[實用新型]一種基于zigbee技術的扭擺振動系統的光電傳感器節點

有效

• 申請號: 201320222779.2
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN203276530U
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 陳勇;易潤忠;高尚;王衛東;宋曉寧;尹云飛;羅俊海
• 申請（專利權）人: 江蘇龍睿物聯網科技有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 鄧麗

技術領域

本實用新型是一種用于zigbee技術的光電傳感器節點，該平臺主要針對扭擺振動系統進行遠程實時采集要求，以無線傳感器網絡為架構，利用ZigBee技術與扭擺振動光電傳感器相結合，實現對扭擺振動系統狀況的實時監測。

背景技術

無線傳感器網絡(Wireless?Sensor?Networks,WSN)是當前在國際上備受關注的、涉及多學科高度交叉、知識高度集成的前沿熱點研究領域。傳感器技術、微機電系統、現代網絡和無線通信等技術的進步，推動了現代無線傳感器網絡的產生和發展。無線傳感器網絡擴展了人們信息獲取能力，將客觀世界的物理信息同傳輸網絡連接在一起，在下一代網絡中將為人們提供最直接、最有效、最真實的信息。無線傳感器網絡能夠獲取客觀物理信息，具有十分廣闊的應用前景，能應用于軍事國防、工農業控制、城市管理、生物醫療、環境檢測、搶險救災、危險區域遠程控制等領域。已經引起了許多國家學術界和工業界的高度重視，被認為是對21世紀產生巨大影響力的技術之一。無線傳感器網絡就是由部署在監測區域內大量的廉價微型傳感器節點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，其目的是協作地感知、采集和處理網絡覆蓋區域中被感知對象的信息，并發送給觀察者。傳感器、感知對象和觀察者構成了無線傳感器網絡的三個要素。無線傳感器網絡(wireless?sensor?network)簡稱WSN，是一種由大量小型傳感器所組成的網絡。這些小型傳感器一般稱作sensor?node(傳感器節點)或者mote(灰塵)。此種網絡中一般也有一個或幾個基站(稱作sink)用來集中從小型傳感器收集的數據。ZigBee技術是一個具有統一技術標準的短距離無線通信技術，其PHY層和MAC層協議為工EEE802.?15.?4協議標準。本文提出的無線傳感器網絡工作在全球通用的免付費頻段2.?4GHz上，其數據傳輸速率為250Kb/s，劃分為16個信道。與藍牙或802.?l?1b等同屬短距離無線通信技術相比，ZigBee技術具有先天的優勢。ZigBee設備為低功耗設備，具有能量檢測和鏈路質量指示的功能。同時，由于采用了碰撞避免機制(CSMA-CA)，避免了發送數據時的沖突。在網絡安全方面，采用了密鑰長度為128位的加密算法，對所傳輸的數據信息進行加密處理，保證了數據傳輸時的高可靠性和安全性。用ZigBee技術組成的無線傳感器網絡結構簡單、體積小、性價比高、放置靈活、擴展簡便、成本低、功耗低、安全可靠，這種新興的無線傳感器網絡必將有廣泛的應用前景。

發明內容

本實用新型為了本實用新型提供了一種用基于zigbee技術的扭擺振動系統的光電傳感器節點，實現對扭擺振動系統實時監測，從而作為光電傳感器網絡的重要組成部分。

通過如下技術方案實現實用新型目的:

一種基于zigbee技術的扭擺振動系統的光電傳感器節點，包括電源模塊、處理器模塊、zigbee無線收發模塊、光電傳感器、AD/DA模塊及扭擺振動系統，所述處理器模塊與無線收發模塊之間采用SPI總線規范進行數據傳輸，所述電源模塊對其他模塊供電，光電傳感器節點的光電傳感器模塊對扭擺振動系統的扭擺信號進行測量、傳輸；數據經AD/DA模塊轉換后傳輸至處理器模塊。

本實用新型中所述電源模塊為蓄電池和/或太陽能電池。該光電傳感器節點基于ZigBee技術標準，節點之間通過無線通信方式形成一個多跳的自組織網絡，實現對扭擺振動系統的實時遠程監測。該光電傳感器節點的電源模塊擁有蓄電池和太陽能電池兩重保障，在有陽光照射時直接由太陽能電池供電并對蓄電池充電，在沒有陽光照射時則由蓄電池直接供電。

附圖說明

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型作進一步說明:

圖1為本實用新型的系統結構示意圖。

具體實施方式

???一種基于zigbee技術的扭擺振動系統的光電傳感器節點，包括電源模塊、處理器模塊、zigbee無線收發模塊、光電傳感器、AD/DA模塊及扭擺振動系統，處理器模塊與無線收發模塊之間采用SPI總線規范進行數據傳輸，電源模塊對其他模塊供電，光電傳感器節點的光電傳感器模塊對扭擺振動系統的扭擺信號進行測量、傳輸；數據經AD/DA模塊轉換后傳輸至處理器模塊。該光電傳感器節點基于ZigBee技術標準，節點之間通過無線通信方式形成一個多跳的自組織網絡，實現對扭擺振動系統的實時遠程監測。該光電傳感器節點的電源模塊擁有蓄電池和太陽能電池兩重保障，在有陽光照射時直接由太陽能電池供電并對蓄電池充電，在沒有陽光照射時則由蓄電池直接供電。該光電傳感器節點其處理器模塊與無線收發模塊之間采用SPI總線規范進行數據傳輸。本實用新型各節點監測的數據沿著其他傳感器節點逐跳地進行傳輸，在傳輸過程中監測數據可能被多個節點處理，經過多跳后路由到匯聚節點，最后到達管理節點。