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，該平臺主要針對當(dāng)前水 文監(jiān)測的實時、遠程和大面積的要求，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，實現(xiàn)對目標(biāo)水域電導(dǎo)率狀況的實時監(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研究領(lǐng)域。傳感器技術(shù)、微機電系統(tǒng)、現(xiàn)代 網(wǎng)絡(luò)和無線通信等技術(shù)的進步，推動了現(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、搶險救災(zāi)、危險區(qū)域遠程控制等領(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，被認為是對21世紀產(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)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過 無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(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)或者mote (灰塵)。 此種網(wǎng)絡(luò)中一般也有一個或幾個基站(稱作sink)用來集中從小型傳感器收集的數(shù)據(jù)。
ZigBee技術(shù)是一個具有統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準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。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)免付費頻段2. 4GHz上，其數(shù)據(jù)傳輸速率為 250Kb/s，劃分為16個信道。與藍牙或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，由于采用了碰撞避免機制(CSMA-CA)，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的沖突。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)信息進行加密處理，保證了數(shù)據(jù)傳輸時 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、性價比高、 放置靈活、擴展簡便、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，實現(xiàn)對目標(biāo)水域電 導(dǎo)率狀況的實時監(jiān)測，從而作為整個無線電導(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，節(jié)點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)點基于ZigBee技術(shù)標(biāo)準，節(jié)點之間通過無線通信方式形成一
個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對目標(biāo)水域的實時遠程監(jiān)測。 該電導(dǎo)率傳感器節(jié)點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，在沒有陽光照射時則由蓄電池直接供電。
該電導(dǎo)率傳感器節(jié)點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。然而參照下面的詳細說明和附圖，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
具體實施例方式
在以下的詳細說明中，描述了特定的細節(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)人員會認識到，本發(fā)明也可以用其它相類似的細節(jié)實施。 電源模塊對每個模塊供電，節(jié)點的傳感器模塊對電導(dǎo)率進行測量、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行計算、處理、發(fā)送；各節(jié)點監(jiān)測的數(shù)據(jù)沿著其他傳 感器節(jié)點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監(jiān)測數(shù)據(jù)可能被多個節(jié)點處理，經(jīng)過多跳后路由 到匯聚節(jié)點，最后到達管理節(jié)點。 雖然此處說明描述了本發(fā)明的某此特征及一種實現(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)明的保護范圍由所附的權(quán) 利要求的范圍為準。
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，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，其特征在于基于ZigBee技術(shù)標(biāo)準，各節(jié)點通過無線通信方式形成一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)對目標(biāo)水域電導(dǎo)率的實時遠程監(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，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，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，具體而言，就是將ZigBee技術(shù)與電導(dǎo)率傳感器有效融合，達到對目標(biāo)水域電導(dǎo)率狀況的實時監(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