[發明專利]一種環境自適應性無線傳感器及信息采集發送方法

無效

• 申請號: 201210112995.1
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102647474A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 王良民;程發;陳向益;李致遠;辛燕;馬小龍;肖文
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;G08C17/02
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 呂耀萍

技術領域

本發明涉及傳感器技術領域，特別涉及一種環境自適應性無線傳感器及信息采集發送方法。

背景技術

隨著技術的發展，現有的傳感器網絡可以使人們在任何時間、地點和任何環境條件下獲取大量詳實而可靠的信息，因此這種網絡可以被廣泛地應用于國防軍事、國家安全、環境監測、交通管理、醫療衛生、制造業、反恐抗災等領域。傳感器網絡是信息感知和采集的一場革命。

近年來，惡劣環境監控是關系到國家安全及人民生活的重要領域。當前國際國內地震、礦難頻發，如海地地震、山西礦難，災后救援工作難度極高，在很大程度就是由于無法獲取災難現場信息所導致。由于傳感器網絡無人照料的特點，特別適合在此類環境監控中的數據采集工作。但是惡劣環境對節點的設計提出了很高的要求。

現階段缺乏適用于惡劣環境的特種節點。惡劣環境中，可能瞬間產生大量的數據，當前節點單處理機必須繁忙地從數據處理模式切換到通信調度模式，頻繁的切換，使得網絡的吞吐率難以滿足要求。并且由于該限制讓當前節點在惡劣環境下，無法保障信息的可生存性。

如圖1所示，現有的一種傳感器網絡節點的實現方式為：該傳感器網絡由電源管理模塊、數據接口模塊、傳感器模塊、主控模塊、無線傳輸模塊和存儲模塊組成。主控模塊通過數據總線與無線傳輸模塊、存儲模塊、傳感器模塊、數據接口模塊相連，數據接口模塊與電源管理模塊相連。主控模塊主要用于感知數據的處理和存儲，以及感知數據的采集、無線收發、通訊組網、能量管理和電源管理等控制。無線傳輸模塊采用單一的發射頻率。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：現有的傳感器網絡，由于惡劣環境中可能在瞬間產生大量的數據，當前節點單處理機必須繁忙地從數據處理模式切換到通信調度模式，頻繁的切換，使得網絡吞吐率難以滿足這個要求。另外，惡劣環境中通信條件可能發生變化，單一的頻率的通信信號，難以保障通信的聯通。這兩者的限制讓當前節點在惡劣環境下，無法保障信息的可生存性。

發明內容

為了能夠在惡劣環境下提供穩定可靠的傳感器信息采集發送，解決現有技術中的傳感器網絡無法保障信息可生存性的問題，本發明實施例提供了一種環境自適應性無線傳感器及信息采集發送方法。所述技術方案如下：

一種環境自適應性無線傳感器，該傳感器包括數據采集存儲單元與節點管理單元，其中，

所述數據采集存儲單元，用于采集傳感器數據并存儲；

所述節點管理單元，用于控制所述數據采集存儲單元，獲取所述傳感器數據并通過無線發送。

所述數據采集存儲單元進一步包括傳感器子單元、從處理器子單元與FIFO存儲子單元，其中，

所述傳感器子單元，用于采集傳感器數據；

所述從處理器子單元，用于對所述傳感器數據進行計算處理；

所述FIFO存儲子單元，用于存儲所述傳感器數據。

所述節點管理單元進一步包括主處理器子單元與無線傳輸子單元，其中，

所述主處理器子單元，用于控制所述從處理器子單元，接收所述FIFO存儲子單元存儲的傳感器數據并發送給所述無線傳輸子單元；

所述無線傳輸子單元，用于通過無線方式發送所述傳感器數據。

所述無線傳輸子單元中包括至少兩個工作頻率不同的無線收發設備；

所述主處理器子單元還用于根據設定或者外部環境的變化選擇不同的無線收發設備發送所述傳感器數據。

所述從處理器子單元根據所述主處理器子單元的指令，控制所述傳感器子單元采用不同的采集方式采集傳感器數據。

所述無線傳感器還包括電源單元，用于為所述數據采集存儲單元與節點管理單元提供電源。

一種無線傳感器數據采集發送方法，所述方法包括：

數據采集存儲單元采集傳感器數據并進行存儲；

節點管理單元獲取所述傳感器數據，通過無線發送。

所述數據采集存儲單元采集傳感器數據并進行存儲，包括：

所述數據采集存儲單元通過傳感器子單元采集傳感器數據，并通過從處理器子單元進行計算處理后，將所述傳感器數據存儲在FIFO存儲子單元中。

所述節點管理單元獲取所述傳感器數據，通過無線發送，包括：

所述節點管理單元通過主處理器子單元控制所述從處理器子單元，并接受所述FIFO存儲子單元存儲的所述傳感器數據，發送給無線傳輸子單元通過無線方式發送。

所述通過無線方式發送包括：