專利名稱：電子偵察兵系統(tǒng)的制作方法
電子偵察兵系統(tǒng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子偵察兵系統(tǒng)，特別是涉及一種基于Zigbee的電子偵察 兵系統(tǒng)。背景技術(shù)：
國防安全是經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會安定的基礎(chǔ)，國防現(xiàn)代化的建設(shè)是所有建設(shè)的 重中之重。美國每年在軍備建設(shè)中投入巨資，新興科技技術(shù)更是首先在軍工產(chǎn) 品中使用，比如碼分多址(CDMA)通信技術(shù)在美國軍方秘密使用了幾十年以后， 最近才公布出來用于民用?？紤]到我國有著漫長的邊境線，特別是西南邊陲叢林密布，單靠邊防戰(zhàn)士 巡邏難以做到全面監(jiān)控，何況為了減少軍備開資，我國每年都在裁軍，在士兵 人數(shù)減少的情況下，更需要高科技的監(jiān)控技術(shù)。因此電子偵察兵就應(yīng)運(yùn)而生了， 電子偵察兵就是要在戰(zhàn)場、野外或其它艱苦條件下秘密地、智能地監(jiān)測情報(bào)并 把發(fā)現(xiàn)的情況及時(shí)匯報(bào)給指揮中心。這就要求它們感覺敏銳、布置和調(diào)遣容易、 信息傳遞暢通、隱蔽性好、而且萬一其中一個(gè)被發(fā)現(xiàn)或破壞不影響其它節(jié)點(diǎn)的 工作。已有技術(shù)的中電子偵察兵在"軍隊(duì)"規(guī)模、偵察范圍、持續(xù)作戰(zhàn)時(shí)間、系 統(tǒng)隱蔽性、安全可靠性以及智能分析等各個(gè)方面的性能上都無法滿足在現(xiàn)在的 應(yīng)用中的要求。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于Zigbee通訊技 術(shù)的電子偵察兵系統(tǒng)。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種電子偵察兵系統(tǒng)， 其包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心及至少一節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器與相近的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器自 動(dòng)相連組成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器所感應(yīng)的信息通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o遠(yuǎn) 程監(jiān)控中心。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是:該系統(tǒng)信息的無線傳輸是基于Zigbee本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是兩個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器之間的有效通信距 離是0~70米。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是該系統(tǒng)包括接收節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器 將感應(yīng)的信息以及其編號和位置報(bào)告給接收節(jié)點(diǎn)。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是該遠(yuǎn)程監(jiān)控中心包括軟件監(jiān)控中心 及移動(dòng)通訊模塊，該接收節(jié)點(diǎn)可將信息發(fā)送給該移動(dòng)通訊模塊。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是該軟件監(jiān)控中心可以對接收的大量 的信息進(jìn)行分析監(jiān)控。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是該節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器具有體積小、功耗低、 鈕扣電池供電、包裝嚴(yán)實(shí)，防水、防震、抗電磁干擾和雷擊的性能。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是該節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器可以被偽裝成與其周 圍環(huán)境相適應(yīng)的形狀及顏色。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是每個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器都有一個(gè)全球唯一 的644立長i也址。本發(fā)明解決進(jìn)一步技術(shù)問題的方案是節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器開啟后反復(fù)發(fā)送加入網(wǎng) 絡(luò)的請求，直到得到回應(yīng)并成功加入，靠近網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器聯(lián) 系上以后成功加入網(wǎng)絡(luò)，4皮此記錄對方的相關(guān)信息，形成^各由列表，成功加入 網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器又可以接納其它節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器加入網(wǎng)絡(luò)。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的電子偵察兵系統(tǒng)的一個(gè) "偵察兵"就是一個(gè)Zigbee節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器，它們體積很小，被偽裝在果實(shí)、樹根 等物品里并被安放在叢林里需要監(jiān)控的區(qū)域以后，會按照Zigbee協(xié)議自動(dòng)組成 一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以極低的功耗將任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)感測到的信息傳遞給接收 節(jié)點(diǎn)，接收節(jié)點(diǎn)可進(jìn)一步將信息發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
圖l是本發(fā)明的電子偵察兵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的電子偵察兵系統(tǒng)作進(jìn)一步說明。 本發(fā)明提供了一種基于先進(jìn)的Zigbee通信技術(shù)的電子偵察兵系統(tǒng)，該電子 偵察兵系統(tǒng)基于Zigbee通信技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可以代替士兵監(jiān)控?cái)城?，?且比士兵執(zhí)勤更敏銳、更隱蔽、更深入、更省錢，因?yàn)樗鼈兂杀镜?、好偽裝、不會疲勞、不懼怕惡劣環(huán)境、人不能到達(dá)的地方它們也能去，對于提高國防水 平有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。Zigbee是一種新興的短距離、低速率、低功耗無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，主要用于近 距離無線連接。這種技術(shù)通過成千上萬的微小傳感器自由分布以后，自動(dòng)根據(jù) 相對位置相互協(xié)調(diào)形成網(wǎng)絡(luò)，以接力的方式通過無線電波將數(shù)據(jù)從一個(gè)傳感器 傳到另一個(gè)傳感器，通信效率非常高，而且網(wǎng)絡(luò)的形式不一，可能是環(huán)形的， 也可能是星形、樹形或網(wǎng)形的。其所使用的節(jié)點(diǎn)傳感器的功耗極低、價(jià)格便宜， 適于形成隨意的、密布的、長期無人管理的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。如圖1所示，該電子偵察兵系統(tǒng)1包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心IO及至少一節(jié)點(diǎn)感應(yīng) 器21，該遠(yuǎn)程監(jiān)控中心10包括軟件監(jiān)控中心12及移動(dòng)通訊模塊11。該節(jié)點(diǎn)感 應(yīng)器中之一可作為接收節(jié)點(diǎn)22，該接收節(jié)點(diǎn)22可將信息發(fā)送給移動(dòng)通訊模塊 11,該移動(dòng)通訊^t塊11可將任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器21感應(yīng)之信息通過無線的方 式傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心10,軟件監(jiān)控中心12可以對接收的大量的信息進(jìn)行分析 監(jiān)控。節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器21具有體積小、功耗低、鈕扣電池供電、包裝嚴(yán)實(shí)，防水、 防震、抗電磁干擾和雷擊等優(yōu)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器21通過飛機(jī)空中拋撒均勻地散 布到需要監(jiān)控的環(huán)境中，也可以將節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器21通過偽裝而后散布到相應(yīng)的環(huán) 境中，如可以偽裝成各種水果，花或者石頭等等各種樣式。該電子偵察兵系統(tǒng)1是基于先進(jìn)的Zigbee通信技術(shù)。Zigbee通信技術(shù)的基 礎(chǔ)是正EE802.15.4規(guī)范。IEEE802.15.4規(guī)范是一種經(jīng)濟(jì)、高效、低數(shù)據(jù)速率(<250 kbps)、工作在2.4 GHz和868/928 MHz的無線技術(shù)，由它負(fù)責(zé)無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 的物理層和4某體控制(MAC)層規(guī)范；而Zigbee協(xié)議負(fù)責(zé)安全層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng) 用層^見范。物理層定義了 3個(gè)頻段共27個(gè)物理信道，采用2.4GHz擴(kuò)頻通信技術(shù)。媒體控制層定義了在同一區(qū)域工作的多個(gè)802.15.4無線電信號如何共享空 中通道。養(yǎng)用的是載波偵聽多點(diǎn)接入/避免沖撞CSMA/CA協(xié)議。安全層保證這種便攜設(shè)備不會意外泄漏其標(biāo)識，并且信號在通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行 遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)不會被其它節(jié)點(diǎn)獲得。網(wǎng)絡(luò)層的功能包括確定和實(shí)現(xiàn)設(shè)備連接和斷開網(wǎng)絡(luò)時(shí)采用的機(jī)制；設(shè)備 之間的路由發(fā)現(xiàn)和維護(hù)與轉(zhuǎn)交；完成對鄰居設(shè)備的發(fā)現(xiàn)和相關(guān)節(jié)點(diǎn)信息的存儲； 提供一些必要的函數(shù)，確保媒體控制層正常工作，并且為應(yīng)用層提供合適的服 務(wù)接口。應(yīng)用層定義與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用相關(guān)的函數(shù)，包括狀態(tài)機(jī)函數(shù)、應(yīng)用層的初始化、數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收、通信應(yīng)答等等。每個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器21都有一個(gè)全球唯一的64位長地址，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)需要一個(gè) 節(jié)點(diǎn)充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器來創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)，其它的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器21開啟后反復(fù)發(fā)送加入網(wǎng) 絡(luò)的請求，直到得到回應(yīng)并成功加入。首先是靠近網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)協(xié) 調(diào)器聯(lián)系上以后成功加入網(wǎng)絡(luò)，彼此記錄對方的相關(guān)信息，形成路由列表。成 功加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器又可以接納其它節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器加入網(wǎng)絡(luò)，這樣，網(wǎng)絡(luò)像 波浪一樣層層推進(jìn)最后所有的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器都加入網(wǎng)絡(luò)，形成一個(gè)協(xié)調(diào)的通信系 統(tǒng)。根據(jù)需要，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器可以擔(dān)當(dāng)路由功能，也可以只作為終端節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn) 感應(yīng)器可以隨時(shí)加入網(wǎng)絡(luò)，也可以隨時(shí)退出網(wǎng)絡(luò)。 一個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器退出后，與 之相連的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器通過附近的其它節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器傳遞信息。本發(fā)明的電子偵察兵系統(tǒng)1具有以下優(yōu)點(diǎn)(1) 網(wǎng)絡(luò)規(guī)模上 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最多可接納65000個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器。(2) 覆蓋范圍上兩個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器之間的有效距離為0 70米，在有效距 離內(nèi)所有節(jié)點(diǎn)組成網(wǎng)絡(luò)彼此傳遞信息，網(wǎng)絡(luò)的覆蓋面積可以達(dá)到250平方公里。(3) 靈活性上節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器可以隨意移動(dòng)、隨意放置，彼此之間沒有固定 的相對關(guān)系，對安裝也沒有要求，擱著掛著還是放在地上均可。(4) 隱蔽性上每個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器的體積可以小到一元錢硬幣大小，且無任 何外接需求，因此可以很方便地嵌入現(xiàn)場物品或偽裝在現(xiàn)場物品中。(5) 持久性上不更換電池的情況下可以持續(xù)工作幾個(gè)月到幾年。(6) 性能穩(wěn)定性上通過良好包裝后可以抗震動(dòng)、摔打、冷熱、日曬雨淋、 電石茲輻射等，適應(yīng)各種惡劣環(huán)境。我們的電子偵察兵系統(tǒng)1基于Zigbee通信技術(shù)，每一個(gè)Zigbee傳感器節(jié)點(diǎn) 就是一個(gè)偵察兵，被包裝在隱蔽性很強(qiáng)的外殼中。它帶有人體感應(yīng)器，只要有 人走近就會被它感測到，然后它會立即將自己的編號和位置通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)報(bào) 告給接收節(jié)點(diǎn)22。接收節(jié)點(diǎn)22隱藏在被監(jiān)測區(qū)域附近，它可以就地處理接收到 的報(bào)警信息，也可以進(jìn)一步通過GSM網(wǎng)絡(luò)把信息發(fā)送到更遠(yuǎn)的軍事指揮中心。 指揮中心的作戰(zhàn)地圖上將實(shí)時(shí)地顯示各個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的動(dòng)態(tài)，同時(shí)后臺數(shù)據(jù)庫會保存所有的數(shù)據(jù)，分析軟件對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，形成參考性的形式分析 和戰(zhàn)略決策。本發(fā)明的電子偵察兵系統(tǒng)相比于現(xiàn)有技術(shù)有以下的優(yōu)勢 (1)系統(tǒng)規(guī)模上我們的偵察兵用的是數(shù)字信號，用編號來代表不同的士 兵，因此數(shù)量上不受限。6(2) 偵察范圍上我們的節(jié)點(diǎn)傳感器自動(dòng)組成了一個(gè)網(wǎng)狀網(wǎng)，信號可以像 接力棒一樣在它們之間傳遞，因此信號可以傳遞很遠(yuǎn)，而且，我們的信號除了 可以在傳感器網(wǎng)絡(luò)里傳輸外，還可以上傳到全球移動(dòng)通信的大網(wǎng)從而瞬間發(fā)送 到全球的任何一個(gè)地方。(3) 持續(xù)作戰(zhàn)時(shí)間上我們的節(jié)點(diǎn)傳感器功耗極低可以在無人干預(yù)的情況 下持續(xù)作戰(zhàn)好幾個(gè)月到幾年。(4) 安全性上我們的節(jié)點(diǎn)傳感器體積微小更易于隱藏，使用2.4GHz的 擴(kuò)頻通信技術(shù)保密性也更強(qiáng)。(5) 分析能力上由于數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步發(fā)送到指揮中心，因此可以通過計(jì) 算機(jī)對大量的數(shù)據(jù)作復(fù)雜的分析。
權(quán)利要求
1.一種電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于其包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心及至少一節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器與相近的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器自動(dòng)相連組成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器所感應(yīng)的信息通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
2. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)信息的無 線傳輸是基于Zigbee通信技術(shù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于兩個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器 之間的有效通信距離是0 70米。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括接收 節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器將感應(yīng)的信息以及其編號和位置"^艮告給接收節(jié)點(diǎn)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于該遠(yuǎn)程監(jiān)控中心 包括軟件監(jiān)控中心及移動(dòng)通訊模塊，該接收節(jié)點(diǎn)可將信息發(fā)送給該移動(dòng)通訊模 塊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于該軟件監(jiān)控中心 可以對接收的大量的信息進(jìn)行分析監(jiān)控。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于該節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器具 有體積小、功耗低、鈕扣電池供電、包裝嚴(yán)實(shí)，防水、防震、抗電磁干擾和雷 擊的性能。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于該節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器可 以被偽裝成與其周圍環(huán)境相適應(yīng)的形狀及顏色。
9. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器 都有一個(gè)全^求唯一的64位長地址。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子偵察兵系統(tǒng)，其特征在于節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器開啟 后反復(fù)發(fā)送加入網(wǎng)絡(luò)的請求，直到得到回應(yīng)并成功加入，靠近網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器的節(jié) 點(diǎn)與網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器聯(lián)系上以后成功加入網(wǎng)絡(luò)，彼此記錄對方的相關(guān)信息，形成路 由列表，成功加入網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器又可以接納其它節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器加入網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電子偵察兵系統(tǒng)，其包括遠(yuǎn)程監(jiān)控中心及至少一節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器與相近的節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器自動(dòng)相連組成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器所感應(yīng)的信息通過無線傳輸?shù)姆绞絺鬏斀o遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。本發(fā)明的電子偵察兵系統(tǒng)的一個(gè)“偵察兵”就是一個(gè)Zigbee節(jié)點(diǎn)感應(yīng)器，它們體積很小，被偽裝在果實(shí)、樹根等物品里并被安放在叢林里需要監(jiān)控的區(qū)域以后，會按照Zigbee協(xié)議自動(dòng)組成一個(gè)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，以極低的功耗將任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)感測到的信息傳遞給接收節(jié)點(diǎn)，接收節(jié)點(diǎn)可進(jìn)一步將信息發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控中心。
文檔編號G08C17/00GK101324985SQ20071007496
公開日2008年12月17日 申請日期2007年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者肖迎春 申請人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院