[發明專利]一種基于中高速傳感器網絡的開發平臺

無效

• 申請號: 201210013030.7
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102625480A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 施玉松;高丹;張士柱;付鳳杰;張唯易
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18
• 代理公司: 上海泰能知識產權代理事務所 31233
• 代理人: 宋纓;孫健

技術領域

本發明涉及一種模塊化可重構的開發平臺，特別是涉及一種基于中高速傳感器網絡的開發平臺。

背景技術

隨著通信技術、嵌入式計算技術、傳感器技術的飛速發展和日益成熟，具有感知能力、計算能力和通信能力的傳感器節點開始大規模涌現，并組成傳感器網絡。傳感器網絡是未來泛在網絡的重要有機組成部分，近年來獲得迅速發展。針對傳感器網絡應用多樣、異構互聯、協同感知等特點，具有高可擴展能力、異構適應能力、高兼容性等的三層體系架構是決定傳感器網絡技術細節和發展趨勢的關鍵。中高速傳感器網絡是三層體系架構中的核心中間層。主要面向傳感數據業務流量較大、節點資源受限問題相對緩解的高端傳感節點組網互聯，并解決傳感網的中遠程覆蓋和無基礎設施下傳感網絡覆蓋。

開發平臺一般是指用來進行嵌入式開發和應用的硬件電路板和軟件環境。目前，市場上能買到的開發平臺基本上包括中央處理器、存儲器、輸入設備、輸出設備、數據通路/總線和外部資源接口等一系列硬件組件和軟件應用實例，缺少無線傳輸部分電路和多處理器協同處理的開發環境。

近年來，傳感器應用發展迅速，但開發平臺較少，尤其缺少一種模塊化可重構的多功能開發平臺。現在使用比較多的是基于CC2530的Zigbee開發板，其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率和低成本，是面向低速低性能傳感器網絡的較好選擇。然而，由于傳感器網絡應用廣泛，存在很多需要較高處理能力、較大數據業務流量的應用，比如說中高速傳感器網絡，目前市場上還沒有符合這方面應用的開發平臺。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于中高速傳感器網絡的開發平臺，為覆蓋多數傳感器網絡的不同應用和異構互連提供了可能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種基于中高速傳感器網絡的開發平臺，包括母板和可插拔式子板，所述母板上設有子板接口、通用接口和FPGA芯片；所述可插拔式子板包括電源控制子板、核心主控子板、協處理子板、中高速傳輸子板、低功耗傳輸子板、模擬信號調理子板和2G/3G應用子板；所述子板接口包括電源控制子板接口，核心主控子板接口，協處理子板接口，中高速傳輸子板接口，低功耗傳輸子板接口，模擬信號調理子板接口和2G/3G應用子板接口；所述FPGA芯片分別與子板接口和通用接口相連；所述電源控制子板插在電源控制子板接口內為母板和各個子板提供電源，核心主控子板插在核心主控子板接口內，協處理子板插在協處理子板接口內，中高速傳輸子板插在中高速傳輸子板接口內，低功耗傳輸子板插在低功耗傳輸子板接口內、模擬信號調理子板插在模擬信號調理子板接口內，2G/3G應用子板插在2G/3G應用子板接口內。

所述電源控制子板采用MSP430單片機和電源轉換芯片實現，通過可編程的方式輸出不同幅度的電壓，為母板和各個子板提供電源。

所述核心主控子板的處理器為OMAP3530芯片，包含一個Cortex-A8的ARM子系統和一個TMS320C64X的DSP子系統，其中，DSP子系統負責對模數轉換后的數據進行預處理和算法分析，ARM子系統完成設備內各功能模塊的狀態控制和任務調度，并從DSP子系統或通用接口獲取數據，對數據協議格式進行處理轉換。

所述協處理子板包含一片TMS320DM365高清處理器；該高清處理器集成了一顆ARM926EJ-S內核，一個H.264高清編解碼器HDVICP和一個MPEG-4/JPEG高清編解碼器MJCP。

所述中高速傳輸子板包含一塊基帶處理子板和一塊RF傳輸子板，所述的基帶處理子板的核心組件為一片xilinx-Sparton6系列FPGA，用來實現調制方式的算法驗證。

所述模擬信號調理子板采用6通道模數轉換芯片ADS8365實現對傳感器輸入的模擬信號進行放大、濾波和模數變換。

所述低功耗傳輸子板通過一個低速傳感器實現低速傳感器網絡接入中高速傳感器網絡的功能開發和驗證。

所述2G/3G應用子板采用2G子板和3G子板實現中高速傳感器網絡接入2G/3G網絡的功能開發和驗證。

所述通用接口包括以太網口、RS232接口、RS485接口、USB接口、光纖接口、CAN接口、PCI-E接口、音視頻接口和多通道模擬信號接口。

有益效果