專利名稱：一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，該平臺主要針對當(dāng)前水 文監(jiān)測的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程和大面積的要求，以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為架構(gòu)，利用ZigBee技術(shù)與電導(dǎo) 率傳感器相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)水域電導(dǎo)率狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
背景技術(shù)：
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Networks,WSN)是當(dāng)前在國際上備受關(guān)注的、 涉及多學(xué)科高度交叉、知識高度集成的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域。傳感器技術(shù)、微機(jī)電系統(tǒng)、現(xiàn)代 網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù)的進(jìn)步，推動(dòng)了現(xiàn)代無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生和發(fā)展。無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)擴(kuò)展了人們信息獲取能力，將客觀世界的物理信息同傳輸網(wǎng)絡(luò)連接在一起，在下一代網(wǎng) 絡(luò)中將為人們提供最直接、最有效、最真實(shí)的信息。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)能夠獲取客觀物理信 息，具有十分廣闊的應(yīng)用前景，能應(yīng)用于軍事國防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、生物醫(yī)療、環(huán)境 檢測、搶險(xiǎn)救災(zāi)、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等領(lǐng)域。已經(jīng)引起了許多國家學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的高度重 視，被認(rèn)為是對21世紀(jì)產(chǎn)生巨大影響力的技術(shù)之一。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過 無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng) 絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor network)簡稱WSN，是一種由大量小型傳感器 所組成的網(wǎng)絡(luò)。這些小型傳感器一般稱作sensor node(傳感器節(jié)點(diǎn))或者mote (灰塵)。 此種網(wǎng)絡(luò)中一般也有一個(gè)或幾個(gè)基站(稱作sink)用來集中從小型傳感器收集的數(shù)據(jù)。
ZigBee技術(shù)是一個(gè)具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的短距離無線通信技術(shù)，其PHY層和 MAC層協(xié)議為IEEE802. 15. 4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。本文提出的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工作在全球通用的 ISM(Industrial， Scientific and Medical)免付費(fèi)頻段2. 4GHz上，其數(shù)據(jù)傳輸速率為 250Kb/s，劃分為16個(gè)信道。與藍(lán)牙或802. lib等同屬短距離無線通信技術(shù)相比，ZigBee技 術(shù)具有先天的優(yōu)勢。ZigBee設(shè)備為低功耗設(shè)備，具有能量檢測和鏈路質(zhì)量指示的功能。同 時(shí)，由于采用了碰撞避免機(jī)制(CSMA-CA)，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的沖突。在網(wǎng)絡(luò)安全方面，采用 了密鑰長度為128位的加密算法，對所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息進(jìn)行加密處理，保證了數(shù)據(jù)傳輸時(shí) 的高可靠性和安全性。用ZigBee技術(shù)組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、體積小、性價(jià)比高、 放置靈活、擴(kuò)展簡便、成本低、功耗低、安全可靠，這種新興的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必將有廣泛的 應(yīng)角前景。 本發(fā)明提供了一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)水域電 導(dǎo)率狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測，從而作為整個(gè)無線電導(dǎo)率傳感器網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。

發(fā)明內(nèi)容
為了以上目的，我們發(fā)明了一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)的主要功能模塊包括電源模塊、處理器模塊、無線收發(fā)模塊、電導(dǎo)率傳感器。 該電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)基于ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)點(diǎn)之間通過無線通信方式形成一
個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)水域的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測。 該電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)的電源模塊擁有蓄電池和太陽能電池兩重保障，在有陽光照 射時(shí)直接由太陽能電池供電并對蓄電池充電，在沒有陽光照射時(shí)則由蓄電池直接供電。
該電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)其處理器模塊與無線收發(fā)模塊之間采用SPI總線規(guī)范進(jìn)行
數(shù)據(jù)傳輸。


在本專利申請的權(quán)利要求書中，具體地指出了本發(fā)明的主題，并清楚地對其提出
了專利保護(hù)。然而參照下面的詳細(xì)說明和附圖，可以更好的理解本發(fā)明的有關(guān)結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn) 方法以及其目的、特征和優(yōu)勢。
圖1為一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)
具體實(shí)施例方式
在以下的詳細(xì)說明中，描述了特定的細(xì)節(jié)以便提供對本發(fā)明全面的理解。然而本 專業(yè)的技術(shù)人員會認(rèn)識到，本發(fā)明也可以用其它相類似的細(xì)節(jié)實(shí)施。 電源模塊對每個(gè)模塊供電，節(jié)點(diǎn)的傳感器模塊對電導(dǎo)率進(jìn)行測量、傳輸；數(shù)據(jù)經(jīng) AD/DA模塊轉(zhuǎn)換后傳輸至處理器模塊進(jìn)行計(jì)算、處理、發(fā)送；各節(jié)點(diǎn)監(jiān)測的數(shù)據(jù)沿著其他傳 感器節(jié)點(diǎn)逐跳地進(jìn)行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被多個(gè)節(jié)點(diǎn)處理，經(jīng)過多跳后路由 到匯聚節(jié)點(diǎn)，最后到達(dá)管理節(jié)點(diǎn)。 雖然此處說明描述了本發(fā)明的某此特征及一種實(shí)現(xiàn)方法，但是對于本專業(yè)的技術(shù) 人員來說，將會出現(xiàn)許多修改、替換、變化和等效代換。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附的權(quán) 利要求的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，主要功能模塊包括電源模塊、處理器模塊、無線收發(fā)模塊、電導(dǎo)率傳感器模塊和AD/DA模塊。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于基于ZigBee技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)水域電導(dǎo)率的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，其特征在于電源模塊擁有蓄電池和太陽能電池兩重保障，在有陽光照射時(shí)直接由太陽能電池供電并對蓄電池充電，在沒有陽光照射時(shí)則由蓄電池直接供電。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，其處理器模塊與無線收發(fā)模塊之間采用SPI總線規(guī)范進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的電導(dǎo)率傳感器節(jié)點(diǎn)，具體而言，就是將ZigBee技術(shù)與電導(dǎo)率傳感器有效融合，達(dá)到對目標(biāo)水域電導(dǎo)率狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
文檔編號G08C17/02GK101718818SQ20091023231
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月8日
發(fā)明者劉東鳴, 王啟志, 郭紅玲 申請人:蘇州比锝電子技術(shù)有限公司