[發明專利]一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法

無效

• 申請號: 201210181216.3
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102707140A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 高民;潘曉瑞;黃才炎;張滇;倪明選
• 申請（專利權）人: 廣州市香港科大霍英東研究院
• 主分類號: G01R22/10
• 分類號: G01R22/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：測量裝置通過接口切換開關選擇相應的連接被測傳感器的接口，其自身由USB供電，并且通過USB通道向服務器傳輸數據；使用感應電阻將傳感器的工作電流轉化為感應電阻兩端的電壓降，采用動態量程；使用電壓放大器，并結合基準電壓對獲得的電壓降進行放大；通過微處理器控制采樣頻率、測度和數字化輸入的模擬信號，并利用微處理器的模數轉換器和計時器同時觸發對節點電壓和電流的采樣，采用USB傳輸方式保證對節點能量消耗的實時監測，支持在節點電流分布的整個范圍內對處于不同工作狀態、不同供電方式的傳感器節點能耗進行實時監測。

2.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：支持對電壓電流的同時采樣。

3.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：同時提供USB和電池能量輸入接口，分別對應USB或電池供電情形下，在測量電路板內部采用兩條對立且互不干擾的通路，通過提供的接口切換開關，可自主選擇相應的連接被測傳感器的接口。

4.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：監測裝置自身由USB供電，并且通過USB通道向服務器傳輸數據，因而具有一個USB輸出接口，將高頻率采樣所獲得的節點電壓和電流數據實時上傳到服務器。

5.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：在供電電路的正極和傳感器正極之間使用多于一個感應電阻，采用動態開關的設計，實現動態量程功能，即根據流經節點的電流大小，動態開關的閉合和斷開改變實際接入電路的感應電阻的大小，從而改變測量量程。

6.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于，信號調整單元采用電壓放大器對在電流感應單元獲得的電壓降進行調整，并采用合適的基準電壓，對流經節點的正反兩個方向的電流都能精確測量，從而同時監測節點在充電和消耗能量時的電流大小。

7.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：采用位于同一微處理器中的計時器和兩個模數轉換器，同時觸發對節點電壓和電流的采樣，保障精準測量節點某一時刻的功率大小。

8.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：控制單元的微處理器芯片須采用量程達到12位分辨率的模數轉換器，以保障動態量程的實現。

9.根據權利要求書1所述的一種適用于無線傳感器網絡的節點能量消耗實時監測方法，其特征在于：數據傳輸通道需至少提供3.2Mbit/s的數據傳輸速度才能保證能量的實時監測。