[實用新型]一種無線傳感器網絡節點

有效

• 申請號: 201220016227.1
• 申請日: 2012-01-14
• 公開（公告）號: CN202395998U
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 葛利;劉春梅;景維鵬;張亁龍;劉亞秋;李明;武曲;初硯碩;邊莉;孫垚
• 申請（專利權）人: 哈爾濱商業大學;東北林業大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W88/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種無線傳感器網絡節點，具體涉及一種工作于低溫環境的無線傳感器網絡節點。

背景技術

無線傳感器網絡是目前國內外學者廣泛關注的一個重要研究領域。它綜合了微電子技術、嵌入式技術、現代網絡及無線通信技術、分布式信息處理等先進技術，能夠實時監測、感知或采集網絡分布區域內的各種環境的信息或監測對象的信息，并將所述信息進行處理，獲得詳盡而準確的處理信息，傳送給用戶。無線傳感器網絡可廣泛地應用于災難預警與救助、環境控制、國防軍事、工業控制、城市管理、遠程控制、智能樓宇、運輸與信息通信業務等領域。

無線傳感器網絡由若干個分立節點組成，尤其是在低溫地區，無線傳感器網絡的應用意義重大，如對林區的環境監測等。

在實際應用中，無線傳感器網絡節點通常采用節點上所攜帶的蓄電池供電，然而用于維持該節點正常工作的電量非常有限，尤其是當無線傳感器網絡節點處于低溫環境時，對電池壽命影響嚴重，電子元件耗能也隨之增加。為延長無線傳感器節點的工作時間，必須盡可能的降低節點各部分的能耗，能耗越低意味著無線傳感器節點的生命周期越長。

并且，現有節點還具有工作壽命較短、大都采用無操作系統的處理器作為主控芯片對數據處理能力有限、無法對節點各部分狀態進行管理的缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的是為解決現有無線傳感器網絡節點無操作系統、對數據處理能力有限、不耐低溫這一問題，提供了一種無線傳感器網絡節點。

一種無線傳感器網絡節點，它包括供電單元、主控制單元、傳感器模塊、無線通信模塊和數據存儲單元，

所述的供電單元包括一組電池組，所述電池組由多節鋰電池串聯或一節鋰電池組成，供電單元分別對主控制單元、傳感器模塊、無線通信模塊和數據存儲單元進行供電；

所述的主控制單元的傳感器信號接收端與傳感器模塊的傳感器信號發送端相連接；所述的主控制單元的通訊信號接收發送端與無線通信模塊的通訊信號接收發送端相連接；所述的主控制器單元的數據信號接收發送端與數據存儲單元的數據信號接收發送端相連接；

所述的供電單元、主控制單元、傳感器模塊、無線通信模塊和數據存儲單元中使用到的芯片和電子元件采用貼片封裝，所述芯片和電子元件的最低工作溫度達到-30℃。

進一步地，所述的供電單元還包括穩壓芯片，電池組通過穩壓芯片對主控制單元、傳感器模塊、無線通信模塊和數據存儲單元進行供電。

進一步地，所述主控制單元的處理器采用ARM9微處理器。

進一步地，所述主控制單元的處理器上運行有操作系統，所述操作系統為嵌入式操作系統TinyOS、WindowsCE、UcLinux、VxWorks、Linux、UC/OS中的一種。

進一步地，所述無線通信模塊采用射頻芯片SX1212實現。

進一步地，一種無線傳感器網絡節點，還包括外部接口單元和內部接口單元，所述的主控制單元的外部接口信號輸入輸出端與外部接口單元的外部接口信號輸入輸出端相連接；

所述的主控制單元的內部接口信號輸入輸出端與內部接口單元的內部接口信號輸入輸出端相連接；

供電單元對外部接口單元和內部接口單元供電。

進一步地，所述的外部接口單元包括USB?Host、USB?Slave、通用串行接口和Jtag接口中的一種或多種。

進一步地，一種無線傳感器網絡節點，它還包括電源適配器，所述電源適配器的電壓輸出端與主控制單元、傳感器模塊、無線通信模塊、數據存儲單元、外部接口單元和內部接口單元的電壓輸入端相連接。

本實用新型所述的供電單元采用一組電池組為節點供電，所述的電池組由幾節鋰電池串聯或單節鋰電池構成，利用穩壓芯片確保節點獲得穩定的工作電壓。

低溫環境對電池壽命影響非常嚴重，同時一些電子元件耗能也隨溫度的下降而增加。本實用新型所述芯片和電子元件都選擇CMOS工藝的的芯片，這樣既能滿足低功耗又能達到高集成度的要求。所述芯片和電子元件的正常工作溫度范圍是，最低工作溫度達到-30℃，最高工作溫度達到50℃。

本實用新型的優點：

隨著需要檢測信息量的增加，未來的無線傳感器網絡節點會向智能化、高數據處理能力、低能耗的方向發展。在延長節點壽命的同時，實現在節點處理器上運行操作系統，這將對無線傳感器網絡在低溫地區的廣泛應用具有革命性的意義，而且也符合建設低碳社會，實現綠色計算的要求，具有巨大的實用價值和經濟價值。

附圖說明