本發(fā)明涉及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò)，它的末梢是可以感知和檢查外部世界的傳感器。WSN中的傳感器通過無線方式通信，因此網(wǎng)絡(luò)設(shè)置靈活，設(shè)備位置可以隨時(shí)更改，還可以跟互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行有線或無線方式的連接。通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳自組織的網(wǎng)絡(luò)。

目前國內(nèi)外無線傳感器網(wǎng)絡(luò)所使用的無線通信技術(shù)大多采用ZigBee技術(shù)。由于Zigbee技術(shù)其具有低功耗、低成本、自組織等優(yōu)點(diǎn)，所以非常適合應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，但它同樣存在致命的缺點(diǎn)：傳輸距離有限和傳輸速率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)及方法，用于通過將采集模塊傳感器的節(jié)點(diǎn)通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信連接，實(shí)現(xiàn)將無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器，解決了目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過采用ZigBee技術(shù)進(jìn)行采集到的數(shù)據(jù)傳輸造成的傳輸距離有限和傳輸速率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)，包括：采集模塊、控制模塊、WIFI無線模塊、無線AP、服務(wù)器、總線接口、USB接口；

所述控制模塊通過所述總線接口和所述USB接口與所述采集模塊通信連接，且通過所述USB接口與所述WIFI無線模塊通信連接；

所述WIFI無線模塊通過所述無線AP與所述服務(wù)器通信連接。

優(yōu)選地，

所述控制模塊為ARM嵌入式系統(tǒng)。

優(yōu)選地，

所述ARM嵌入式系統(tǒng)包括用于數(shù)據(jù)處理的核心板和與所述核心板連接的底板；

所述核心板包括ARM處理器、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器、Nand FLASH，其中所述ARM處理器分別與所述動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器和所述Nand FLASH連接；

所述底板包括電源、兩路USB接口電路、一路串口電路以及總線接口電路，其中一路所述USB接口電路與所述WIFI無線模塊連接，另一路所述USB接口電路與所述采集模塊連接，所述總線接口電路與所述采集模塊連接，一路所述串口電路用于查看調(diào)試信息和輸入系統(tǒng)指令。

優(yōu)選地，

所述采集模塊包括傳感器、AD轉(zhuǎn)換器、FPGA；

所述傳感器、所述AD傳感器、所述FPGA依次連接。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感方法，包括：

所述控制模塊通過所述WIFI無線模塊連接關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)；

所述控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過所述關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器。

優(yōu)選地，

所述控制模塊通過所述WIFI無線模塊連接關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)具體包括：

所述WIFI無線模塊根據(jù)預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口號(hào)判斷是否已通過關(guān)聯(lián)無線AP，若已通過關(guān)聯(lián)無線AP則進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)，若沒有關(guān)聯(lián)無線AP，則搜索與所述預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口相對應(yīng)Mac地址的無線網(wǎng)絡(luò)，然后關(guān)聯(lián)無線AP并進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)。

優(yōu)選地，

在所述控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過所述關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器之前還包括：

所述控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成壓縮文件。

優(yōu)選地，

所述控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過所述關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器具體包括：

所述控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)的所述壓縮文件通過所述關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器。

優(yōu)選地，

在所述控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過所述關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器之前還包括：

所述控制模塊獲取所述采集模塊采集到的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，

所述基于WIFI的無線傳感方法還包括：

所述控制模塊通過所述關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)接收所述服務(wù)器發(fā)送的指令并根據(jù)所述指令執(zhí)行相應(yīng)的操作，其中指令包括讀取數(shù)字板參數(shù)、設(shè)置數(shù)字板參數(shù)、發(fā)送采集數(shù)據(jù)、休眠。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)及方法，用于通過將采集模塊傳感器的節(jié)點(diǎn)通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信連接，實(shí)現(xiàn)將無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器，解決了目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過采用ZigBee技術(shù)進(jìn)行采集到的數(shù)據(jù)傳輸造成的傳輸距離有限和傳輸速率低的技術(shù)問題，而且現(xiàn)在WIFI設(shè)施安裝比較普遍，可以借助已有的WiFi設(shè)施進(jìn)行通信，具有臨時(shí)組網(wǎng)便捷、傳輸速率快、技術(shù)成熟、與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)無縫連接等優(yōu)點(diǎn)。此外在功耗方面，使用休眠-喚醒機(jī)制，大大降低了功耗。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)中核心板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)中底板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)中采集模塊的結(jié)構(gòu)框圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于WIFI的無線傳感方法的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于WIFI的無線傳感方法的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)及方法，用于通過將采集模塊傳感器的節(jié)點(diǎn)通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器通信連接，實(shí)現(xiàn)將無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器，解決了目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過采用ZigBee技術(shù)進(jìn)行采集到的數(shù)據(jù)傳輸造成的傳輸距離有限和傳輸速率低的技術(shù)問題。

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請參閱圖1至圖4，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感器系統(tǒng)的，包括：采集模塊1、控制模塊2、WIFI無線模塊3、無線AP4、服務(wù)器5、總線接口、USB接口6；

控制模塊2通過總線接口13和USB接口6與采集模塊1通信連接，且通過USB接口6與WIFI無線模塊3通信連接，其中控制模塊2通過總線接口控制采集模塊1的數(shù)據(jù)采集，通過一路USB接口6在線讀取采集模塊1采集到的數(shù)據(jù)，通過另一路USB接口6與WIFI無線模塊3通信；

WIFI無線模塊3通過無線AP4與服務(wù)器5通信連接。

控制模塊2可以為ARM嵌入式系統(tǒng)。

ARM嵌入式系統(tǒng)包括用于數(shù)據(jù)處理的核心板和與核心板連接的底板，其中核心板和底板的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2和圖3所示；

核心板包括ARM處理器7、動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器9、Nand FLASH8，其中ARM處理器7分別與動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器9和Nand FLASH8連接；

底板包括電源10、兩路USB接口電路11、一路串口電路12以及總線接口電路13，兩路USB接口電路11的控制芯片，分別選用雙USB電源開關(guān)芯片SP2526A-2USB和兩USB控制芯片USBLC6-2P6，為系統(tǒng)提供兩路USB接口6，其中一路USB接口電路11與WIFI無線模塊3連接，另一路USB接口電路11與采集模塊1連接，總線接口電路13與采集模塊1連接，一路串口電路12可以選用MAX3232EUE，用于查看調(diào)試信息和輸入系統(tǒng)指令。

如圖4所示，采集模塊包括傳感器14、AD轉(zhuǎn)換器15、FPGA16，其中傳感器14、AD傳感器15、FPGA16依次連接，用于將傳感器14采集到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

請參閱圖5，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感方法的第一實(shí)施例，包括：

101，控制模塊通過WIFI無線模塊連接關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)；

102，控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器。

在本發(fā)明實(shí)施例中，首先需要控制模塊通過WIFI無線模塊連接關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)，然后還需要控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器。

請參閱圖6，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于WIFI的無線傳感方法的第二實(shí)施例，包括：

201，控制模塊獲取采集模塊采集到的數(shù)據(jù)；

在本發(fā)明實(shí)施例中，首先需要控制模塊獲取采集模塊采集到的數(shù)據(jù)。

202，控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成壓縮文件；

在本發(fā)明實(shí)施例中，在控制模塊獲取采集模塊采集到的數(shù)據(jù)之后，還需要將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成壓縮文件。

203，WIFI無線模塊根據(jù)預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口號(hào)判斷是否已通過關(guān)聯(lián)無線AP，若已通過關(guān)聯(lián)無線AP則進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)，若沒有關(guān)聯(lián)無線AP，則搜索與預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口相對應(yīng)Mac地址的無線網(wǎng)絡(luò)，然后關(guān)聯(lián)無線AP并進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)；

在本發(fā)明實(shí)施例中，在控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成壓縮文件之后，還需要WIFI無線模塊根據(jù)預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口號(hào)判斷是否已通過關(guān)聯(lián)無線AP，若已通過關(guān)聯(lián)無線AP則進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)，若沒有關(guān)聯(lián)無線AP，則搜索與預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口相對應(yīng)Mac地址的無線網(wǎng)絡(luò)，然后關(guān)聯(lián)無線AP并進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)。

204，控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)的壓縮文件通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器；

在本發(fā)明實(shí)施例中，在WIFI無線模塊根據(jù)預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口號(hào)判斷是否已通過關(guān)聯(lián)無線AP，若已通過關(guān)聯(lián)無線AP則進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)，若沒有關(guān)聯(lián)無線AP，則搜索與預(yù)置的客戶端的IP地址以及端口相對應(yīng)Mac地址的無線網(wǎng)絡(luò)，然后關(guān)聯(lián)無線AP并進(jìn)入等待TCP連接狀態(tài)之后，還需要控制模塊將采集到的數(shù)據(jù)的壓縮文件通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至服務(wù)器。

205，控制模塊通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)接收服務(wù)器發(fā)送的指令并根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)的操作，其中指令包括但不限于讀取數(shù)字板參數(shù)、設(shè)置數(shù)字板參數(shù)、發(fā)送采集數(shù)據(jù)、休眠；

在本發(fā)明實(shí)施例中，控制模塊還通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)接收服務(wù)器發(fā)送的指令并根據(jù)指令執(zhí)行相應(yīng)的操作，其中指令包括讀取數(shù)字板參數(shù)、設(shè)置數(shù)字板參數(shù)、發(fā)送采集數(shù)據(jù)、休眠，需要說明的是，步驟205中通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)接收服務(wù)器發(fā)送的發(fā)送采集數(shù)據(jù)指令需要在步驟204之前，而如果接收的是其他的命令，則與步驟201至步驟204沒有先后順序，例如控制模塊通過關(guān)聯(lián)WIFI網(wǎng)絡(luò)接收服務(wù)器發(fā)送的休眠指令并根據(jù)休眠指令進(jìn)入休眠狀態(tài)與步驟201至步驟204沒有先后順序，所以步驟205與步驟201至步驟204的先后順序取決于具體的指令。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統(tǒng)，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實(shí)施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：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；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。