專利名稱：樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，特別是涉及一種樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著生活質(zhì)量的提升，所處環(huán)境的安全性已成為人們重視的課題，而其范圍涵蓋家庭、辦公大樓、實(shí)驗(yàn)室、工廠、金融機(jī)構(gòu)以及其他公眾場(chǎng)所等，相關(guān)業(yè)者開(kāi)始投注更多心力研發(fā)各種不同的感測(cè)系統(tǒng)，例如用于偵測(cè)瓦斯是否外泄的一氧化碳感測(cè)系統(tǒng)、用于偵測(cè)是否發(fā)生火災(zāi)的火災(zāi)感測(cè)系統(tǒng)等。然而現(xiàn)有商品化的感測(cè)系統(tǒng)多是在偵測(cè)結(jié)果到達(dá)一門坎值時(shí)，再以聲光警報(bào)的方式提醒人員盡快離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域，以確保人身安全。但是，被動(dòng)地以聲光警報(bào)的方式提醒人員盡快離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域的方式，可能因人員的一時(shí)疏忽，而無(wú)法在第一時(shí)間離開(kāi)危險(xiǎn)區(qū)域。
例如常見(jiàn)的一氧化碳感測(cè)系統(tǒng)，在發(fā)現(xiàn)一氧化碳外泄后，雖然會(huì)發(fā)出聲響提醒，但是由于一氧化碳無(wú)色無(wú)味，若是人員一時(shí)疏忽或來(lái)不及離開(kāi)，在吸入一氧化碳后可能就無(wú)法自力逃生。因此，現(xiàn)有被動(dòng)式感測(cè)系統(tǒng)對(duì)于人身安全的保障仍有所不足。為了克服上述被動(dòng)式感測(cè)系統(tǒng)的缺點(diǎn)，相關(guān)業(yè)者研發(fā)出類似防盜系統(tǒng)的主動(dòng)式感測(cè)系統(tǒng)，其相較于上述被動(dòng)式感測(cè)系統(tǒng)而言主要優(yōu)勢(shì)處在于感測(cè)系統(tǒng)會(huì)將感測(cè)結(jié)果回傳至行控中心，以利行控中心派員前往現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。但是，無(wú)論是現(xiàn)有的被動(dòng)式或主動(dòng)式感測(cè)系統(tǒng)，大多仍以實(shí)體線路進(jìn)行信號(hào)的傳遞，造成偵測(cè)裝置無(wú)法隨意更動(dòng)，更不用說(shuō)是隨身攜帶，因此，在使用上較為受限。隨著近年來(lái)無(wú)線傳輸技術(shù)的日漸完善，相關(guān)業(yè)者研發(fā)出如中國(guó)臺(tái)灣第201025936A1號(hào)「無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)及其方法」專利申請(qǐng)案，其主要是利用節(jié)點(diǎn)路程確認(rèn)單元、數(shù)據(jù)排程傳輸單元、網(wǎng)絡(luò)同步單元，以及數(shù)據(jù)補(bǔ)傳單元來(lái)進(jìn)行無(wú)線傳感器數(shù)據(jù)的傳輸。但是，該方法必須利用復(fù)雜的程序啟動(dòng)無(wú)線感測(cè)網(wǎng)絡(luò)，再逐一將裝置嵌入節(jié)點(diǎn)最佳路徑中，才能使各節(jié)點(diǎn)得知傳輸路徑，因此，必須具有較大的內(nèi)存且需消耗較多的電力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提升傳輸效率、簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)且能降低成本，并兼具感測(cè)環(huán)境變異值及終端傳感器所在位置功能的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)。本發(fā)明樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，包含一個(gè)位于該樹(shù)狀階層的最上層的主控器，數(shù)個(gè)中繼層，及數(shù)個(gè)終端傳感器。每一個(gè)中繼層包括至少一個(gè)中繼站；所述終端傳感器是用于感測(cè)環(huán)境中物理量變異值，且能將感測(cè)結(jié)果以無(wú)線信號(hào)發(fā)送。該主控器、所述中繼站，以及所述終端傳感器都依樹(shù)狀階層設(shè)定規(guī)則預(yù)先有一個(gè)唯一的裝置識(shí)別碼，且每一個(gè)中繼層的中繼站的裝置識(shí)別碼與該主控器的裝置識(shí)別碼是依一個(gè)設(shè)定規(guī)則預(yù)先設(shè)定于該主控器與所述中繼站中，而所述中繼層的中繼站能接收來(lái)自下層的中繼站，與每一個(gè)終端傳感器的無(wú)線信號(hào)，并在結(jié)合其裝置識(shí)別碼后，以相反于該設(shè)定規(guī)則的轉(zhuǎn)傳路徑逐層向上層轉(zhuǎn)傳至該主控器。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問(wèn)題還可采用于下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。較佳地，前述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其中該設(shè)定規(guī)則是每一個(gè)中繼層的中繼站的裝置識(shí)別碼以該主控器的裝置識(shí)別碼起算，每向下一層增加I個(gè)單位值，且每一個(gè)中繼站是接收來(lái)自下層的信號(hào)并結(jié)合其裝置識(shí)別碼再向上層轉(zhuǎn)傳，而且所述中繼層的中繼站能接收每一個(gè)終端傳感器的無(wú)線信號(hào)并在結(jié)合其裝置識(shí)別碼后，再以每向上一層減少I個(gè)單位值的轉(zhuǎn)傳路徑逐層向上層轉(zhuǎn)傳至該主控器。較佳地，前述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其中該主控器與所述中繼層的中繼站皆具有7個(gè)內(nèi)定子節(jié)點(diǎn)，及一個(gè)備用節(jié)點(diǎn)，該主控器與每一個(gè)中繼站以所述內(nèi)定子節(jié)點(diǎn)無(wú)線連接下一中繼層的中繼站。較佳地，前述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其中該主控器的裝置識(shí)別碼與每 一個(gè)中繼層的中繼站的裝置識(shí)別碼設(shè)定為16字節(jié)并以8進(jìn)位數(shù)表示。較佳地，前述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其中每一個(gè)中繼層包括數(shù)個(gè)中繼站。較佳地，前述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其中所述終端傳感器的位置及環(huán)境中物理量變異值是以無(wú)線多跳轉(zhuǎn)傳方式傳回主控器，而該主控器由接收到的終端傳感器與中繼站的裝置識(shí)別碼獲得物理量變異值的位置資訊。較佳地，前述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其中所述終端傳感器是位于該樹(shù)狀階層最下層的固定式終端傳感器。較佳地，前述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，所述終端傳感器是浮動(dòng)地位于樹(shù)狀階層外的浮動(dòng)式終端傳感器。本發(fā)明的有益效果在于利用依樹(shù)狀階層設(shè)定規(guī)則預(yù)先設(shè)定的裝置識(shí)別碼架構(gòu)，使得每一個(gè)終端傳感器所測(cè)得環(huán)境中物理量變異值及傳感器所在位置，以無(wú)線信號(hào)依預(yù)定路徑進(jìn)行傳輸，以主動(dòng)提供協(xié)助以確保人身安全，不但簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還有效提升傳輸效率并降低成本。


圖I是一系統(tǒng)示意圖，說(shuō)明本發(fā)明樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)的較佳實(shí)施例，所述終端傳感器為浮動(dòng)式終端傳感器。圖2是另一系統(tǒng)示意圖，說(shuō)明該較佳實(shí)施例的終端傳感器為固定式終端傳感器時(shí)的態(tài)樣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參閱圖1，本發(fā)明樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)2的較佳實(shí)施例包含一主控器21 (coordinator)、數(shù)個(gè)中繼層22,及數(shù)個(gè)終端傳感器23 (endpoint)。為方便說(shuō)明，圖I中的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)2是包含兩個(gè)中繼層22。該主控器21是位于該樹(shù)狀階層的最上層，且設(shè)定有一裝置識(shí)別碼211 ;每一個(gè)中繼層22包括數(shù)個(gè)中繼站221 (router)，每一個(gè)中繼站221設(shè)定有一裝置識(shí)別碼211，而每一個(gè)中繼層22的中繼站221的裝置識(shí)別碼211與該主控器21的裝置識(shí)別碼211是依一設(shè)定規(guī)則預(yù)先設(shè)定于所述中繼站221與該主控器21中。且該主控器21與每一個(gè)中繼站221皆具有7個(gè)用于無(wú)線連接下一中繼層22的中繼站221的內(nèi)定子節(jié)點(diǎn)P，及一個(gè)備用節(jié)點(diǎn)Q，也就是說(shuō)，該主控器21與每一個(gè)中繼站221皆可無(wú)線連接8個(gè)中繼站221，而該備用節(jié)點(diǎn)Q是用于彈性調(diào)整中繼站221的樹(shù)狀架構(gòu)父子關(guān)系，或是替代損壞的內(nèi)定子節(jié)點(diǎn)P。于本較佳實(shí)施例中，該設(shè)定規(guī)則是以該主控器21的裝置識(shí)別碼211起算，每向下一層增加I個(gè)單位值，且該主控器21的裝置識(shí)別碼211與每一個(gè)中繼層22的中繼站221的裝置識(shí)別碼211是設(shè)定為16字節(jié)并以8進(jìn)位數(shù)表示，如圖I所示，當(dāng)該主控器21的裝置識(shí)別碼211設(shè)定為100000時(shí)，與該主控器21無(wú)線連接的第I個(gè)中繼層22中的中繼站221的裝置識(shí)別碼211則能夠設(shè)定為110000、120000、130000. · · 170000，而與第I個(gè)中繼層22中裝置識(shí)別碼211為110000的中繼站221無(wú)線連接，且位于下一層中繼層22中的中繼站 22中裝置識(shí)別碼211為120000的中繼站221無(wú)線連接，且位于下一層中繼層22中的中繼站221的裝置識(shí)別碼211則能夠設(shè)定為121000、122000、123000. · · 127000。所述終端傳感器23是浮動(dòng)于該樹(shù)狀階層外，用于感測(cè)環(huán)境中的一氧化碳濃度、溫度或其他變異值，且能將感測(cè)結(jié)果以無(wú)線信號(hào)發(fā)送。于本較佳實(shí)施例中，所述終端傳感器23是用于感測(cè)環(huán)境中一氧化碳濃度。在此要特別說(shuō)明的是，于本較佳實(shí)施例中，由于所述終端傳感器23是浮動(dòng)于該樹(shù)狀階層外的浮動(dòng)式終端傳感器，因此，所述終端傳感器23的裝置識(shí)別碼211分別是以O(shè)為首的為021100、021200、022100，及022200。當(dāng)然，在實(shí)際應(yīng)用上，所述終端傳感器23也能夠是如圖2位于該樹(shù)狀階層最下層的固定式終端傳感器，依然能夠達(dá)成相同的功效，位于裝置識(shí)別碼211為111000下一層的終端傳感器23的裝置識(shí)別碼211是111100 ;位于裝置識(shí)別碼211為121000下一層的終端傳感器23的裝置識(shí)別碼211是121100 ;位于裝置識(shí)別碼211為122000下一層的終端傳感器23的裝置識(shí)別碼211是122100 ;位于裝置識(shí)別碼211為130000下一層的終端傳感器23的裝置識(shí)別碼211是131000。而所述中繼層22的中繼站221能接收每一個(gè)終端傳感器23的無(wú)線信號(hào)以及來(lái)自下層的中繼站221的無(wú)線信號(hào)，并在結(jié)合其裝置識(shí)別碼211后，再以每向上一層減少I個(gè)單位值的轉(zhuǎn)傳路徑逐層向上層轉(zhuǎn)傳至該主控器21。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，當(dāng)裝置識(shí)別碼211為111000的中繼站221收到終端傳感器23的無(wú)線信號(hào)時(shí)，會(huì)結(jié)合其裝置識(shí)別碼111000再向上層轉(zhuǎn)傳至裝置識(shí)別碼211為110000的中繼站221，而裝置識(shí)別碼211為110000的中繼站221在收到來(lái)自裝置識(shí)別碼211為111000的中繼站221所轉(zhuǎn)送的無(wú)線信號(hào)后，會(huì)結(jié)合其裝置識(shí)別碼110000再向上層轉(zhuǎn)傳至裝置識(shí)別碼211為100000的主控器21。而該主控器21能將所述終端傳感器23與所述中繼站221匯集來(lái)的信號(hào)，借由RS232傳送至一計(jì)算機(jī)3進(jìn)行分析處理，當(dāng)發(fā)生危急情形時(shí)，可利用轉(zhuǎn)傳機(jī)制中所含的裝置識(shí)別碼211，反向獲得發(fā)生危急情形的終端傳感器23的所在位置，主動(dòng)提供協(xié)助以確保人身安全。
利用依樹(shù)狀階層設(shè)定規(guī)則預(yù)先設(shè)定的裝置識(shí)別碼211架構(gòu)而成的樹(shù)狀階層的父子關(guān)系，所述終端傳感器23的位置及環(huán)境中物理量變異值能以無(wú)線多跳轉(zhuǎn)傳方式依據(jù)所述中繼站221的裝置識(shí)別碼211逐層轉(zhuǎn)傳至該主控器21，而該主控器21亦能由收到的終端傳感器23與中繼站221的裝置識(shí)別碼211獲得物理量變異值與該終端傳感器23的位置資訊，無(wú)需重復(fù)偵測(cè)確認(rèn)無(wú)線信號(hào)的傳輸路徑，因此，不但能夠簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還能夠提升傳輸效率并降低成本。綜上所述，本發(fā)明樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)2，利用依樹(shù)狀階層設(shè)定規(guī)則預(yù)先設(shè)定的裝置識(shí)別碼211架構(gòu)而成的樹(shù)狀階層的父子關(guān)系，使得每一個(gè)終端傳感器23所測(cè)得環(huán)境中物理量變異值及傳感器23所在位置，能以無(wú)線信號(hào)的多跳轉(zhuǎn)傳機(jī)制依預(yù)定路徑進(jìn)行傳輸，以就即時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)境中物理量變異值主動(dòng)提供協(xié)助以確保人身安全，不但簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還有效提升傳輸效率并降低成本。 ·
權(quán)利要求
1.一種樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，包含一個(gè)位于該樹(shù)狀階層的最上層的主控器，數(shù)個(gè)中繼層，數(shù)個(gè)用于感測(cè)環(huán)境中物理量變異值且能將感測(cè)結(jié)果以無(wú)線信號(hào)發(fā)送的終端傳感器，每一個(gè)中繼層包括至少一個(gè)中繼站，其特征在于 該主控器、所述中繼站，以及所述終端傳感器都依樹(shù)狀階層設(shè)定規(guī)則預(yù)先有一個(gè)唯一的裝置識(shí)別碼，且每一個(gè)中繼層的中繼站的裝置識(shí)別碼與該主控器的裝置識(shí)別碼是依一個(gè)設(shè)定規(guī)則預(yù)先設(shè)定于該主控器與所述中繼站中，而所述中繼層的中繼站能接收來(lái)自下層的中繼站，與每一個(gè)終端傳感器的無(wú)線信號(hào)，并在結(jié)合其裝置識(shí)別碼后，以相反于該設(shè)定規(guī)則的轉(zhuǎn)傳路徑逐層向上層轉(zhuǎn)傳至該主控器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該設(shè)定規(guī)則是每一個(gè)中繼層的中繼站的裝置識(shí)別碼以該主控器的裝置識(shí)別碼起算，每向下一層增加I個(gè)單位值，且每一個(gè)中繼站是接收來(lái)自下層的信號(hào)并結(jié)合其裝置識(shí)別碼再向上層轉(zhuǎn)傳，而且所述中繼層的中繼站能接收每一個(gè)終端傳感器的無(wú)線信號(hào)并在結(jié)合其裝置識(shí)別碼后，再以每向上一層減少I個(gè)單位值的轉(zhuǎn)傳路徑逐層向上層轉(zhuǎn)傳至該主控器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該主控器與所述中繼層的中繼站皆具有7個(gè)內(nèi)定子節(jié)點(diǎn)，及一個(gè)備用節(jié)點(diǎn)，該主控器與每一個(gè)中繼站以所述內(nèi)定子節(jié)點(diǎn)無(wú)線連接下一中繼層的中繼站。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于該主控器的裝置識(shí)別碼與每一個(gè)中繼層的中繼站的裝置識(shí)別碼設(shè)定為16字節(jié)并以8進(jìn)位數(shù)表示。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于每一個(gè)中繼層包括數(shù)個(gè)中繼站。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述終端傳感器的位置及環(huán)境中物理量變異值是以無(wú)線多跳轉(zhuǎn)傳方式傳回主控器，而該主控器由接收到的終端傳感器與中繼站的裝置識(shí)別碼獲得物理量變異值的位置資訊。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述終端傳感器是位于該樹(shù)狀階層最下層的固定式終端傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述終端傳感器是浮動(dòng)地位于樹(shù)狀階層外的浮動(dòng)式終端傳感器。
全文摘要
一種樹(shù)狀階層的無(wú)線環(huán)境感測(cè)系統(tǒng)，包含一主控器、數(shù)個(gè)中繼層，及數(shù)個(gè)終端傳感器。該主控器、所述中繼站，以及所述終端傳感器都依樹(shù)狀階層設(shè)定規(guī)則預(yù)先有一唯一的裝置識(shí)別碼。利用依樹(shù)狀階層設(shè)定規(guī)則預(yù)先設(shè)定的裝置識(shí)別碼架構(gòu)而成的樹(shù)狀階層的父子關(guān)系，使得每一個(gè)終端傳感器所測(cè)得環(huán)境中物理量變異值及傳感器所在位置，能以無(wú)線信號(hào)的多跳轉(zhuǎn)傳機(jī)制依預(yù)定路徑進(jìn)行傳輸，進(jìn)而即時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)環(huán)境中物理量變異值，以主動(dòng)提供協(xié)助以確保人身安全，不但簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還有效提升傳輸效率并降低成本。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102811500SQ201110403298
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者林長(zhǎng)春 申請(qǐng)人:中國(guó)鋼鐵股份有限公司