專利名稱：一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks, WSN)是一種結(jié)合了微電子機(jī)械系統(tǒng)、片上系統(tǒng)、無線通信、低成本傳感器等技術(shù)的新興網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它通常是由大量廉價(jià)的具有信息獲取能力的節(jié)點(diǎn)組成的面向任務(wù)的自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)，作為“物聯(lián)網(wǎng)”研究的前端感知層的重要組成部分，擁有十分廣闊的應(yīng)用前景，并已引起了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。從而在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方向上產(chǎn)生了巨大的人才需求。這種人才需求又對高校在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)上提出了新的需求。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)不僅是學(xué)生課程實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，而且也是從事無線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究平臺(tái)。然而，已有的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)并不能滿足這種需求，主要體現(xiàn)在:
(O由于實(shí)驗(yàn)所用的節(jié)點(diǎn)規(guī)模較大，導(dǎo)致學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，耗費(fèi)了大量的時(shí)間在重復(fù)繁瑣的環(huán)節(jié)上，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效率低下。例如:現(xiàn)有的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)一般都使用硬件仿真器對節(jié)點(diǎn)進(jìn)行編程，顯然這種方法不可避免地涉及到反復(fù)的人工插拔和程序燒寫操作，這是非常耗時(shí)和繁瑣的。(2)缺乏有效的實(shí)驗(yàn)測試方法。傳統(tǒng)的獲取實(shí)驗(yàn)測試數(shù)據(jù)的方法是節(jié)點(diǎn)將需要上報(bào)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)絪ink節(jié)點(diǎn)，由sink節(jié)點(diǎn)通過串口或網(wǎng)絡(luò)口上報(bào)給PC來做進(jìn)一步的處理。這種實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集方式不適用于有著大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)，例如時(shí)間同步、路由算法等復(fù)雜實(shí)驗(yàn)。大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如果采用無線傳輸，不僅會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生巨大影響，而且可能會(huì)使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)生癱瘓，影響實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。(3)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不具有硬件重配能力?，F(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一般只支持幾種固定傳感器的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，例如溫濕度、C02濃度等，盡管這些傳感器的驅(qū)動(dòng)開發(fā)大同小異，但由于實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的不可重配性，使得在面對新的傳感器時(shí)，學(xué)生需要在硬件層的基礎(chǔ)上開發(fā)節(jié)點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)程序。但是對初級學(xué)生來說，他們?nèi)狈ψ銐虻拈_發(fā)能力來完成實(shí)驗(yàn)的擴(kuò)展。(4)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)不能在線使用，學(xué)生一般只能在實(shí)驗(yàn)室里使用設(shè)備，資源利用率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了彌補(bǔ)上述試驗(yàn)平臺(tái)費(fèi)事費(fèi)力，使用不便，利用率低的缺陷，本發(fā)明提出一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法及系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)上述有益效果的技術(shù)方案為，一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法及系統(tǒng)，預(yù)先在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上儲(chǔ)存好傳感器驅(qū)動(dòng)信息，在傳感器使用的時(shí)候，通過與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接的網(wǎng)關(guān)調(diào)用已儲(chǔ)存好的傳感器信息完成對傳感器的配置，其過程包括以下幾個(gè)步驟:
(I)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)儲(chǔ)存?zhèn)鞲衅餍畔ⅲ? (2)通過網(wǎng)關(guān)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置傳感器信息；
(3)將傳感器連接到已經(jīng)配置完畢的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，核對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是否完成配置，若完成配置則進(jìn)行正常使用；若未完成配置則重復(fù)以上步驟。所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還連接有互聯(lián)網(wǎng)，使用者通過互聯(lián)網(wǎng)直接對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行操作。所述系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、分別與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接的傳感器接口和智能網(wǎng)關(guān)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)置有儲(chǔ)存模塊，儲(chǔ)存模塊與傳感器接口連接，智能網(wǎng)關(guān)將多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接到一起構(gòu)成拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還連接有網(wǎng)絡(luò)組件，網(wǎng)絡(luò)組件將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與外界互聯(lián)網(wǎng)連接到一起。本發(fā)明通過在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)預(yù)先儲(chǔ)存好程序，在使用時(shí)不需要更新程序，只是上電時(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)向網(wǎng)關(guān)請求現(xiàn)在自己這個(gè)節(jié)點(diǎn)接的傳感器類型，網(wǎng)關(guān)存了這個(gè)節(jié)點(diǎn)的傳感器信息，所以接收到節(jié)點(diǎn)的請求后，會(huì)把該節(jié)點(diǎn)的傳感器信息告訴這個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)會(huì)調(diào)用相應(yīng)的程序接口來正常驅(qū)動(dòng)這個(gè)傳感器；本發(fā)明中，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)儲(chǔ)存的傳感器程序在線更新是通過使用軟件就可以對節(jié)點(diǎn)上的程序進(jìn)行在線更新，無需現(xiàn)場更新，且使用者通過網(wǎng)絡(luò)即可完成對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的操作，提高了使用效率；同時(shí)，本發(fā)明無需實(shí)驗(yàn)者再單獨(dú)對傳感器平臺(tái)燒錄傳感器信息，避免了重復(fù)原來傳感器燒錄的繁瑣步驟；本發(fā)明通過網(wǎng)關(guān)組成拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)，避免了原來的傳輸步驟，提高了通信效率和數(shù)據(jù)的交換量，便于大規(guī)模試驗(yàn)。


圖1為本發(fā)明的方法的一種實(shí)施例的流程示意 圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)的一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框型示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。結(jié)合圖1，本發(fā)明方法的一種實(shí)施方式。一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法，其特征在于，預(yù)先在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上儲(chǔ)存好傳感器驅(qū)動(dòng)信息，在傳感器使用的時(shí)候，通過與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接的網(wǎng)關(guān)調(diào)用已儲(chǔ)存好的傳感器信息完成對傳感器的配置，其過程包括以下幾個(gè)步驟:
(1)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)儲(chǔ)存?zhèn)鞲衅餍畔ⅲ?br> (2)通過網(wǎng)關(guān)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置傳感器信息；
(3)將傳感器連接到已經(jīng)配置完畢的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，核對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是否完成配置，若完成配置則進(jìn)行正常使用；若未完成配置則重復(fù)以上步驟。本實(shí)施例中，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還連接有互聯(lián)網(wǎng)，使用者通過互聯(lián)網(wǎng)直接對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行操作。結(jié)合圖2，應(yīng)用圖1方法的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、分別與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接的傳感器接口和智能網(wǎng)關(guān)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)置有儲(chǔ)存模塊，儲(chǔ)存模塊與傳感器接口連接，智能網(wǎng)關(guān)將多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接到一起構(gòu)成拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。本實(shí)施例中，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還連接有網(wǎng)絡(luò)組件，網(wǎng)絡(luò)組件將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與外界互聯(lián)網(wǎng)連接到一起。本發(fā)明中，分別將多種傳感器的驅(qū)動(dòng)信息輸入實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，在實(shí)驗(yàn)使用的時(shí)候，通過網(wǎng)關(guān)選擇傳感器，然后將選擇信息由網(wǎng)關(guān)傳輸給實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)自動(dòng)調(diào)用傳感器驅(qū)動(dòng)信息，完成傳感器的配置。在傳感器完成配置后，實(shí)驗(yàn)者即可通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)利用該傳感器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還連接有互聯(lián)網(wǎng)，可以通過互聯(lián)網(wǎng)對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的程序進(jìn)行更新，也可通過網(wǎng)絡(luò)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，提高了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的利用率。以上所述，為本發(fā)明的一般實(shí)施案例，并非對本發(fā)明作任何限制，凡是根據(jù)本發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法，其特征在于，預(yù)先在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上儲(chǔ)存好傳感器驅(qū)動(dòng)信息，在傳感器使用的時(shí)候，通過與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接的網(wǎng)關(guān)調(diào)用已儲(chǔ)存好的傳感器信息完成對傳感器的配置，其過程包括以下幾個(gè)步驟: (1)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)儲(chǔ)存?zhèn)鞲衅餍畔ⅲ? (2)通過網(wǎng)關(guān)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置傳感器信息； (3)將傳感器連接到已經(jīng)配置完畢的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，核對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是否完成配置，若完成配置則進(jìn)行正常使用；若未完成配置則重復(fù)以上步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法，其特征在于，所述實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還連接有互聯(lián)網(wǎng)，使用者通過互聯(lián)網(wǎng)直接對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行操作。
3.一種采用權(quán)利要求1所述配置方法的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、分別與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接的傳感器接口和智能網(wǎng)關(guān)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)置有儲(chǔ)存模塊和處理模塊，處理模塊分別與傳感器接口和儲(chǔ)存模塊連接，智能網(wǎng)關(guān)將多個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接到一起構(gòu)成拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還連接有網(wǎng)絡(luò)組件，網(wǎng)絡(luò)組件將實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與外界互聯(lián)網(wǎng)連接到一起。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的傳感器配置方法及系統(tǒng)，預(yù)先在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上儲(chǔ)存好傳感器驅(qū)動(dòng)信息，在傳感器使用的時(shí)候，通過與實(shí)驗(yàn)平臺(tái)連接的網(wǎng)關(guān)調(diào)用已儲(chǔ)存好的傳感器信息完成對傳感器的配置，其過程包括以下幾個(gè)步驟(1)在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)內(nèi)儲(chǔ)存?zhèn)鞲衅餍畔ⅲ?2)通過網(wǎng)關(guān)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)配置傳感器信息；(3)將傳感器連接到已經(jīng)配置完畢的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，核對實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是否完成配置，若完成配置則進(jìn)行正常使用；若未完成配置則重復(fù)以上步驟。
文檔編號(hào)G09B23/18GK103198740SQ20131011687
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月7日
發(fā)明者林偉, 陳彥明, 李超, 王鵬 申請人:深聯(lián)致遠(yuǎn)(北京)科技有限公司