[發明專利]嵌入式無線傳感網絡智能平臺

有效

• 申請號: 200710036838.6
• 申請日: 2007-01-25
• 公開（公告）號: CN101232417A
• 公開（公告）日: 2008-07-30
• 發明（設計）人: 王小軍;鄭琰
• 申請（專利權）人: 上海研祥智能科技有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;G05B19/418;H04Q7/22
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所
• 代理人: 翟羽

1.一種嵌入式無線傳感網絡智能平臺，它由網絡節點、基站、無線網關、中央控制計算機組成。整個平臺的工作方法包括：

a.根據不同的實際控制需要，將相應的傳感器加載到該智能平臺網絡節點上，并根據需要，在組態軟件上修改相應的節點網絡地址、傳感測量時間和測量精度等基本參數，智能平臺自動組成無線傳感網絡系統；

b.網絡節點通過其所加載的傳感器將工業現場所需監控的信息采集，經過放大、濾波、溫度補償電路等的處理，再通過模/數轉換，將信號輸入到節點內部處理器進行數據處理；

c.節點采用射頻無線以及自組網的方式，將傳感數據智能選擇并發送到最近的節點或基站；

d.經過中繼節點或基站，轉發到下一個中繼節點或基站，依次接力傳送；

e.通過上述方式，將數據以無線的方式發送到與中央控制計算機相連的無線網關；

f.中央控制計算機可根據控制需要，對系統的網絡節點和基站進行在線現場編程，在線修改傳感測量、信息傳遞和系統控制方式；

g.節點與節點、節點與基站、基站與中央控制設備采用雙向數據傳輸方式。

2.如權利要求1所述的智能平臺，其特征在于，所述網絡節點包括傳感數據采集、數據處理、射頻無線收發、電源四大模塊。

3.如權利要求1所述的智能平臺，其特征在于，所述無線網關包括數據處理、射頻無線收發、通信串口三大模塊。

4.如權利要求1所述的智能平臺，其特征在于，所述基站包括數據處理、射頻無線收發和電源三大模塊。

5.如權利要求1所述的智能平臺，其特征在于，系統節點與節點、節點與無線網關之間的通信均采用基于IEEE?802.15.4的Zigbee通信協議棧標準和星-網狀結合的網絡通信方式，網絡通信協議棧包括物理層協議、數據鏈路層媒體接入控制(MAC)層協議、路由協議、網絡拓撲協議、傳輸層協議和應用層協議。

6.如權利要求2所述的智能平臺，其特征在于，所述節點設計采用嵌入式操作和低電源管理方式，系統絕大部分時間處于休眠狀態，工作時采用實時喚醒激發方式，節點的傳感數據采集模塊包括傳感器，放大、濾波、溫度補償前端電路和A/D轉換三個子模塊；平臺預留傳感器空位以作不同傳感開發需求而用；數據處理模塊包括微處理器Atmega?128L，數據和程序Flash存儲器，通信串口和I/O口四個子模塊；射頻無線收發模塊包括射頻收發器和天線兩個子模塊，射頻收發采用CC2420芯片；電源模塊采用低電源管理方式，用普通電池或鋰電池供電，包括電源、電平轉換和電源控制三個子模塊。

7.如權利要求3所述的智能平臺，其特征在于，所述無線網關的數據處理和射頻無線收發模塊與節點的相一致，通信串口由USB接口和以太網口兩個子模塊組成，無線網關通過通信串口與中央控制計算機相連。

8.如權利要求3所述的智能平臺，其特征在于，所述基站的數據處理和射頻無線收發模塊與節點的一致。

9.如權利要求1所述的智能平臺，其特征在于，所述系統軟件采用專門基于IEEE?802.15.4通信標準的開放式操作系統Tiny?OS和C/C++語言作為開發工具，對嵌入式網絡節點處理功能、自組網方式及通信協議棧進行程序設計，并開發的組態控制軟件。