一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，它包括電源單元（2），其特征在于：電源單元（2）與微處理器單元（8）導(dǎo)線連接，微處理器單元（8）與第一無(wú)線通信單元（5）、第二無(wú)線通信單元（6）、接口單元和控制單元導(dǎo)線連接；解決了現(xiàn)有技術(shù)的層次型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在簇首節(jié)點(diǎn)與成員節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失敗；簇首節(jié)點(diǎn)功能單一不具備控制功能等問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)。

【背景技術(shù)】
[0002]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)被美國(guó)商業(yè)期刊列為21世紀(jì)將改變世界的十大技術(shù)之一。將無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)部署在監(jiān)控區(qū)域，通過(guò)無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)的協(xié)同工作，可采集監(jiān)控區(qū)域的環(huán)境因子或?qū)唧w對(duì)象進(jìn)行監(jiān)測(cè)，現(xiàn)在被廣泛應(yīng)用在工業(yè)設(shè)備監(jiān)控、農(nóng)田環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事等領(lǐng)域，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上可采用層次型結(jié)構(gòu)、鏈狀結(jié)構(gòu)、Mesh結(jié)構(gòu)等，針對(duì)環(huán)境等應(yīng)用場(chǎng)景監(jiān)控，考慮到節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)和能量的異構(gòu)性，即有普通監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，又有結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的控制節(jié)點(diǎn)，還有匯聚節(jié)點(diǎn)等，因此，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)通常采用層次型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，與其他拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，它具有可擴(kuò)展性好，連接簡(jiǎn)單，易于維護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，但現(xiàn)有層次型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，有如下不足:(I)簇首節(jié)點(diǎn)與成員節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失??；(2)簇首節(jié)點(diǎn)不具備控制功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題:提供一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，以解決現(xiàn)有技術(shù)的層次型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在簇首節(jié)點(diǎn)與成員節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失??；簇首節(jié)點(diǎn)不具備控制功能等問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型技術(shù)方案:
[0005]一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，它包括電源單元，電源單元與微處理器單元導(dǎo)線連接，微處理器單元與第一無(wú)線通信單元、第二無(wú)線通信單元、接口單元和控制單元導(dǎo)線連接。
[0006]微處理器單元、第一無(wú)線通信單元、第二無(wú)線通信單元、接口單元和控制單元集成在一塊電路板上，電路板和電源單元安裝在防水塑料外殼內(nèi)。
[0007]第一無(wú)線通信單元和第二無(wú)線通信單元的天線一端伸入防水塑料外殼內(nèi)與第一無(wú)線通信單元和第二無(wú)線通信單元連接，另一端位于防水塑料外殼外。
[0008]防水塑料外殼上設(shè)有開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)與電路板連接。
[0009]外部傳感器通過(guò)防水接頭連接到電路板的接線端子上，接線端子與微處理器單元連接。
[0010]接口單元包括總線接口單元、SPI接口單元、I2C接口單元、開(kāi)關(guān)量接口單元、繼電器輸出接口單元，所述接口單元通過(guò)電路板與微處理器單元連接。
[0011]控制單元包括繼電器、模擬量輸出端口和數(shù)字量輸出端口。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果:
[0013]本實(shí)用新型在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上控制單元，使得簇首節(jié)點(diǎn)不僅具備數(shù)據(jù)處理功能同時(shí)具備控制功能，能夠?qū)ν獠吭O(shè)備進(jìn)行控制，本實(shí)用新型提供雙通信單元，使得通信更可靠，整個(gè)節(jié)點(diǎn)采用模塊化設(shè)計(jì)，使得系統(tǒng)可擴(kuò)展性較強(qiáng)，系統(tǒng)采用無(wú)線通信方式，具有部署方便、成本低等優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)的層次型無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中存在簇首節(jié)點(diǎn)與成員節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)一致，都采用單通信模塊進(jìn)行通信，網(wǎng)絡(luò)通信易沖突，導(dǎo)致通信失?。淮厥坠?jié)點(diǎn)功能單一不具備控制功能等問(wèn)題。
[0014]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0015]圖1為本實(shí)用新型原理組成示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】:
[0018]一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，它包括電源單元2，電源單元2與微處理器單元8導(dǎo)線連接，微處理器單元8與第一無(wú)線通信單元5、第二無(wú)線通信單元6和接口單元導(dǎo)線連接，控制單元與微處理器單元導(dǎo)線連接。
[0019]微處理器單元、第一無(wú)線通信單元、第二無(wú)線通信單元、接口單元和控制單元集成在一塊電路板10上，電路板10和電源單元2安裝在防水塑料外殼I內(nèi)。
[0020]第一無(wú)線通信單元5和第二無(wú)線通信單元6的天線4 一端伸入防水塑料外殼I內(nèi)與第一無(wú)線通信單元5和第二無(wú)線通信單元6連接，另一端位于防水塑料外殼I外。
[0021]微處理器單元選擇的是低功耗的微處理器MSP430F149，內(nèi)部集成除了有64KB存儲(chǔ)器，還集成有12位的A/D轉(zhuǎn)換單元；無(wú)線通信單元采用的兩塊低功耗的射頻模塊nRF905 ;電源單元為了保證系統(tǒng)的可靠性，采用太陽(yáng)能供電和蓄電池供電兩種方式，蓄電池采用的是6V 1Ah的鉛酸電池。
[0022]防水塑料外殼I外殼上設(shè)有開(kāi)關(guān)3，開(kāi)關(guān)3與電路板10連接。
[0023]外部傳感器通過(guò)防水接頭7連接到電路板10的接線端子9上，接線端子9與微處理器單元8連接。
[0024]接口單元包括總線接口單元、SPI接口單元、I2C接口單元、開(kāi)關(guān)量接口單元、繼電器11輸出接口單元，所述接口單元通過(guò)電路板10與微處理器單元連接。
[0025]控制單元包括繼電器11、模擬量輸出端口和數(shù)字量輸出端口，可以對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制，能夠通過(guò)微處理器輸出數(shù)字量信號(hào)或模擬量信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制，擴(kuò)展了簇首節(jié)點(diǎn)的功能，使之不僅具備了數(shù)據(jù)處理功能，同時(shí)也具備了控制功能。
【權(quán)利要求】
1.一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，它包括電源單元(2)，其特征在于:電源單元(2)與微處理器單元(8)導(dǎo)線連接，微處理器單元(8)與第一無(wú)線通信單元(5)、第二無(wú)線通信單元(6 )、接口單元和控制單元導(dǎo)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，其特征在于:微處理器單元、第一無(wú)線通信單元、第二無(wú)線通信單元、接口單元和控制單元集成在一塊電路板(10 )上，電路板(10 )和電源單元(2 )安裝在防水塑料外殼(I)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，其特征在于:第一無(wú)線通信單元(5)和第二無(wú)線通信單元(6)的天線(4) 一端伸入防水塑料外殼(I)內(nèi)與第一無(wú)線通信單元(5 )和第二無(wú)線通信單元(6 )連接，另一端位于防水塑料外殼(I)外。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，其特征在于:防水塑料外殼(I)上設(shè)有開(kāi)關(guān)(3 )，開(kāi)關(guān)(3 )與電路板(10 )連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，其特征在于:外部傳感器通過(guò)防水接頭(7)連接到電路板(10)的接線端子(9)上，接線端子(9)與微處理器單元(8 )連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，其特征在于:接口單元包括總線接口單元、SPI接口單元、I2C接口單元、開(kāi)關(guān)量接口單元、繼電器(11)輸出接口單元，所述接口單元通過(guò)電路板(10 )與微處理器單元連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種層次型結(jié)構(gòu)傳感器網(wǎng)絡(luò)的簇首節(jié)點(diǎn)，其特征在于:控制單元包括繼電器(11 )、模擬量輸出端口和數(shù)字量輸出端口。
【文檔編號(hào)】H04W84/18GK204206476SQ201420693394
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】楊靖, 楊鑫, 李澤滔, 羅雪梅, 王霄, 周克 申請(qǐng)人:貴州大學(xué)