[發(fā)明專利]一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置和實(shí)現(xiàn)方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810059972.2
• 申請日: 2008-03-05
• 公開（公告）號: CN101324987A
• 公開（公告）日: 2008-12-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳波;李中一;姜華;劉海濤;趙康;張帆;李保海;周璐巍;鮑星合
• 申請（專利權(quán)）人: 中科院嘉興中心微系統(tǒng)所分中心
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01F23/00;G01K7/22
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司
• 代理人: 沈志良

1、一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于它由液位傳送器、傾角傳感器、溫度傳感器、控制單元、數(shù)據(jù)交換單元和射頻單元組成；液位傳送器、傾角傳感器、溫度傳感器分別與控制單元互相連接，控制單元與數(shù)據(jù)交換單元互相連接，數(shù)據(jù)交換單元與射頻單元互相連接。

液位傳送器用來檢測裝置所處位置的水壓信息并輸出模擬信號；

傾角傳感器用來檢測裝置所處位置的地形信息并輸出數(shù)字信號；

溫度傳感器用來檢測裝置所處位置的溫度信息并輸出模擬信號；

控制單元通過控制單元的輸入輸出管腳口對液位傳送器、傾角傳感器、溫度傳感器的開關(guān)進(jìn)行控制，保證裝置的低功耗特性及運(yùn)行的靈活性；

控制單元利用自帶的AD采集液位傳送器及溫度傳感器的模擬輸出信號；

控制單元利用串行外設(shè)接口與傾角傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，傾角傳感器的輸出信號與AD采集的液位傳送器信號、溫度傳感器信號在控制單元內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)換算法及協(xié)議處理；

控制單元還協(xié)調(diào)整個裝置的有效運(yùn)行，控制系統(tǒng)功耗，延長裝置工作時間；

數(shù)據(jù)交換單元將控制單元與射頻單元連接，以便兩者進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；

射頻單元與基站建立無線通信聯(lián)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于液位傳送器采用MOTOROLA公司的MPX5700，傾角傳感器采用VTI公司的SCA3100，溫度傳感器采用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置，其特征在于射頻單元工作頻率為433MHz，信道數(shù)目255個，數(shù)據(jù)傳輸速率及功率可調(diào)，最大傳輸速率500kbps，最大傳輸功率10dBm，布設(shè)在水面時的無線傳輸距離最大可到500m，射頻單元采用垂直極化方向的全向陶瓷天線，最大天線增益0.5dBi，最大駐波比2.0。

4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于控制單元利用自帶的AD采集液位傳送器及溫度傳感器的模擬輸出信號，利用自帶的串行外設(shè)接口同傾角傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于通過控制單元控制液位傳送器、傾角傳感器、溫度傳感器的開關(guān)，根據(jù)具體要求進(jìn)行水下信息采集；控制單元通過對采集的信號進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)換處理后得到準(zhǔn)確的水位、水下地形、水溫信息。

6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于控制單元除根據(jù)需求可定期進(jìn)入超低功耗狀態(tài)外，還可控制液位傳送器、傾角傳感器、溫度傳感器的電源進(jìn)行間歇式的切斷，并可控制射頻單元進(jìn)入休眠低功耗狀態(tài)，在裝置電源由電池提供時，最大程度提高了電源的續(xù)航能力，延長了使用壽命。

7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于裝置絕大部分時間處于休眠狀態(tài)，只有需要進(jìn)行采集時才處于正常工作狀態(tài)；正常工作狀態(tài)和休眠狀態(tài)之間通過射頻喚醒功能來實(shí)現(xiàn)。

8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于裝置與基站的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳捎米越M織的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于水下信息采集的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)裝置的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于射頻單元數(shù)據(jù)傳輸模式為實(shí)時和定時方式，定時時間可由基站方便設(shè)置。