一種自組織無線傳感檢測控制網絡的製作方法
2023-05-07 19:44:06
專利名稱：一種自組織無線傳感檢測控制網絡的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自組織無線傳感檢測控制網絡，尤其是一種使用無線傳感器 的自組織無線傳感檢測控制網絡。
背景技術：
無線傳感網絡是由部署在監測區域內大量的傳感器節點通過無線通信的方式，相 互聯繫，處理和傳遞信息的網絡。該網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息 處理技術和通信技術，可以實時監測、感知和採集網絡分布區域內的各種環境或監測對象 的信息，並對這些信息進行處理，傳送給所需用戶。現有的無線傳感器網絡缺陷在於無線傳感器網絡以傳感檢測為主，網絡傳輸距 離有限，無法實現遠程監測控制。故，需要一種新的技術方案以解決上述問題。
實用新型內容本實用新型的目的是針對現有技術存在的不足，提供一種可實現遠程監測控制的 自組織無線傳感檢測控制網絡。為實現上述發明目的，本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡可採用如下技術 方案一種自組織無線傳感檢測控制網絡，該自組織無線傳感檢測控制網絡包括用於 採集並傳輸檢測信息的無線終端傳感器節點，用於接收和執行管理控制命令的終端控制節 點，用於數據接受和轉發的路由節點，用於連接GSM/3G網絡和自組織傳感網絡，實現兩個 不同網絡數據的轉換和互聯的中心節點，以及連接GSM/3G網絡與計算機，用來統一接收和 管理路由節點和終端節點發來的數據，並向下發送控制命令的主控節點。與現有技術相比，本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡通過中心節點及主控 節點將自組織傳感網絡與GSM/3G網絡結合起來，由於GSM/3G網絡無距離限制，改變了傳統 無線網絡數據傳輸距離的限制，使本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡可實現遠程監 測控制。
圖1是本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡的結構示意圖。圖2是本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡的傳感器終端節點結構示意圖。圖3是本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡的網絡嵌入式軟體流程圖。圖4是本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡監控管理軟體流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，應理解這些實施例僅用於
3說明本實用新型而不用於限制本實用新型的範圍，在閱讀了本實用新型之後，本領域技術 人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。請參閱圖1和圖2所示，本實用新型自組織無線傳感監測控制網絡是由無線終端 傳感器節點1、終端控制節點2、路由節點(未標號)、中心節點3和主控節點4組成，通過自 組織傳感網絡與GSM/3G網絡技術來傳輸自組織傳感網絡的信息，協同地完成對特定區域 內環境信息的監測和管理控制的遠程智能監控網絡。其中終端傳感器節點1分布於需要 監測的現場，對現場信息進行數據採集並將數據上傳給主控節點4。終端傳感器節點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，可以根據需要定 制。終端控制節點2安裝於需要管理控制的設備附近，接收和執行主控節點4發來的管理 控制命令對相關設備進行管理控制，達到自動或手動監控。一個終端控制節點2可以控制 三路輸出，另外，終端控制節點2還可以接兩路報警輸入等有特殊情況時能夠向管理中心 發送報警信息。路由節點是自組織傳感網絡的數據接受和轉發中繼，具有擴展和延伸自組 織網絡的功能，它用於接收和轉發終端傳感器節點1或其他路由節點的數據，擴展和延伸 自組織傳感網絡的範圍。中心節點3用於連接GSM/3G網絡和自組織傳感網絡，實現兩個不 同網絡數據的轉換和互聯，是連接GSM/3G網絡和自組織傳感網絡的橋梁。主控節點4連接 GSM/3G網絡與計算機5，用來統一接收和管理路由節點和終端傳感器節點1發來的數據，並 向下發送控制命令，同時可以給出告警信息，實現網絡的監控管理功能。另外，該系統可以 通過管理者的手機發送簡訊對傳感器網絡內的終端控制節點進行管理控制。如果有異常情 況，則網絡系統以簡訊的形式發送到管理者的手機上進行報警，並且有具體數據信息顯示。請再參閱圖1和圖2所示，所述無線終端傳感器節點1具有微處理器、存儲模 塊、傳感器模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網絡模塊、GSM/3G網絡模塊、接口電 路及電源。終端控制節點2具有微處理器、存儲模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組 織網絡模塊、GSM/3G網絡模塊、接口電路及電源。中心節點3具有微處理器、存儲模塊、 控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網絡模塊、GSM/3G網絡模塊、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。無線網路模塊選用CC24xx為核心的 符合ZigBee (IEEE802. 15. 4)標準的低功耗高性能的無線網絡模塊，其工作在全球通用的 2. 4GHz頻段，支持基於ZigBee網絡的星狀、混合樹狀、網狀網絡等彈性化拓樸設計，能在網 狀或多次跳接無線網絡內支持串行數據路由，通信速率可達250Kbps，，性能穩定且功耗極 低。CC24xx的選擇性和敏感性指數超過了 IEEE802. 15. 4標準的要求，可確保短距離通信的 有效性和可靠性，可以實現多點對多點的快速組網。GSM/3G網絡模塊主要採用符合GSM/3G 網絡通信要求的無線通訊模塊，負責收發命令簡訊和傳輸數據信息。請參閱圖3所示，為本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡中使用的嵌入式軟 件流程圖，該嵌入式軟體將自組織無線傳感檢測控制網絡中的硬體初始化並進行合適的網 絡配置及模式配置，以使該自組織無線傳感檢測控制網絡中的硬體實現不同的功能，使整 個自組織無線傳感檢測控制網絡穩定運轉。請參閱圖4所示，為本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡中使用的監控管理 軟體的流程圖。該自組織無線傳感檢測控制網絡科通過監控管理軟體的設置，完善整個網 絡系統的監控和管理功能，實現對終端節點以及路由節點採集的數據進行分析、整理；實現 對單個節點數據的歷史數據和實時數據的曲線顯示；實現對某一時間段內所有節點的溫度數據的偏差分析，並進行檢測、處理。當上位機處理軟體檢測到網絡內的終端節點後，會在 上位機上進行顯示並保存終端節點的數據，清楚地顯現整個網絡的拓撲結構和網絡節點的 環境參數。當然，也可根據用戶需求定製開發個性化的監控管理軟體。通過採用本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡，可以實現如下功效通信距離遠將自組織傳感網絡與GSM/3G網絡結合起來，它無距離限制，改變了 傳統無線網絡數據傳輸距離的限制，相對於現有技術可實現遠程監測控制。自組織網絡的布設和展開無需依賴於任何預設的網絡設施，由路由器節點來實 現網絡組網方式。當網絡環境發生變化或節點增加和減少時，路由器節點能夠自動修改路 由表，實現整個網絡路由的自適應，同時實現網絡自動重構。無中心自組網傳感網絡監控系統中沒有嚴格的控制中心，終端路由節點可以隨 時加入或離開網絡，任何終端路由節點的故障不會影響整個網絡的運行，具有很強的抗毀 性。多跳路由終端節點或路由節點與其射頻覆蓋範圍之外的主控節點進行通信時， 可通過中間路由節點進行多跳路由。動態拓撲自組網傳感網絡監控系統是一個動態的網絡，終端或路由節點可以隨 處移動。網絡具有動態拓撲組織功能，無須進行人工幹預。可靠的網絡終端節點和路由節點採用隨機部署，能適應環境的變化，非常堅固， 不易損壞。網絡規模大可以靈活地構建起巨大的無線傳感監測控制通信網絡。
權利要求一種自組織無線傳感檢測控制網絡，其特徵在於該自組織無線傳感檢測控制網絡包括用於採集並傳輸檢測信息的無線終端傳感器節點，用於接收和執行管理控制命令的終端控制節點，用於數據接受和轉發的路由節點，用於連接GSM/3G網絡和自組織傳感網絡，實現兩個不同網絡數據的轉換和互聯的中心節點，以及連接GSM/3G網絡與計算機，用來統一接收和管理路由節點和終端節點發來的數據，並向下發送控制命令的主控節點。
2.根據權利要求1所述的自組織無線傳感檢測控制網絡，其特徵在於所述無線終端 傳感器節點具有微處理器、存儲模塊、傳感器模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網 絡模塊、GSM/3G網絡模塊、接口電路及電源。
3.根據權利要求1或2所述的自組織無線傳感檢測控制網絡，其特徵在於所述終端 控制節點具有微處理器、存儲模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網絡模塊、GSM/3G 網絡模塊、接口電路及電源。
4.根據權利要求3所述的自組織無線傳感檢測控制網絡，其特徵在於所述中心節點 具有微處理器、存儲模塊、控制電路模塊、顯示電路模塊、自組織網絡模塊、GSM/3G網絡模 塊、接口電路及電源。
5.根據權利要求4所述的自組織無線傳感檢測控制網絡，其特徵在於所述微處理器 為16位超低功耗的MSP430單片機。
6.根據權利要求5所述的自組織無線傳感檢測控制網絡，其特徵在於所述無線網路 模塊選用CC24xx為核心的符合ZigBee (IEEE802. 15. 4)標準的低功耗高性能的無線網絡模 塊。
專利摘要本實用新型公開了一種自組織無線傳感檢測控制網絡，該自組織無線傳感檢測控制網絡包括用於採集並傳輸檢測信息的無線終端傳感器節點，終端控制節點，路由節點，用於連接GSM/3G網絡和自組織傳感網絡，實現兩個不同網絡數據的轉換和互聯的中心節點，以及連接GSM/3G網絡與計算機，用來統一接收和管理路由節點和終端節點發來的數據，並向下發送控制命令的主控節點，其中，通過中心節點及主控節點將自組織傳感網絡與GSM/3G網絡結合起來，由於GSM/3G網絡無距離限制，改變了傳統無線網絡數據傳輸距離的限制，使本實用新型自組織無線傳感檢測控制網絡可實現遠程監測控制。
文檔編號H04W84/18GK201690610SQ20102018195
公開日2010年12月29日 申請日期2010年5月7日 優先權日2010年5月7日
發明者姜健, 張曉蒙, 王水璋, 陳莉芳 申請人:南京達智通信技術有限責任公司