機(jī)上進(jìn)行顯示并保存終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)，清楚地顯現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的 環(huán)境參數(shù)。當(dāng)然，也可根據(jù)用戶需求定制開(kāi)發(fā)個(gè)性化的監(jiān)控管理軟件。通過(guò)采用本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)如下功效通信距離遠(yuǎn)將自組織傳感網(wǎng)絡(luò)與GSM/3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，它無(wú)距離限制，改變了 傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸距離的限制，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制。自組織網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)和展開(kāi)無(wú)需依賴于任何預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，由路由器節(jié)點(diǎn)來(lái)實(shí) 現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境發(fā)生變化或節(jié)點(diǎn)增加和減少時(shí)，路由器節(jié)點(diǎn)能夠自動(dòng)修改路 由表，實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)路由的自適應(yīng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)重構(gòu)。無(wú)中心自組網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)中沒(méi)有嚴(yán)格的控制中心，終端路由節(jié)點(diǎn)可以隨 時(shí)加入或離開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，任何終端路由節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，具有很強(qiáng)的抗毀 性。多跳路由終端節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)與其射頻覆蓋范圍之外的主控節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)， 可通過(guò)中間路由節(jié)點(diǎn)進(jìn)行多跳路由。動(dòng)態(tài)拓?fù)渥越M網(wǎng)傳感網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)，終端或路由節(jié)點(diǎn)可以隨 處移動(dòng)。網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)拓?fù)浣M織功能，無(wú)須進(jìn)行人工干預(yù)?？煽康木W(wǎng)絡(luò)終端節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)采用隨機(jī)部署，能適應(yīng)環(huán)境的變化，非常堅(jiān)固， 不易損壞。網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大可以靈活地構(gòu)建起巨大的無(wú)線傳感監(jiān)測(cè)控制通信網(wǎng)絡(luò)。
權(quán)利要求一種自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于該自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)包括用于采集并傳輸檢測(cè)信息的無(wú)線終端傳感器節(jié)點(diǎn)，用于接收和執(zhí)行管理控制命令的終端控制節(jié)點(diǎn)，用于數(shù)據(jù)接受和轉(zhuǎn)發(fā)的路由節(jié)點(diǎn)，用于連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)和自組織傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和互聯(lián)的中心節(jié)點(diǎn)，以及連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)，用來(lái)統(tǒng)一接收和管理路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，并向下發(fā)送控制命令的主控節(jié)點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述無(wú)線終端 傳感器節(jié)點(diǎn)具有微處理器、存儲(chǔ)模塊、傳感器模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網(wǎng) 絡(luò)模塊、GSM/3G網(wǎng)絡(luò)模塊、接口電路及電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述終端 控制節(jié)點(diǎn)具有微處理器、存儲(chǔ)模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網(wǎng)絡(luò)模塊、GSM/3G 網(wǎng)絡(luò)模塊、接口電路及電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述中心節(jié)點(diǎn) 具有微處理器、存儲(chǔ)模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網(wǎng)絡(luò)模塊、GSM/3G網(wǎng)絡(luò)模 塊、接口電路及電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述微處理器 為16位超低功耗的MSP430單片機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，其特征在于所述無(wú)線網(wǎng)路 模塊選用CC24xx為核心的符合ZigBee (IEEE802. 15. 4)標(biāo)準(zhǔn)的低功耗高性能的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)模 塊。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)，該自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)包括用于采集并傳輸檢測(cè)信息的無(wú)線終端傳感器節(jié)點(diǎn)，終端控制節(jié)點(diǎn)，路由節(jié)點(diǎn)，用于連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)和自組織傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和互聯(lián)的中心節(jié)點(diǎn)，以及連接GSM/3G網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)，用來(lái)統(tǒng)一接收和管理路由節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)，并向下發(fā)送控制命令的主控節(jié)點(diǎn)，其中，通過(guò)中心節(jié)點(diǎn)及主控節(jié)點(diǎn)將自組織傳感網(wǎng)絡(luò)與GSM/3G網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來(lái)，由于GSM/3G網(wǎng)絡(luò)無(wú)距離限制，改變了傳統(tǒng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸距離的限制，使本實(shí)用新型自組織無(wú)線傳感檢測(cè)控制網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制。
文檔編號(hào)H04W84/18GK201690610SQ20102018195
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者姜健, 張曉蒙, 王水璋, 陳莉芳 申請(qǐng)人:南京達(dá)智通信技術(shù)有限責(zé)任公司