專利名稱:基于多協(xié)議模塊結構的智慧型ad-h(huán)oc的自適應傳感器網絡的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種基于多協(xié)議模塊結構智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡技術,更具體說,涉及一種以網絡為中心的基于多協(xié)議通信嵌入式模塊結構的智慧型傳感器網絡控制系統(tǒng)。
背景技術:
當今,在國內外現有傳感器網絡領域,基本上都處于發(fā)展的初期,傳統(tǒng)的傳感器是基于模擬信號的,其輸入、輸出都大多采用4-20ma、0-10v、0-5v、1-5v、2-10v等標準模擬電流、電壓信號進行傳感器電測信號傳輸,大部分傳感器的使用都沿用單個處理,傳感器基本只用于控制系統(tǒng)的信號輸入,作為一個前端信息的來源,從屬于控制系統(tǒng)本身,不能單獨作為一個系統(tǒng)使用,后來,隨著技術的發(fā)展,出現了智能傳感器,智能傳感器本身就具有了控制系統(tǒng)的一些功能,因此這些智能傳感器可以部分的作為一個控制系統(tǒng)使用。使傳感器的技術發(fā)展達到了一定的高度,具有了控制系統(tǒng)的智能,使傳感器運用得到更大的拓展,深入到工業(yè)控制、自動化領域大多數方面,而技術的進一步的發(fā)展,中小規(guī)模集成電路以及計算機芯片設計與制造技術、軟件技術、網絡技術的飛速發(fā)展。智能傳感器逐漸具有了網絡智能,成為了網絡智能化的新型傳感器,也就是說傳感器告別了單個使用的狀態(tài),進入了互相關聯(lián)使用的網絡化時代。
這樣傳感器網絡的概念應運而生,從此傳感器領域的技術進入了一個新的發(fā)展時期。
而在此之前,傳統(tǒng)的傳感器有諸多弊端1、本身使用的是模擬電量信號,經過變送器變換,在傳輸過程中經常受到各方面的干擾,而且傳感的電量本身具有粗糙的度量指標,其精度和重復性都受到一定的限制,修正也比較困難。盡管很多的傳感器技術工作者進行了大量的研究工作,也難以改變本身模擬量固有的,易受多重干擾的缺陷,為了彌補這些缺陷,對傳感器本身和傳感信號的傳輸電纜都進行了大量的技術保證工作,進行了各種防干擾的技術措施和各種精度措施,屏蔽措施,這樣就使傳感器的造價大幅度的提高,造成了今天各種變送器、轉換器……的價格昂貴,使整個的控制系統(tǒng)成本加大。
2、在工業(yè)控制計算機系統(tǒng)、PLC可編程控制器系、單片機智能控制系統(tǒng)等當今普遍采用的控制裝置內,采取集中機柜式、集中機箱式和控制盒式安裝,傳感器的安裝則是分布在各數據采集點,執(zhí)行器的安裝也分布在各控制輸出執(zhí)行點,而這些集中控制柜、箱、盒與傳感器、執(zhí)行器的聯(lián)系則是以各種控制信號電纜,傳感器、變送器屏蔽電纜建立連接關系,這樣的安裝結構造成現場控制電纜的復雜,信息往返重復傳輸的增多,安裝建設的成本增高,維修、檢修處理不方便,總體的成本費用較高。
3、今天傳統(tǒng)的傳感器和一般的智能變送器,也不能適應今天高度發(fā)展的網絡控制技術的要求,因為今天的工業(yè)控制與自動化控制,已經進入了網絡化控制時代,遠程遙測、遙視,遠程控制、網絡控制,這些新的控制要求提出了對傳感器附帶網絡傳輸功能的需求,而當今控制系統(tǒng)的成本一般來說是比較高的,而為了降低這種比較高的控制成本,唯一的出路是縮減控制系統(tǒng)過多的配置部分加強傳感器部分的智能處理與網絡處理部分,使一個單獨的傳感器本身能夠承擔一個簡單的控制系統(tǒng)的功能要求,這樣就大大的降低了測量控制系統(tǒng)的基本成本,提高了傳感器本身的性能價格比。
4、當今各種控制系統(tǒng),由于控制資源的高度集中,使控制的危險性增大,一個小小的電路故障失效可能造成整個系統(tǒng)的癱瘓與崩潰,因而使系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性、安全性以及自由度降低。由于現場信息往返傳輸較多,容易受到各種現場工業(yè)干擾,也促使系統(tǒng)的可靠性降低,故障率增多,系統(tǒng)可用性減小。
而采用傳感網絡控制平臺系統(tǒng),采取本地化的分布式、置(埋)入式就近傳感控制部位安裝,傳感器本體與控制器本體一體化或者近距離的安裝,控制器應用節(jié)點模塊置入執(zhí)行器本體,進行就地執(zhí)行處理,所有的網絡節(jié)點合理的分布嵌入式在本地應用處理各需要處理點,由于這種特殊的分布式、置入式安裝合理的,本地處理,傳感器和控制器的捆綁、執(zhí)行器和控制器的捆綁、并采用最先進的片上系統(tǒng)芯片(SOC)的集成,使得系統(tǒng)做到小型化、微型化、器件化使得控制模塊節(jié)點更貼近控制客體、結合控制客體、配合控制客體,從而為更高級的機電一體融合奠定基礎,使機電控制向著先進、合理、簡單方向改進。這是當前網絡化智能控制對當今控制系統(tǒng)的必然要求,和先決條件。
而且這種控制的分散和本地化處理,使得傳感控制風險分散、傳感控制危險分散,一個局部的部位的損壞只會使這個部位的控制對象停止工作,而整個系統(tǒng)仍然安全運行,整個系統(tǒng)不會造成崩潰,因為傳感控制節(jié)點模塊之間,只有網絡信息和各種控制信息交換,而沒有復雜的電的信號關聯(lián)連接和信號接口、信號匹配,各傳感網絡模塊節(jié)點之間是進行著獨立的本地化處理,各模塊之間不存在電的傳輸干擾、傳輸衰減、阻抗匹配、阻抗變換等復雜的電路處理工作,簡單的網絡連接,信號交換使得傳感器網絡控制系統(tǒng)的效率得到很好的提高。
以上這些弊端提高了工業(yè)控制測量、測控以及儀器、儀表等行業(yè)的基本成本,限制了傳感器本身的更廣泛的應用,不能滿足國民經濟在低層信息采集傳輸方面的低成本廉價要求和靈活性簡單化要求,因此傳感器網絡領域內,必須有一個較大的技術進步,而這種技術進步必然的就落在了開發(fā)與研究新型的、智能型的、自適應的、低成本的、簡單化的優(yōu)質傳感器網絡之上。
以上所述就是當前國內外傳感器與傳感器網絡目前的發(fā)展現狀與技術上的缺陷與弊端,也是新的傳感控制要求需要改變的現實。
目前在國內外傳感器網絡的發(fā)展技術潮流上,有三種主要的技術發(fā)展方向。
第一種是基于IEEE1451.X傳感器網絡標準的技術發(fā)展方向的,依靠無線網、光纖網、局域網絡和INTERNET網絡傳輸的傳感器網絡。
第二種是基于路由、多跳、自組織、自適應、自管理有線和無線傳輸方式的AD-HOC自由性大型傳感器網絡。
第三種基于TCP/IP的新型通用節(jié)點型傳感器網絡。
(一)目前IEEE1451.X的國內外相關技術現狀IEEE1451.X傳感器網絡標準是智能傳感器接口模塊標準。它提供了將傳感器和變送器連接到網絡的接口標準,主要用以實現傳感器的標準化、網絡化。IEEE1451標準采用通用的A/D或D/A轉換裝置作為傳感器的I/O接口,將各種傳感器模擬量轉換成標準規(guī)定格式的數據,連同一個小存儲器——傳感器電子數據表TEDS(Transducer Electronic Data Sheet),與標準規(guī)定的處理器目標模型——網絡適配器NCAP(Network Capable Application Process)連接。如此,數據可以按網絡規(guī)定的協(xié)議接入網絡。
采用上述IEEE1451.X標準實現傳感器網絡化的同時,無線通信技術被引入原有傳感器以實現無線化也是傳感器當前的技術熱點,是今后傳感器發(fā)展的一個重要方向。IEEE1451.4、IEEE1451.5完善了這方面的技術規(guī)范,定義了一個完整的無線網絡通信的傳感器網絡技術發(fā)展輪廓。也是今后智能傳感器網絡發(fā)展的主要方向。目前在國內外一些研究單位、大型傳感器公司正在、或者已經在這方面投入了大量的人力、物力,遵循IEEE1451.X標準規(guī)范發(fā)展自定義傳感器網絡產品,一般研究水平均處在初期的開發(fā)階段。
主要研究內容有1、熱插拔傳感器2、變送器電子數據表單3、最大的兼容、簡單的使用傳感器網絡。
4、更加有效的系統(tǒng)設置和管理5、更快的自動化系統(tǒng)設置;6、改善的自診斷修理功能;7、減少傳感器修理和更換產生的故障時間;8、改善傳感器數據管理、記錄和存儲總量控制9、標準數據的自動采用以上這些研究內容是為了解決熱插拔傳感器更快的系統(tǒng)自動設置。沒有這項技術,設置和組合一個測量系統(tǒng)就會要求對每個通道用于操作多種傳感器測量參數。對于成百上千個傳感器的應用來說,這既浪費時間也增加費用。數據的正確錄入更是關鍵,因為數據錄入錯誤或傳感器連接到錯誤的輸入通道都會導致不正確的測試數據。熱拔插傳感器消除了手動過程,而可以自動上載所需的信息進入測量系統(tǒng)并檢查每個傳感器是否正確連到通道上。
這對于大型傳感器應用測試系統(tǒng)是非常明顯的,熱插拔傳感器可應用在任意涉及到模擬傳感器聯(lián)到系統(tǒng)接口的地方操作。不論它是簡單的數字儀表讀出器還是具有自我配置和操作的智能傳感器節(jié)點網,IEEE1451.X都能提供簡單、低廉的技術,以簡化傳感器的連接和使用。
同時IEEE組織又針對無線傳感網建立了傳感器互聯(lián)標準,具體的協(xié)議標準為IEEE802.15.4,這種標準致力于定義一種供廉價的固定、便攜或移動設備使用的極低復雜度、成本和功耗的都較低的、低速率無線連接技術。802.15.4無線發(fā)射/接收機及網絡被Motorola、Philips、Eaton、Invensys和Honeywell等公司極力推崇。同時,也吸引了其他標準化組織的注意。IEEE1451標準工作組已考慮在IEEE802.15.4標準基礎上實現抗干擾的、實用的傳感器網絡(Sensor Networks)。
IEEE802.15.4傳感器無線互聯(lián)標準,可以低成本的用于大型傳感器監(jiān)測網絡的建立,其具體的實現方式也涵蓋了Ad-hoc無中心新型網絡方式,以及網絡互聯(lián)接入點方式。
(二)基于路由、多跳、自組織、自適應、自管理無線傳輸方式的AD-HOC自由型大型傳感器網絡。目前的技術現狀目前國內外其主要研究的方面有1、自組織的路由算法,和多跳的路由表發(fā)送與接收。
2、信道接入技術、節(jié)能技術、微型化技術、嵌入式微小型操作系統(tǒng)也是國內外主要研究的方向和內容。
3、國內外不少公司在研究方向也集中在傳感器網絡節(jié)點方向能量有效性,實時性,區(qū)域性,可擴展性,自適應性,容錯性等方面。
自適應、自組織無線傳感網以數據,應用為中心,其高密度大范圍分布的網絡節(jié)點大部分靜止。并且,由于相鄰節(jié)點或區(qū)域之間數據融合的存在,特別是能量的限制,使自適應、自組織無線傳感網與傳統(tǒng)網絡有很大的不同。無線傳感網的路由算法要求具有能量有效性、實時性、區(qū)域性、可擴展性、自適應性、容錯性等特點。因此,國內外很多公司都集中在這個方向進行集中研究常見的自適應無線傳感網,依據節(jié)點在網絡中與數據匯聚點的數據通信方式,可以分為三類直接通信,平面型,聚類路由協(xié)議。直接通信路由協(xié)議是指節(jié)點直接與數據匯聚點通信,只適用于小型的網絡,當節(jié)點數及區(qū)域半徑增加時,能量消耗及相互間干擾都很大,網絡壽命會很短;平面型路由協(xié)議中的節(jié)點都是平等的,因此是一種多跳協(xié)議,其網絡匯聚點周圍的節(jié)點由于數據通信量大,壽命很短,因而影響了整個網絡的生存時間。而聚類路由協(xié)議具有易擴展,易管理,可以做到能量有效等優(yōu)點。而在這個研究內容方面國外的很多公司包括霍尼威爾,羅斯蒙特都對此進行集中研究。
第三種是基于TCP/IP協(xié)議新型傳感器網絡。
(三)基于TCP/IP協(xié)議的通用節(jié)點型傳感器網絡。以Internet為代表的網絡技術的出現以及它與其他高新科技的相互結合,不僅已開始將智能互聯(lián)網產品帶入現代生活,而且也為測量與傳感器技術帶來了前所未有的發(fā)展空間和機遇。以Internet為代表的計算機網絡的迅速發(fā)展及相關技術的日益完善,突破了傳統(tǒng)通信方式的時空限制和地域障礙,使更大范圍內的通信變得十分容易,這就為傳感測控網絡的普遍建立和廣泛應用鋪平了道路。把TCP/IP協(xié)議作為一種嵌入式的應用,嵌入到現場傳感器中,使信號的收、發(fā)都以TCP/IP方式進行,傳感器充當著網絡中獨立結點的角色,信息可跨越網絡傳輸至所及的任何領域,使實時、動態(tài)(包括遠程)的在線測量成為可能。這樣的測試系統(tǒng)既能節(jié)約大量現場布線、擴大系統(tǒng)所及的地域范圍,同時也給系統(tǒng)的擴充和維護帶來了極大的便利。
以上的傳感器網絡三大先進的主要發(fā)展技術潮流正方興未艾的向前發(fā)展。
本發(fā)明項目傳感器網絡技術遵循上述三大傳感器網絡技術發(fā)展技術方向,在本人具有發(fā)明專利的“基于多協(xié)議嵌入式模塊結構網絡控制平臺”技術基礎之上,吸收和改進目前上述三大類傳感器網絡潮流中的先進技術模式,創(chuàng)新性的開發(fā)研制新一代智能傳感器網絡產品。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題如上所述目前傳感器產品普遍存在著下述的弊端和缺陷1、傳感器產品本身產生的是模擬電量信號,這種信號過變送器變換,在傳輸過程中經常受到各方面的干擾,而且傳感的電量本身具有粗糙的度量指標,其精度和重復性都受到一定的限制,修正也比較困難。盡管很多的傳感器技術工作者進行了大量的研究工作,也難以改變本身模擬量固有的,易受多重干擾的缺陷,為了彌補這些缺陷,對傳感器本身和傳感信號的傳輸電纜都進行了大量的技術保證工作,進行了各種防干擾的技術措施和各種精度措施,屏蔽措施,這樣就使傳感器的造價大幅度的提高,造成了今天各種變送器、轉換器……的價格昂貴,使整個的控制系統(tǒng)成本加大。
2、在工業(yè)控制計算機系統(tǒng)、PLC可編程控制器系、單片機智能控制系統(tǒng)等當今普遍采用的控制裝置內,采取集中機柜式、集中機箱式和控制盒式安裝,傳感器的安裝則是分布在各數據采集點,執(zhí)行器的安裝也分布在各控制輸出執(zhí)行點,而這些集中控制柜、箱、盒與傳感器、執(zhí)行器的聯(lián)系則是以各種控制信號電纜,傳感器、變送器屏蔽電纜建立連接關系,這樣的安裝結構造成現場控制電纜的復雜,信息往返重復傳輸的增多,安裝建設的成本增高,維修、檢修處理不方便,總體的成本費用較高。
3、今天傳統(tǒng)的傳感器和一般的智能變送器,也不能適應今天高度發(fā)展的網絡控制技術的要求,因為今天的工業(yè)控制與自動化控制,已經進入了網絡化控制時代,遠程遙測、遙視,遠程控制、網絡控制,這些新的控制要求提出了對傳感器附帶網絡傳輸功能的需求,而當今控制系統(tǒng)的成本一般來說是比較高的,而為了降低這種比較高的控制成本,唯一的出路是縮減控制系統(tǒng)過多的配置部分加強傳感器部分的智能處理與網絡處理部分,使一個單獨的傳感器本身能夠承擔一個簡單的控制系統(tǒng)的功能要求,這樣就大大的降低了測量控制系統(tǒng)的基本成本,提高了傳感器本身的性能價格比。
4、當今各種控制系統(tǒng),由于控制資源的高度集中,使控制的危險性增大,一個小小的電路故障失效可能造成整個系統(tǒng)的癱瘓與崩潰,因而使系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性、安全性以及自由度降低。由于現場信息往返傳輸較多,容易受到各種現場工業(yè)干擾,也促使系統(tǒng)的可靠性降低,故障率增多,系統(tǒng)可用性減小。
以上這些弊端提高了工業(yè)控制測量、測控以及儀器、儀表等行業(yè)的基本成本,限制了傳感器本身的更廣泛的應用,不能滿足國民經濟在低層信息采集傳輸方面的低成本廉價要求和靈活性簡單化要求,因此傳感器網絡領域內,必須有一個較大的技術進步,而這種技術進步必然的就落在了開發(fā)與研究新型的、智能型的、自適應的、低成本的、簡單化的優(yōu)質傳感器網絡之上。
以上所述就是當前國內外傳感器與傳感器網絡目前的發(fā)展現狀與技術上的缺陷與弊端,也是新的傳感控制要求需要改變的現實。也是本發(fā)明要解決的技術問題。
基于以上要解決的技術問題,特提出本項發(fā)明要實現的目的和任務即在基于多種傳送物理介質基礎之上,并基于AD-HOC新型、自由型、大型新型的通信網技術之上,同時也基于IEEE1451.X傳感器網絡標準和IEEE802.15.4傳感器無線互聯(lián)標準。實現傳感器網絡新的運行方式、新的組網方式、新的結構方式、新的理論方式。
本項目發(fā)明創(chuàng)造的目的更具體的描述即基于IEEE1451.X傳感器網絡標準之上,重點運用新興的AD-HOC自由型自適應通信網絡技術,并且結合基于TCP/IP協(xié)議的新型通用節(jié)點型傳感器網絡的多適用性特點,在一些領域采用基于GE-PON的單芯光纖復用技術,無線信道復用技術,站在傳感器網絡領域前沿,面向未來傳感器網絡領域主流發(fā)展技術,創(chuàng)造性提出本項目技術發(fā)明,完成與推動傳感器網絡產品朝著多功能化、自適應化、靈巧化與廉價化方向發(fā)展,使傳感器網絡更加普及的運用在各行、各業(yè)的信息化過程之中,實現傳感器網絡代替相當一部分計算機網絡的任務。
并且以SOC片上系統(tǒng)芯片為核心結構的傳感網絡應用節(jié)點模塊、傳感網絡資源與配置節(jié)點模塊、傳感網絡存貯節(jié)點模塊、傳感網絡資源配置節(jié)點模塊、傳感網絡通信節(jié)點管理模塊……基礎之上,遵循IEEE1451.X與IEEE802.15.4等標準,運用AD-HOC自適應網絡技術,實現這些傳感網絡節(jié)點模塊內基本結構單元。這也就是一個“微小型傳感平臺”系統(tǒng),在這個微小的傳感器與執(zhí)行一體的“控制傳感網絡”內,可以做到傳感控制資源共享、軟件共享、存貯共享、傳感網絡資源共享、控制數據共享,并且計算節(jié)點處理單元協(xié)同進行計算處理,從而極大的提高了傳感控制資源利用率,提高傳感控制的可靠性、安全性和傳感控制的魯棒性,從而使傳感控制系統(tǒng)有更好的優(yōu)良綜合性能,形成下一代傳感控制系統(tǒng)先進的“微結構控制傳感網絡一體化”計算模式。
為了實現上述本發(fā)明的目的和任務,提出了下列技術方案即提出一個“基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡”技術。
所述“基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡”其技術內容包括在這個傳感體系結構中,有以SOC片上系統(tǒng)芯片為核心結構的傳感網絡應用節(jié)點模塊、傳感網絡資源與配置節(jié)點模塊、傳感網絡存貯節(jié)點模塊、傳感器數據融合模塊、傳感器數據安全管理模塊、傳感網絡資源配置節(jié)點模塊、傳感網絡路由通信節(jié)點管理模塊……等,這些傳感網絡節(jié)點模塊內都固化有自己的軟件激活程序、驅動引擎。
其技術內容還包括改進的動態(tài)數據表單注入技術;根據由狀況的能耗控制方式;精煉組件構件的微型嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng);改進的傳感器網絡和系統(tǒng)結構;傳感器網絡系統(tǒng)運行方式和管理模式;傳感器網絡動態(tài)聚類體系管理;復合的節(jié)能技術;所述網絡應用節(jié)點模塊和網絡資源與配置節(jié)點模塊在其內部固化有固有功能程序;所述基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡上電后,所述網絡資源與配置節(jié)點模塊執(zhí)行對網絡系統(tǒng)的初始化,同時所述網絡應用節(jié)點模塊對其自身進行初始化;所述網絡資源與配置節(jié)點模塊在取得網絡系統(tǒng)控制權的基礎上執(zhí)行一系列預先設置配置的流程,對所述網絡應用節(jié)點模塊加載共享資源程序組件、構件,按照參數簡約描述傳送方式設置網絡信息交換、參數交換程序進程;當所述網絡資源與配置節(jié)點模塊設置參數和配置資源的過程結束以后,所述網絡資源與配置節(jié)點模塊釋放對網絡系統(tǒng)的控制權,對所述網絡應用節(jié)點模塊發(fā)出工作信號;所述網絡應用節(jié)點模塊接收來自所述網絡資源與配置節(jié)點模塊的工作信號,獨立運行本地化的固有功能程序,運行由所述網絡資源與配置節(jié)點模塊配置的程序資源組件、構件以及運行由所述網絡資源與配置節(jié)點模塊設置的網絡信息交換、參數交換程序進程,從而整個網絡控制系統(tǒng)進入設定的確定的分工合作協(xié)同控制計算運行狀態(tài);在所述協(xié)同控制計算運行狀態(tài)下,所述網絡資源與配置節(jié)點模塊在不必取得網絡控制權的情況下,管理各種網絡進程,應答和執(zhí)行各種網絡請求,監(jiān)視所述網絡應用節(jié)點模塊發(fā)出的網絡地址映射請求,引導資源庫的組件化、構件化模塊軟件資源在控制網絡中流動和移動,對中間數據和最終結果數據進行管理。
所述的基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡,其特征在于
所述參數簡約描述傳送是指將各類控制參數分別封裝在各自具有包頭特征標記的簡潔數據包內,便于識別,分類發(fā)送。
所述的基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡,其特征在于所述網絡地址映射是指在所述網絡應用節(jié)點模塊內具有網絡地址譯碼表,訪問該地址,即將地址譯碼映射到所要訪問的構件、組件軟件資源的網絡實際有效地址。
所述的基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡,其特征在于所述網絡資源與配置節(jié)點模塊不僅能夠對所述網絡應用節(jié)點模塊進行管理和進行資源配置的可在線編程,而且還具有必要的網絡數據存貯載體、大容量的組件、構件資源庫及其存貯載體。
所述的基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡,其特征在于還包括網絡通信節(jié)點模塊,用于與外網進行諸如外網控制連接、控制信息交換、INTERNET訪問、遠程控制訪問和遠程數據交換的聯(lián)系和信息交換;另外,所述網絡通信節(jié)點還用于網絡通信控制信息匯聚處理和分發(fā)。
所述的基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡,其特征在于所述網絡應用節(jié)點模塊在其上設置有本體傳感器和復合立體傳感器。
所述改進有動態(tài)數據表單注入技術,其特征在于能夠實現在現場運行過程中實現改變傳感節(jié)點本身在的性質、測量范圍、精度……等性能指標,實現傳感器節(jié)點本身遠程的調整設置,實現傳感器節(jié)點的重復性運用、靈活性運用。
動態(tài)數據表單注入IEEE1451.X傳感器網絡標準數據是該技術標準的關鍵所在,該技術標準的內容為在每一個傳感器的內部和外部附加上一個數據存儲器,把傳感器本身的名稱、性質、測量范圍、精度、重復性指標、環(huán)境參數、生產產家、型號標準、生產序列號……等數據存儲在一個數據結構形式之中,這個數據結構就是傳感器數據表單(TEDS),不僅如此,更高級的數據表單還可以把傳感器應用的測量函數、調整和校準數據和其它相關的量測數據,注入其中,使系統(tǒng)的每一個傳感器節(jié)點都能夠方便的安裝、設置達到即插即用,但是這些數據在目前的基于網絡的一般的傳感器中是一種固定的一次性寫入數據,是只讀性質的數據,不能現場在線修改,或者充實,因此這就限制了一個傳感器網絡節(jié)點本身的應用范圍,本項目傳感器網絡創(chuàng)新性的在硬件和軟件上進行了改進。
目前在傳感器網絡領域內,基本上都采用單一靜態(tài)表單技術,這樣傳感器網絡的靈活性和自適應性比較差。
而目前國內傳感器生產廠家大都沒有采用1451.X系列傳感器網絡標準,基本上沿用傳統(tǒng)的模擬傳感方式生產一般的傳感器產品。
所述獨到的傳感器網絡節(jié)點——資源管理模塊技術方式,其特征在于資源管理模塊節(jié)點在系統(tǒng)中,是一個完整的獨立的網絡處理計算機系統(tǒng),它有自己的完整的硬件系統(tǒng),也有完整的軟件執(zhí)行程序,自己的網絡連接與通信結構,以及相應的網絡通信程序模塊軟件系統(tǒng),是一個完整的網絡系統(tǒng)處理重要節(jié)點,它起到的作用是一個管理、控制、配置中心作用,它不僅具有對所有其它傳感網絡節(jié)點模塊進行管理和資源配置的可在線編程的功能,而且還有自己的必要的網絡數據存貯載體,容量較大的組件、構件資源庫(即事先加載注入的應用程序功能構件、組件、程序模塊)及其存貯載體,而且它還有自己本身運行程序的程序指針計數器,以及傳感網絡管理運行流程指針,同時還具有它所管理的所有硬件傳感節(jié)點資源、傳感網絡資源的地址棧、(ID的、IP的、物理的、邏輯的)通過流程處理、中斷處理,消息響應,就能選擇這些地址棧內所需地址的空間進行訪問,就能對傳感網絡所有的邏輯的、物理的地址進行網絡訪問,控制、配置,體現“以網絡為中心”的管理方式,起到管理本嵌入傳感網絡系統(tǒng)控制的作用。
比如,本項目傳感網絡資源模塊用在高速造紙機的檢測和狀態(tài)診斷系統(tǒng)中,能夠方便的嵌入到造紙機生產線上,最佳的合理位置,管理各種傳感模塊,起到以網絡為中心的管理方式。
因為造紙機的高速運行以及造紙機的生產線長度都在150米至300米之間,用計算機系統(tǒng)管理其系統(tǒng)資源消耗較大,其大范圍分布式的狀況,對工業(yè)控制計算機的要求,比如各種信號線、電源線、控制線、……都有相對的集中到中央控制臺,這樣造成了系統(tǒng)復雜,管理不易,可靠性降低,故障難以診斷造成頻繁停機。(停機損失每小時幾萬元),而采用無中心無中央控制臺簡潔的路由與資源管理模塊,管理傳感器網絡的各種節(jié)點。既起到了中央控制臺的作用,又避免了復雜的重復的布線開銷,達到了控制可靠,管理簡單的要求。
所述改進的控制信道與數據信道分離雙信道接入技術,其特征在于在無線和光纖通訊技術中,信道的復用是比較關鍵的和重要的技術,本傳感器網絡信息的傳送在無線信道上和有線信道上都要依賴信道復用技術。才得已實現。但在本傳感器網絡中信息傳送數據信道和控制信道如果處在同一時隙中傳送,有可能造成錯誤信息,為了解決這個技術上的難題,有必要在控制策略中對控制信息和數據信息進行的傳送重新設計,包括硬件的、軟件的,這樣使控制信息在一定新的分配的時隙中傳送,數據信息在另外一定的時隙中傳送,達到信道分離的目的,從而使信息傳輸的可靠性達到較大的提高,使傳感器網絡的適用性得到較大的提升。
所述根據路由狀況的能耗控制方式,其特征在于本技術原理關鍵在于根據路由狀況,把信息跳轉的次數壓得最低,從而大幅度節(jié)省能耗,延長傳感器網絡運行周期。
本傳感器網絡由于是分布式的安裝,其環(huán)境條件要求不能集中供電,必須各自單獨的攜帶電源,同時電源還需要再生發(fā)電能力,盡管如此,由于傳感器布設后必須長期獨立運行,因此能源的節(jié)約是非常重要的,這也是所有傳感器網絡需要解決的技術難題,因此為了在能耗方面的節(jié)省,本傳感器網絡產品創(chuàng)新的運用了節(jié)能措施,及根據路由狀況進行能耗控制,盡量避免傳感信息數據的重復傳輸,提升信息傳輸路徑的效率,并且進行一定的數據整合,使傳送的數據量盡量簡潔、明快。傳輸通電時間短,能量消耗小。
所述精煉組件構造的微型嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng),其特征在于具有精煉組件構造的微型嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng),使用組件化的軟件的運行促進高效而簡潔的系統(tǒng)管理,減少不少的硬件開銷。
在傳感器網絡系統(tǒng)中,由于其硬件資源有限,軟件系統(tǒng)運行空間有限,因而嵌入式操作系統(tǒng)運行空間也有限,同時其運行效率要求比較高,因而嵌入式系統(tǒng)的代碼量和靈活性都要求比較高,對操作系統(tǒng)的結構、組件、構件效率、模塊的運行的靈活性、組合性都有著一定的要求,因此用精煉組件構造微型嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng),就顯得非常必要。
比如,本項目產品試用在高速造紙機狀態(tài)檢測和診斷系統(tǒng)中,需要有快速的狀態(tài)檢測和診斷,其設計面非常廣,各種參數的關系非常復雜,一般的傳感器網絡系統(tǒng)難以做到實時診斷,而采用高性能的計算機診斷系統(tǒng)進行系統(tǒng)檢測,則需要復雜的軟件和高性能的硬件高度配合,這樣其硬件軟件成本都非常高昂,而這樣的診斷系統(tǒng)目前國內還沒有,必須要從國外進口。
所述傳感器網絡和系統(tǒng)結構的改進,其特征在于是在一個具體網絡環(huán)境下,以具有較強網絡通信功能的SOC片上系統(tǒng)芯片為核心器件,輔肋配置外圍器件,以此形成傳感器網絡節(jié)點處理模塊,作為基本單元節(jié)點,以多種物理介質連接和多協(xié)議通訊軟件邏輯連接為紐帶,建立以傳感器網絡節(jié)點間共享傳感器網絡資源、傳感器網絡協(xié)作處理為中心,傳感器網絡節(jié)點模塊本地化應用程序處理為基礎,嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng)內核和多協(xié)議傳感器網絡通信軟件為運行平臺,形成一個結構簡單,應用透明,標準開放,價格低廉,本地處理,網絡連接,資源共享,協(xié)同計算,設備內嵌,傳感控制執(zhí)行一體的控制處理結構化平臺。在這個體系結構中,有以SOC片上系統(tǒng)芯片為核心結構的傳感器網絡應用節(jié)點模塊,傳感器網絡資源與配置節(jié)點模塊,傳感器網絡存貯節(jié)點模塊,傳感器節(jié)點模塊,傳感器網絡通信節(jié)點管理模塊……等,這些傳感器網絡節(jié)點模塊內都固化有自己的軟件激活程序、驅動引擎,以上作為傳感網絡運行的基本結構單元。這也就是一個“微小型控制網絡”控制平臺,在這個微小的傳感與執(zhí)行一體的“控制網絡”內,可以做到資源共享、軟件共享、存貯共享、網絡資源共享、控制數據共享、并且各傳感節(jié)點處理單元協(xié)同進行計算處理,從而極大的提高了傳感資源利用率,提高傳感的可靠性、安全性和傳感的魯棒性,從而使傳感系統(tǒng)有更好的優(yōu)良綜合性能,形成下一代傳感系統(tǒng)先進的“微傳感網絡”計算模式。
所述獨創(chuàng)的傳感器網絡系統(tǒng)運行方式和管理模式,其特征在于傳感器“參數簡約描述傳送”技術方式,是把各類傳感參數分別封裝在各自具有包頭特征標記的簡潔數據包內,便于鑒別,分類發(fā)送,這樣整個數擾包短小精悍,發(fā)送接收均快捷可靠,提高整個傳感參數的傳輸性能。
關于以上工作原理所提到的,獨有的傳感器“網絡地址映射”技術方式。即在每個應用傳感器節(jié)點模塊內,都有一個網絡地址譯碼表,訪問該地址,即把該地址譯碼映射到所要訪問的傳感器節(jié)點內的構件、組件軟件資源的有效所在地址,在傳感器“資源模塊”參與下,迅速將該資源構件、組件下載到本地傳感器上運行,從而節(jié)約本地傳感器存貯資源和本地硬件資源,減少各傳感器應用節(jié)點模塊資源的重復配置,減少體積更加小巧、使其更利于嵌入設備、使整個系統(tǒng)的效益得到極大提高。
這種系統(tǒng)特殊的傳感器運行方式和管理模式,主要是讓傳感器網絡系統(tǒng)各節(jié)點保持最大限度的“自由”處理狀態(tài),保持系統(tǒng)各節(jié)點最大限度的相對獨立性,使系統(tǒng)運行方式簡潔明快,減少傳感器網絡系統(tǒng)的通信流量和不必要的信息傳輸。但這種各節(jié)點的相對獨立性、相對“自由”度也不是無限的,當傳感器網絡系統(tǒng)在一些緊急狀態(tài)下,特殊情況下,管理主節(jié)點——路由資源與配置節(jié)點就會在最短時間內行使傳感器網絡系統(tǒng)主導權、控制權、裁決權,行使諸如節(jié)點狀態(tài)控制、網絡高級中斷、參數強制改寫、模塊強制加載、模塊強制卸載、系統(tǒng)引導與流程控制……等傳感器網絡系統(tǒng)網絡管理主導權,體現傳感器節(jié)點“以網絡為中心”的處理方式。
所述動態(tài)的聚類體系管理技術特點,其特征在于即在傳感器節(jié)點歸類的基礎上,通過分析各節(jié)點的能耗狀態(tài),通過合適的路由方式,節(jié)約各節(jié)點的能時消耗,延長節(jié)點的生存時間。
通過動態(tài)的調整類首,來延長網絡生存時間,通過動態(tài)的聚類、動態(tài)的調整類首,使數據的傳輸、數據的路由通道更加合理,使傳感器節(jié)點的能量消耗更少、有效的傳輸通電時間更少,從而做到傳感節(jié)點的生命存在周期。
所述創(chuàng)新的節(jié)能技術,其特征在于節(jié)能技術對于傳感器網絡節(jié)點的生存周期具有決定作用,傳感器節(jié)點分布在不同的地域、復雜的空間、設備和機器的深層內部,其安裝和設置放置,一般不可能隨時的更換電源,因為這樣費時費力,甚至有時不可能,因此傳感器節(jié)點的本身的能量供應。就關系到他的生命周期。
所述創(chuàng)新的微型化技術,其特征在于使用MEMS微機電結構、納米結構,設計常規(guī)結構,但體積微小的傳感器節(jié)點。
關于傳感器的微型化是目前的技術潮流,國內外對此研究的內容很多,包括能夠做到既節(jié)約成本,又達到效果,提高性能價格的比的目的。
在這個傳感體系結構中,有以SOC片上系統(tǒng)芯片為核心結構的傳感網絡應用節(jié)點模塊、傳感網絡資源與配置節(jié)點模塊、傳感網絡存貯節(jié)點模塊、傳感器數據融合模塊、傳感器數據安全管理模塊、傳感網絡資源配置節(jié)點模塊、傳感網絡路由通信節(jié)點管理模塊……等,這些傳感網絡節(jié)點模塊內都固化有自己的軟件激活程序、驅動引擎。
通過本發(fā)明提供的技術方案,本發(fā)明具有如下積極效果四、本發(fā)明創(chuàng)造與現有的傳感器產品、數字化傳感器產品、網絡化傳感器產品等現有模擬/數字傳感器產品在技術方面的比較本項發(fā)明項目技術與現有的傳感器技術的比較1、本項目傳感器網絡產品由于采用了SOC單芯片系統(tǒng)技術、嵌入式軟件微構件、微組件技術、而現有的傳感器產品和傳感器技術是基于模擬電路和模擬量,而沒有嵌入式軟件智能處理,是以電路和芯片為基礎的,因此其產品性價受到一定的制約。
2、本發(fā)明又充實了和延伸了GSM-GPRS-CDMA和下一代3G等電信網的功能,使本傳感器網絡更擴大了應用范圍,無需要在計算機網絡下面?zhèn)鬏?,而通過當今最簡潔,應用最廣泛的電信網(有線的、無線的)傳輸,從而極大的拓展本傳感器網絡產品的適用范圍,從而帶來更大的市場需求。
而目前國內外廠商,科研院所在傳感器網絡產品的研制開發(fā)方面,在已研制成功,并投入有限市場的傳感器網絡產品來看,大多都只是在局域以太網和TCP/IP等現成的網絡為基礎,組建傳感器網絡,然而這種組建方式的缺陷與不足是顯而易見的,因為目前廣泛運用和構建的以太網為基礎的局域網、城域網和因特網其網絡覆蓋雖然很大,但是大多數僅限于以PC個人計算機為硬件的平臺范圍,而傳感器信息是廣泛分布于各種物理領域的各式各樣的空間,和工業(yè)、農業(yè)、社會、環(huán)境的各個角落,不可能在所有的每個地方都放置個人計算機,因此就限制了傳感器網絡的應用,本項目傳感器網絡產品由于完全脫離個人計算機配置,這樣就可適應很多的不同的地方和層次需要,同時本項目又充實了和延伸了GSM-GPRS-CDMA和下一代3G等電信網的功能,使本傳感器網絡更擴大了應用范圍,無需要在計算機網絡下面?zhèn)鬏?,而通過當今最簡潔,應用最廣泛的電信網(有線的、無線的)傳輸,從而極大的拓展本傳感器網絡產品的適用范圍,從而帶來更大的市場需求,為本項目的市場拓展奠定了堅實的基礎。
3、本項目遵循IEEE1451.X標準的重要技術規(guī)范,在電子表單基礎上,提出了傳感器網絡的微結構、精組型傳感器網絡嵌入式操作系統(tǒng)的技術思想和技術實踐,這是不同于一般嵌入式系統(tǒng)的嵌入式網絡操作系統(tǒng),它是基于微組件結構、微組件動態(tài)組構思想和微組件靈活加載方式,因此在這些創(chuàng)新技術手段和創(chuàng)新改進的基礎上,本傳感器網絡產品的技術性能和產品功能、應用效果都比目前其它網絡產品更具有特色。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品大多數還為遵循IEEE1451.X標準的重要技術規(guī)范,并且更沒有傳感器網絡的微結構、精組型傳感器網絡嵌入式操作系統(tǒng)的技術思想和技術實踐。
4、本項目采用了路由狀況能耗控制方式,使傳感器節(jié)點在獨立使用空間的生存周期大幅度提高,并且在節(jié)點內設計了能量收集器,在白天收集一些可利用的物理能量,這樣更大幅度的擴張了傳感器網絡中的節(jié)點的生存能力,為用戶節(jié)省大量的維護更換保養(yǎng)的人力、物力和時間,提高應用效率,節(jié)約用戶的成本,提升了用戶的滿意度。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種路由狀況能耗控制方式。
5、在本傳感器網絡技術硬件網絡中運用了最近最新出現的LIN協(xié)議低成本、高效益方式。
LIN協(xié)議是新出現的一種新型低成本串行通信總線,其全稱是Local InterconnectNetwork,即局部互聯(lián)網絡。它最開始出現于汽車行業(yè),是為解決汽車智有化網絡化的發(fā)展要求和降低汽車制造成本的矛盾而提出來的一種串行總線協(xié)議,主要用于車門、車燈等需要簡單控制但又要求智能控制的場合。它的主要特點是采用單個主控制器/多從設施通信模式;基于普通UART/SCI接口硬件實現,協(xié)議簡單;網絡傳輸速率不高,最高可達20kb/s。由于LIN協(xié)議的突出特點是協(xié)議對硬件的依敕程度低,可以基于普通單片機的通用串口等硬件資源以軟件方式實現,成本低廉,因此可廣泛應用在傳感器網絡領域。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種路由狀況能耗控制方式。
6、本發(fā)明技術采用了基于神經網絡預測器的傳感器數據證實技術。首先利用神經網絡對傳感器輸出的時間序列建立預測模型,然后利用該模型預測出傳感器輸出值,并用該值與傳感器實際輸出值之差判斷傳感器實際輸出的可靠性和有效性,進而減小傳感器“軟故障”和不同環(huán)境噪聲對傳感器輸出數據的影響。同時,為了實現在線應用,采用了遺傳算法對神經網絡的優(yōu)化技術。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種路由狀況能耗控制方式。
7、數據融合。如果節(jié)點能夠歸類和融合數據,將減少頭開銷和通信消耗。
數據融合技術是近年來發(fā)展起來的一門新興技術,已廣泛應用于軍事和非軍事等領域。
近年來,無論經在軍事領域還是在非軍事領域,多傳感器數據融合技術都獲得了廣泛的關注,正在應用于越來越多的領域中。數據融合就是將來自多個傳感器或多源的信息在一定準則下加以自動分析、綜合以完成所需的決策和估計任務而進行的信息處理過程。數據融合是人類或其他生物系統(tǒng)中普遍存在的一種基本功能。人類通過應用這一能力來把自人體各個傳感器(眼、耳、鼻、四肢)的信息(外物、聲音、氣味、觸覺)組合起來并采用先驗知識去統(tǒng)計,理解周圍環(huán)境和正在發(fā)生的事件。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種路由狀況能耗控制方式。
8、本發(fā)明技術采用了多種路由協(xié)議,并且是分層的路由協(xié)議、SPIN協(xié)議、DD協(xié)議、LEACH協(xié)議、平面型協(xié)議采用泛洪的方法進行數據傳播,簡單地說就是每個節(jié)點廣播其所收到的數據包,這就帶來了網絡資源的極大浪費。SPIN協(xié)議的特點是通過數據協(xié)商,克服泛洪方法的缺點。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種分層的路由協(xié)議。
9、采用了傳感器網絡的安全技術本項目采用了傳感器安全技術,這是傳感器網絡的一個重要問題。由于采用的是傳輸信道,傳感器網絡存在竊聽、惡意路由、消息篡改等安全問題。同時,傳感器網絡的兩個特點使安全問題的解決更為復雜化了,這兩個特點是數據在網絡中的整合和節(jié)點的有限能量和有限處理、存儲能力。
采取了傳感器網絡保密協(xié)議(Secure Network Encryption Protocol,WNEP)對節(jié)點設立不同安全等級并在通信節(jié)點間采用數據鑒權、加密技術等,防止了數據被截獲后造成的信息泄露。
本項目發(fā)明專利技術采用了上述若干的先進技術,能夠達到一個比較大型的傳感器網絡的實現應用。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種傳感器網絡保密協(xié)議。
10、本項目傳感器網絡技術考慮到傳感器網絡本身是ISO網絡七層協(xié)議規(guī)范標準在傳感器領域里面的應用,因此必須考慮到在網絡所有層次上的所遇到的各種問題,不僅是上層的應用層,而且還應該關注底層的網絡層、鏈路層、物理層,在這些各種層次上以綜合設計和應用方面要統(tǒng)一的考慮各種優(yōu)點和弊端,綜合有利因素和不利因素,權衡優(yōu)點和缺點進行綜合的、優(yōu)化的平衡設計。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種考慮到在網絡所有層次上的問題。
11、動態(tài)的聚類體系。通過動態(tài)的調整類首,來延長網絡生存時間。
在傳感器AD-HOC自由型網絡中,由于自適應的機制,各類簇成員會動態(tài)的聚合與分散,相應的各個簇頭也應該相應的改變,因此為了適應這種動態(tài)的改變狀態(tài)狀況,必須隨時隨地調整類首來達到相應的傳感器網絡簇頭改變。
而當前傳感器產品與傳感器網絡產品完全還沒有這種動態(tài)的聚類體系。通過動態(tài)的調整類首,來延長網絡生存時間的技術方法。
12、本傳感器網絡產品增加了能量再生與運行過程中的節(jié)能。
目前在國內外傳感器網絡領域內,還沒有采用這種技術。
五
圖1是根據本發(fā)明的“基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡”的結構示意圖;
圖2是根據本發(fā)明的一種傳感網絡應用節(jié)點模塊的結構示意圖;圖3是根據本發(fā)明的另一種傳感網絡應用節(jié)點模塊的結構示意圖;圖4是根據本發(fā)明傳感網絡應用節(jié)點模塊和資源與配置節(jié)點模塊技術要求設計的一種SOC系統(tǒng)芯片內部結構示意圖。
六具體實施例方式下面結合本發(fā)明的系統(tǒng)結構和工作原理,并結合具體實施例描述具體實施方式
。
(一)本發(fā)明項目技術實現方案1、系統(tǒng)結構本項目基于多種物理傳輸介質網絡通信的傳感器網絡技術遵循上述三大傳感器網絡技術發(fā)展技術方向,在本人具有發(fā)明專利的“基于多協(xié)議嵌入式模塊結構網絡控制平臺”技術基礎之上,吸收和改進目前上述三大類傳感器網絡潮流的先進技術模式,同時也吸收當今處于前沿的先進實用技術,創(chuàng)新性的開發(fā)研制具有新一代智能傳感器網絡產品。
本項目發(fā)明是基于IEEE1451.X傳感器網絡標準之上,重點運用新興的AD-HOC自由型自適應通信網絡技術,并且結合基于TCP/IP協(xié)議的新型通用節(jié)點型傳感器網絡的多適用性特點,在一些領域采用基于GE-PON的單芯光纖復用技術,無線信道復用技術,站在傳感器網絡領域前沿,面向未來傳感器網絡領域主流發(fā)展技術,創(chuàng)造性提出本項目技術發(fā)明,完成與推動傳感器網絡產品朝著多功能化、自適應化、靈巧化與廉價化方向發(fā)展,使傳感器網絡更加普及的運用在各行、各業(yè)的信息化過程之中,實現傳感器網絡代替相當一部分計算機網絡的任務。
設計思想是依據發(fā)明專利“基于多協(xié)議通訊嵌入式模塊結構網絡控制平臺”的核心內容和技術;這個思想依據的具體實現為在這個傳感體系結構中,有以SOC片上系統(tǒng)芯片為核心結構的傳感網絡應用節(jié)點模塊、傳感網絡資源與配置節(jié)點模塊、傳感網絡存貯節(jié)點模塊、傳感器數據融合模塊、傳感器數據安全管理模塊、傳感網絡資源配置節(jié)點模塊、傳感網絡路由通信節(jié)點管理模塊……等,這些傳感網絡節(jié)點模塊內都固化有自己的軟件激活程序、驅動引擎,以上作為傳感網絡運行的基本結構單元。這也就是一個“微小型傳感平臺”,在這個微小的傳感與執(zhí)行一體的“控制傳感網絡”內,可以做到傳感控制資源共享、軟件共享、存貯共享、傳感網絡資源共享、控制數據共享,并且計算節(jié)點處理單元協(xié)同進行計算處理,從而極大的提高了傳感控制資源利用率,提高傳感控制的可靠性、安全性和傳感控制的魯棒性,從而使傳感控制系統(tǒng)有更好的優(yōu)良綜合性能,形成下一代傳感控制系統(tǒng)先進的“微結構傳感與控制網絡一體化”計算模式。
本項目發(fā)明技術中使用了一些成熟性技術采用了多種協(xié)議通信技術、UWB超寬帶、以太網、TCP/IP協(xié)議棧、IEEE802.11b、IEEE802.11G、802.11a、……802.15、GSM-CDMA-GPRS-WINMAX等都是比較可靠成熟的技術,并且是國際上廣泛認可的可靠的成熟關鍵技術網絡協(xié)議棧,其成熟性和可靠性也是不須置疑的。
已攻克的關鍵性技術是本人發(fā)明專利技術基于多協(xié)議嵌入式模塊結構網絡控制平臺的獨到的資源管理模塊技術;以及創(chuàng)新的傳感器網絡和系統(tǒng)結構技術。
本項目發(fā)明技術實施過程中解決的比較關鍵的技術是動態(tài)的聚類技術。通過動態(tài)的調整類首,來延長網絡生存時間。數據融合技術。如果節(jié)點能夠歸類和融合數據,將減少頭開銷和通信消耗??刂菩诺琅c數據信道分離雙信道接入技術,還有根據路由狀況的動態(tài)節(jié)能技術,盡量減少路由通道的長度,同時采用能量再生與能量節(jié)約技術,這樣將使本傳感網絡的通信可靠性傳輸可靠性得到很大提高。
由于本項目發(fā)明技術產品相當部分是基于SOC片載系統(tǒng),其硬件可靠性和成熟性是可信賴的,是比一般的非SOC芯片系統(tǒng)具有更高的可靠性更好的成熟性。
本項目發(fā)明技術吸收了改進了AD-HOC新型無線網自適應、自組織網絡技術。
本項目發(fā)明技術遵循了IEEE1451.X技術規(guī)范,也遵循IEEE802.15.4技術規(guī)范。
以上是本發(fā)明專利技術具體實施的關鍵技術和實現依據。
2、工作原理本項目發(fā)明的技術原理本項目所依據的技術原理是基于具有發(fā)明專利技術的“多協(xié)議嵌入式模塊網絡控制系統(tǒng)平臺”系統(tǒng)結構和軟件體系。其技術原理如下即在一個具體傳感網絡環(huán)境下,以具有較強網絡通信功能的SOC片上系統(tǒng)芯片為核心器件,輔助配置外圍器件,以此形成傳感器網絡節(jié)點處理模塊,作為傳感器網絡基本節(jié)點單元,并以多種物理學介質連接和多協(xié)議通訊軟件邏輯連接為紐帶,建立以傳感網絡節(jié)點間共享網絡資源、網絡協(xié)作處理為中心,網絡節(jié)點模塊本地化應用程序處理為基礎,嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng)內核和多協(xié)議網絡通信軟件為運行平臺,形成一個結構簡單,應用透明,標準開放,價格低廉,本地處理,網絡連接,資源共享,協(xié)同計算,設備內嵌,傳感控制執(zhí)行一體的結構化傳感器網絡系列產品。
流程原理這個微傳感網絡其運行管理工作原理是在系統(tǒng)上電后,資源與配置節(jié)點模塊的傳感網絡流程計數指針,指向傳感網絡流程存貯空間的網絡初始化地址,這時資源與配置節(jié)點模塊執(zhí)行對傳感網絡系統(tǒng)初始化,同時各網絡節(jié)點也開始自身的初始化。接著資源管理配置節(jié)點取得“網絡系統(tǒng)控制權”,接著它執(zhí)行一系列預先按應用需求、控制需求、功能需求設置配置的流程,對各傳感應用節(jié)點模塊加載共享資源程序組件、構件,按照“參數簡約描述傳送”方式設置控制參數、配置網絡資源(主要是軟件的、系統(tǒng)的),這一設置參數和配置的過程結束后,網絡資源配置節(jié)點模塊釋放對網絡系統(tǒng)的控制權,對各應用節(jié)點模塊發(fā)出工作信號,此時,各傳感應用節(jié)點模塊各自進入本地化的固有功能程序和資源模塊現場配置的共享資源程序組件運行處理中,各傳感應用節(jié)點模塊各自獨立執(zhí)行處理運行本地固有的應用功能程序,運行配置的程序資源組件、構件以及運行資源配置節(jié)點模塊剛才設定的網絡信息交換、參數交換程序進程,整個傳感網絡控制系統(tǒng)進入設定的正常確定的分工合作協(xié)同控制計算運行狀態(tài)。這時資源配置模塊仍然管理著各種傳感網絡進程,應答各種網絡請求,執(zhí)行網絡請求,監(jiān)視著各傳感應用模塊和節(jié)點運行狀態(tài),程序資源狀態(tài),它的程序加載引擎,程序卸在引擎,根據各傳感應用節(jié)點發(fā)出的網絡地址映射請求,引導資源庫的組件化、構件化模塊軟件資源在控制傳感網絡中流動和移動,合理調配、組織,對中間數據和最終結果數據進行管理、融合,但這一切管理流程的執(zhí)行,不是在取得“傳感網絡系統(tǒng)控制權”的狀態(tài)下,而是在網絡節(jié)點之間對等互聯(lián)狀態(tài)下隨機進行的實時管理信息交換。它只對上述的實時網絡信息交換進行管理組織,資源和配置節(jié)點模塊并不干預應用節(jié)點模塊內部程序的執(zhí)行,而各個傳感應用節(jié)點模塊處理,還是獨立的執(zhí)行著它本身的本地的應用程序的數據采集輸入輸出與執(zhí)行,獨立的進行著它本身的特定的應用功能控制,只不過這些應用節(jié)點在程序運行到需要與其它節(jié)點交換信息的時候,或需要共享傳感網絡資源的時候,或者需要和外部另一“微傳感網絡”進行通信聯(lián)絡,(通過網間通訊節(jié)點模塊進行)進行控制與協(xié)同時,以及需要從資源數據庫加載需要的軟件資源應用程序,數據模塊、函數運算組件、構件、程序段時,通過“傳感網絡地址映射”機制(從本地處理內存地址尋址),才啟動本身的網絡通訊進程與外界進行信息的交換,共享網絡資源。
具體實施例1、車輛行駛記錄儀車輛行駛記錄儀已陸續(xù)在許多國家和地區(qū)大量使用。通過各種傳感器記錄車輛的行駛狀態(tài),可以對駕駛員駕駛行為進行記錄,有助于監(jiān)督駕駛員合法行駛,減少交通事故。
傳統(tǒng)的車輛行駛記錄儀是通過CAN總線連接,執(zhí)行通訊,但是這種方式存在不少的局限性,CAN節(jié)點必須另外通過傳感器連接線傳送到節(jié)點進行處理,這樣傳感器信號受到多種因素的干擾,造成各種錯誤,而且這種方式連線復雜,本發(fā)明改變這種復雜的方式,采用傳感器本體與處理器復活構成一體化節(jié)點,這樣傳感信號就沒有各種復雜的連線,減少干擾,也減少各種錯誤信號。同時采用無連線溝通方式,在這種溝通方式中,采用了脈沖增強通訊,也進一步淹沒干擾信號,使各種傳感信號準確傳送。
通過本傳感器網絡構造車輛行駛記錄儀,能夠達到成本降低,工作可靠,安裝方便,維修簡單,錯誤減少,避免干擾。
2、無人機飛行控制系統(tǒng)在無人機的飛行過程中,為了實現一定的飛行任務,要對其飛行姿態(tài)進行控制,引導,飛機按照一定的航線準確飛行。為了進行姿態(tài)控制,就需要獲得飛行姿態(tài)的實時參數信息以及遙控遙測參數。有了這些信息參數,經過計算機的控制算法計算,實時輸出控制糧到執(zhí)行機構,從而實現控制/導航目的。
目前在無人機飛行控制系統(tǒng)中,垂直陀螺、三軸角速率陀螺輸出的是模擬信號,因此飛控計算機必須具有多路模擬信號的高精度采集能力。而磁航向傳感器、高度傳感器以及與GPS和遙控遙測的等外圍單元的數據交換則采用了RS-485、RS-232通訊協(xié)議,因此飛控計算機要具有多串口的通行能力。同時系統(tǒng)要求一系列的電平輸出/輸入接口、航機接收的是頻率信號,因此飛控計算機必須將控制參數以頻率量的格式輸出。以上都是在硬件設計中必須考慮的內容。
從上述無人機飛行控制系統(tǒng)的結構與方式、運行與數據傳輸、傳感器連接、傳感器運行方式來看,已經不適應當前信息技術戰(zhàn)爭所要求的更高、更快、更靈敏的反應,其中之一最顯明的缺陷就是采用了在數據傳輸方式上仍然采用數據速率非常低的RS-485、RS-232通訊協(xié)議,這些通訊協(xié)議本身的串口能力是非常有限的,而且也容易受到一定程度的干擾。同時目前無人機飛行控制系統(tǒng)這種控制結構與運行方式仍然是采用模擬量的傳送,所以在復雜的空域與戰(zhàn)爭環(huán)境中,飛行控制系統(tǒng)比較容易受到對方強烈的電子干擾手段進行破壞,因此有必要對目前無人機飛行控制系統(tǒng)進行一些必要的結構與方式的改造。比如采用本發(fā)明技術傳感器網絡模塊方式進行構造,同時采取本發(fā)明技術本身的較可靠的運行方式安全的可靠的運行,能夠使無人機飛行控制系統(tǒng)整體的抗干擾能力、數據傳輸能力、反應能力……都得到較大的提升與改進,從而使無人機飛行控制系統(tǒng)技術指標更能適應現代戰(zhàn)爭、信息戰(zhàn)爭、電子戰(zhàn)爭新的更高更強的要求在設施農業(yè)中的應用設施農業(yè)用傳感器的品種較多,按其檢測參數分數,主要有以下幾種(1)溫度和濕度作物的生長和溫度和濕度有密切關系,塑料大棚的控制參數中,溫度和濕度檢測、控制是主要參數之一。
(2)土壤干燥度作物生長需要水份,在設施農業(yè)中如何灌水,做到既不影響作物生長又不浪費水資源是至關重要的問題。土壤干燥度的檢測,需要用干燥度傳感器。目前較廣泛采用的干燥度傳感器是由負壓傳感器與陶瓷過濾管組成的。
(3)CO2農作物生長發(fā)育離不開光合作用,而光合作用又與CO2有關,所以控制CO2的濃度,有利于作物的生長發(fā)育。
(4)光照度設施農業(yè)中,采用栽培管理自動化系統(tǒng)其光源完全為人工光,而不用太陽光,采用光傳感器來檢測和控制光照強度,使作物可以得到均勻一致的光照。
(5)土壤養(yǎng)分土壤養(yǎng)分依賴于施肥,合理施肥不僅可以提高作物產量,而且可以避免過施肥而造成不必要的損失。土壤養(yǎng)分的測定包括土壤有機質、pH值、氮、磷、鉀以及交換性鈣和鎂的檢測。土壤養(yǎng)分測定,廣泛采用離子、生物傳感器。
由于設施農業(yè)用傳感器是在系統(tǒng)中發(fā)揮作用,因此傳感器的性能必須符合以下要求(1)長期穩(wěn)定性好農業(yè)設施用傳感器的使用環(huán)境比工業(yè)更惡劣,如高溫、高濕。因此傳感器長期穩(wěn)定性要更高,需要解決涉及傳感器穩(wěn)定性的關鍵技術包括材料、工藝等。
(2)能適應系統(tǒng)要求 設施農業(yè)的實質是實現人為調節(jié)和控制作物生長環(huán)境條件,是通過一個閉環(huán)系統(tǒng)來實現的。因此傳感器的性能都應該與控制系統(tǒng)相適應。尤其是傳感器的長距離布點、傳感器靈敏度的一致性、傳感器的響應時間等,這樣才能使系統(tǒng)真正做到快速反應和調控環(huán)境的高效工作。
(3)優(yōu)良的性能價格比由于用量較大,因此必須要求其價格較低廉,否則難以推廣。
由于我國農業(yè)現代化水平較低,設施農業(yè)剛起步,因此為了設施農業(yè)的發(fā)展,必須從傳感器生產過程中挖潛,盡量降低成本,以滿足性價比要求。
工廠高效農業(yè)工程已列入國家重點工程項目,并已啟動實施。21世紀必將全面推廣,這既能促進我國農業(yè)水平的提高,又能促進傳感器與傳感器網絡產業(yè)化自身的發(fā)展。
本項目發(fā)明專利技術傳感器網絡試用在上述的農業(yè)大田作物環(huán)境氣象監(jiān)測與工廠高效農業(yè)環(huán)境監(jiān)測中,能夠使用本傳感器網絡的優(yōu)秀特點。運用本傳感器網絡多種特殊的、通用的以及特制的傳感器網絡節(jié)點單元,實現大面積的農業(yè)大田環(huán)境監(jiān)測,同時也是低成本的農業(yè)大田環(huán)境監(jiān)測,適應設施農業(yè)和農業(yè)大田監(jiān)測對傳感器網絡的上述技術要求和技術指標。本傳感器網絡技術在使用過程中只需在適當的地點安裝傳感器網絡相應節(jié)點單元,利用上述的所述的AD-HOC自由型無中心自組織自適應自管理自維護的傳感器網絡功能與特點,簡便而可靠的把農業(yè)大田實時的環(huán)境參數信息提供給遠距離的農業(yè)生產工作者,及時掌握大田的各種農業(yè)參數信息,應對各種有害的災害性狀態(tài)采取相應措施,防災、減災。
本發(fā)明專利技術,由于其發(fā)明的目標為任務之一,就是為了更大范圍的普及和運用低成本的、高效的、可靠的、簡潔的傳感器網絡,使之得到廣泛的使用,使用的前提條件就是價格低廉,運用簡單,效果良好,因此基于上述傳感器網絡發(fā)明技術的傳感器網絡產品,比較容易的在設施農業(yè)中得到較大范圍的推廣,為我國農業(yè)的現代化提供低成本的、高效的傳感器技術手段,提高農業(yè)的單產水平與現代化人工控制水平。擺脫農業(yè)被動的受到大自然影響的落后局面,使農業(yè)的實用技術水平、自動監(jiān)測水平達到一個新的高度,為解決農業(yè)的進一步增產的問題提供了良好的手段。
本項目傳感器網絡產品已經在高速造紙機生產線試用,獲得試驗用戶的好評(有用戶報告)。
權利要求
提出一個“基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡”技術。所述“基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡”其技術內容包括在這個傳感體系結構中,有以SOC片上系統(tǒng)芯片為核心結構的傳感網絡應用節(jié)點模塊、傳感網絡資源與配置節(jié)點模塊、傳感網絡存貯節(jié)點模塊、傳感器數據融合模塊、傳感器數據安全管理模塊、傳感網絡資源配置節(jié)點模塊、傳感網絡路由通信節(jié)點管理模塊……等,這些傳感網絡節(jié)點模塊內都固化有自己的軟件激活程序、驅動引擎。其技術內容還包括改進的動態(tài)數據表單注入技術;根據由狀況的能耗控制方式;精煉組件構件的微型嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng);改進的傳感器網絡和系統(tǒng)結構;傳感器網絡系統(tǒng)運行方式和管理模式;傳感器網絡動態(tài)聚類體系管理;復合的節(jié)能技術;所述“基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡”其特征在于所述網絡應用節(jié)點模塊和網絡資源與配置節(jié)點模塊在其內部固化有固有功能程序;所述基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡上電后,所述網絡資源與配置節(jié)點模塊執(zhí)行對網絡系統(tǒng)的初始化,同時所述網絡應用節(jié)點模塊對其自身進行初始化;所述網絡資源與配置節(jié)點模塊在取得網絡系統(tǒng)控制權的基礎上執(zhí)行一系列預先設置配置的流程,對所述網絡應用節(jié)點模塊加載共享資源程序組件、構件,按照參數簡約描述傳送方式設置網絡信息交換、參數交換程序進程;當所述網絡資源與配置節(jié)點模塊設置參數和配置資源的過程結束以后,所述網絡資源與配置節(jié)點模塊釋放對網絡系統(tǒng)的控制權,對所述網絡應用節(jié)點模塊發(fā)出工作信號;所述網絡應用節(jié)點模塊接收來自所述網絡資源與配置節(jié)點模塊的工作信號,獨立運行本地化的固有功能程序,運行由所述網絡資源與配置節(jié)點模塊配置的程序資源組件、構件以及運行由所述網絡資源與配置節(jié)點模塊設置的網絡信息交換、參數交換程序進程,從而整個網絡控制系統(tǒng)進入設定的確定的分工合作協(xié)同控制計算運行狀態(tài);在所述協(xié)同控制計算運行狀態(tài)下,所述網絡資源與配置節(jié)點模塊在不必取得網絡控制權的情況下,管理各種網絡進程,應答和執(zhí)行各種網絡請求,監(jiān)視所述網絡應用節(jié)點模塊發(fā)出的網絡地址映射請求,引導資源庫的組件化、構件化模塊軟件資源在控制網絡中流動和移動,對中間數據和最終結果數據進行管理。所述的基于多協(xié)議模塊結構的智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡,其特征在于所述參數簡約描述傳送是指將各類控制參數分別封裝在各自具有包頭特征標記的簡潔數據包內,便于識別,分類發(fā)送。所述網絡地址映射是指在所述網絡應用節(jié)點模塊內具有網絡地址譯碼表,訪問該地址,即將地址譯碼映射到所要訪問的構件、組件軟件資源的網絡實際有效地址。所述網絡資源與配置節(jié)點模塊不僅能夠對所述網絡應用節(jié)點模塊進行管理和進行資源配置的可在線編程,而且還具有必要的網絡數據存貯載體、大容量的組件、構件資源庫及其存貯載體。還包括網絡通信節(jié)點模塊,用于與外網進行諸如外網控制連接、控制信息交換、INTERNET訪問、遠程控制訪問和遠程數據交換的聯(lián)系和信息交換;另外,所述網絡通信節(jié)點還用于網絡通信控制信息匯聚處理和分發(fā)。所述網絡應用節(jié)點模塊在其上設置有本體傳感器和復合立體傳感器。所述改進有動態(tài)數據表單注入技術,能夠實現在現場運行過程中實現改變傳感節(jié)點本身在的性質、測量范圍、精度……等性能指標,實現傳感器節(jié)點本身遠程的調整設置,實現傳感器節(jié)點的重復性運用、靈活性運用。所述根據路由狀況的能耗控制方式,其特征在于本技術原理關鍵在于根據路由狀況進行能耗控制,盡量避免傳感信息數據的重復傳輸,提升信息傳輸路徑的效率,并且進行一定的數據整合,使傳送的數據量盡量簡潔、明快。傳輸通電時間短,能量消耗小。把信息跳轉的次數壓得最低,從而大幅度節(jié)省能耗,延長傳感器網絡運行周期。所述傳感器網絡和系統(tǒng)結構的改進,是在一個具體網絡環(huán)境下,以具有較強網絡通信功能的SOC片上系統(tǒng)芯片為核心器件,輔肋配置外圍器件,以此形成傳感器網絡節(jié)點處理模塊,作為基本單元節(jié)點,以多種物理介質連接和多協(xié)議通訊軟件邏輯連接為紐帶,建立以傳感器網絡節(jié)點間共享傳感器網絡資源、傳感器網絡協(xié)作處理為中心,傳感器網絡節(jié)點模塊本地化應用程序處理為基礎,嵌入式傳感器網絡操作系統(tǒng)內核和多協(xié)議傳感器網絡通信軟件為運行平臺,形成一個結構簡單,應用透明,標準開放,價格低廉,本地處理,網絡連接,資源共享,協(xié)同計算,設備內嵌,傳感控制執(zhí)行一體的控制處理結構化平臺。在這個體系結構中,有以SOC片上系統(tǒng)芯片為核心結構的傳感器網絡應用節(jié)點模塊,傳感器網絡資源與配置節(jié)點模塊,傳感器網絡存貯節(jié)點模塊,傳感器節(jié)點模塊,傳感器網絡通信節(jié)點管理模塊……等,這些傳感器網絡節(jié)點模塊內都固化有自己的軟件激活程序、驅動引擎,以上作為傳感網絡運行的基本結構單元。這也就是一個“微小型控制網絡”控制平臺,在這個微小的傳感與執(zhí)行一體的“控制網絡”內,可以做到資源共享、軟件共享、存貯共享、網絡資源共享、控制數據共享、并且各傳感節(jié)點處理單元協(xié)同進行計算處理,從而極大的提高了傳感資源利用率,提高傳感的可靠性、安全性和傳感的魯棒性,從而使傳感系統(tǒng)有更好的優(yōu)良綜合性能,形成下一代傳感系統(tǒng)先進的“微傳感網絡”計算模式。所述獨創(chuàng)的傳感器網絡系統(tǒng)運行方式和管理模式,其特征在于傳感器“參數簡約描述傳送”技術方式,是把各類傳感參數分別封裝在各自具有包頭特征標記的簡潔數據包內,便于鑒別,分類發(fā)送,這樣整個數擾包短小精悍,發(fā)送接收均快捷可靠,提高整個傳感參數的傳輸性能。關于以上工作原理所提到的,獨有的傳感器“網絡地址映射”技術方式。即在每個應用傳感器節(jié)點模塊內,都有一個網絡地址譯碼表,訪問該地址,即把該地址譯碼映射到所要訪問的傳感器節(jié)點內的構件、組件軟件資源的有效所在地址,在傳感器“資源模塊”參與下,迅速將該資源構件、組件下載到本地傳感器上運行,從而節(jié)約本地傳感器存貯資源和本地硬件資源,減少各傳感器應用節(jié)點模塊資源的重復配置,減少體積更加小巧、使其更利于嵌入設備、使整個系統(tǒng)的效益得到極大提高。這種系統(tǒng)特殊的傳感器運行方式和管理模式,主要是讓傳感器網絡系統(tǒng)各節(jié)點保持最大限度的“自由”處理狀態(tài),保持系統(tǒng)各節(jié)點最大限度的相對獨立性,使系統(tǒng)運行方式簡潔明快,減少傳感器網絡系統(tǒng)的通信流量和不必要的信息傳輸。但這種各節(jié)點的相對獨立性、相對“自由”度也不是無限的,當傳感器網絡系統(tǒng)在一些緊急狀態(tài)下,特殊情況下,管理主節(jié)點——路由資源與配置節(jié)點就會在最短時間內行使傳感器網絡系統(tǒng)主導權、控制權、裁決權,行使諸如節(jié)點狀態(tài)控制、網絡高級中斷、參數強制改寫、模塊強制加載、模塊強制卸載、系統(tǒng)引導與流程控制……等傳感器網絡系統(tǒng)網絡管理主導權,體現傳感器節(jié)點“以網絡為中心”的處理方式。所述動態(tài)的聚類體系管理技術特點,其特征在于即在傳感器節(jié)點歸類的基礎上,通過分析各節(jié)點的能耗狀態(tài),通過合適的路由方式,節(jié)約各節(jié)點的能時消耗,延長節(jié)點的生存時間。通過動態(tài)的調整類首,來延長網絡生存時間,通過動態(tài)的聚類、動態(tài)的調整類首,使數據的傳輸、數據的路由通道更加合理,使傳感器節(jié)點的能量消耗更少、有效的傳輸通電時間更少,從而做到傳感節(jié)點的生命存在周期。所述創(chuàng)新的節(jié)能技術,其特征在于節(jié)能技術對于傳感器網絡節(jié)點的生存周期具有決定作用,傳感器節(jié)點分布在不同的地域、復雜的空間、設備和機器的深層內部,其安裝和設置放置,一般不可能隨時的更換電源,因為這樣費時費力,甚至有時不可能,因此傳感器節(jié)點的本身的能量供應。就關系到他的生命周期。所述創(chuàng)新的微型化技術,使用MEMS微機電結構、納米結構,設計常規(guī)結構,但體積微小的傳感器節(jié)點。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于多協(xié)議模塊結構智慧型AD-HOC的自適應傳感器網絡技術,更具體說,涉及一種以網絡為中心的基于多協(xié)議通信嵌入式模塊結構的智慧型傳感器網絡控制系統(tǒng)。為了解決目前傳感器網絡存在的弊端和缺點,本發(fā)明設計了一種基于自適應、自診斷、自維護、自管理的AD-HOC智慧型傳感器網絡體系結構。這種體系結構內,融合了當代先進的網絡技術,以及先進的智慧型結構,形成傳感控制系統(tǒng)先進的“智慧型傳感控制一體化”計算模式,實現傳感器網絡新的運行方式、新的組網方式、新的結構方式、新的理論方式。實現傳感器網絡智慧型網絡運行。本發(fā)明技術傳感器網絡廣泛用于工業(yè)、農業(yè)、環(huán)境保護、軍事等多種用途。
文檔編號H04L12/28GK101087311SQ20071000487
公開日2007年12月12日 申請日期2007年2月8日 優(yōu)先權日2006年2月12日
發(fā)明者劉恒春 申請人:劉恒春