[實(shí)用新型]一種用于土壤監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420204023.X
• 申請(qǐng)日: 2014-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203788473U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐曉聲;王志鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江坤泉電子科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H04W84/18
• 分類(lèi)號(hào): H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于無(wú)線通信技術(shù)、傳感器與嵌入式技術(shù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于土壤監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著社會(huì)工業(yè)化水平的不斷發(fā)展，人們對(duì)各種控制系統(tǒng)自動(dòng)化程度以及環(huán)境適應(yīng)性的要求越來(lái)越高，需要獲取的信息量也越來(lái)越多。顯然，傳統(tǒng)的傳感器已經(jīng)不能滿(mǎn)足這些要求，在這種情況下，具有感知、計(jì)算和通信能力的微型傳感器開(kāi)始在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)。傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)和通信技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集網(wǎng)絡(luò)分布區(qū)域內(nèi)的各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象的信息，并對(duì)這些信息進(jìn)行處理，獲得詳盡而準(zhǔn)確的信息。傳感器網(wǎng)絡(luò)可以使人們?cè)谌魏螘r(shí)間、地點(diǎn)和任何環(huán)境條件下獲取大量詳實(shí)而可靠的信息，因此可以被廣泛地應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通管理、醫(yī)療衛(wèi)生、制造業(yè)等領(lǐng)域。?

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)就是由部署在監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)大量的廉價(jià)微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，通過(guò)無(wú)線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對(duì)象的信息，并發(fā)送給觀察者。傳感器、感知對(duì)象和觀察者構(gòu)成了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)要素。傳感器技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)結(jié)合而成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)使得其應(yīng)用更加方便、高效，并具有功耗較低、性?xún)r(jià)比高、可自由組網(wǎng)等特點(diǎn)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以自組織和多跳的方式構(gòu)成的一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)被感知對(duì)象的信息，并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)的所有者。無(wú)線傳感器的組成模塊通常封裝在一個(gè)外殼內(nèi)，在工作時(shí)它將由電池等供電裝置提供電源輸入，由隨機(jī)分布的集成有傳感器模塊、中央微處理器模塊和無(wú)線通信收發(fā)模塊的微型節(jié)點(diǎn)，通過(guò)自組織的方式構(gòu)成無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。它可以采集相應(yīng)設(shè)備的數(shù)字信號(hào)，之后通過(guò)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳送到監(jiān)測(cè)中心的無(wú)線網(wǎng)關(guān)，直接送入計(jì)算機(jī)，從而對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理。監(jiān)控中心也可以通過(guò)網(wǎng)關(guān)把參數(shù)設(shè)置等信息無(wú)線傳輸給節(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)采集處理模塊把傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后，送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器，之后模數(shù)轉(zhuǎn)換器將信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，然后將數(shù)字信號(hào)送到主處理器進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理，計(jì)算出傳感器的有效值、位移值等。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)主要包括傳感器模塊、中央微處理器模塊和無(wú)線收發(fā)模塊。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：（1）農(nóng)田土壤信息主要依靠人工獲取，該方式不但需要耗費(fèi)大量的人力,而且數(shù)據(jù)的獲取量有限,實(shí)時(shí)性也很差。（2）基于GPRS的監(jiān)測(cè)方式節(jié)點(diǎn)布置靈活,地域局限性較小，但是其能耗較大，若設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作,電源供給很難解決。?

本實(shí)用新型的目的是:提供一種可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤信息，并且節(jié)點(diǎn)布置靈活，電源供給方便簡(jiǎn)單的種用于土壤監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：?

一種用于土壤監(jiān)測(cè)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，包括：電源模塊、中央微處理器、單線接口ID芯片、外部傳感器接口、無(wú)線傳感器及電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器，其特征在于，還包括無(wú)線射頻收發(fā)模塊；所述的電源模塊供電連接所述的中央微處理器、所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器以及所述的無(wú)線射頻收發(fā)模塊，所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器和所述的中央微處理器連接，雙向傳遞信息；所述的無(wú)線射頻收發(fā)模塊和所述的中央微處理器連接，雙向傳遞信息；所述的單線接口ID芯片連接并傳遞信息給所述的中央微處理器；所述的外部傳感器接口和所述的中央微處理器連接，雙向傳遞信息；所述的外部傳感器接口和所述的無(wú)線傳感器連接。

進(jìn)一步地，還包括一個(gè)太陽(yáng)能供電模塊，所述的太陽(yáng)能供電模塊向所述的電源模塊供電。?

進(jìn)一步地，所述的傳感器數(shù)量大于等于1，分布于需要監(jiān)測(cè)的地點(diǎn)。?

進(jìn)一步地，所述的中央微處理器為ARM?S3C2410A微處理器。?

進(jìn)一步地，所述的無(wú)線射頻收發(fā)模塊為CC2530無(wú)線射頻收發(fā)模塊。?

進(jìn)一步地，所述的單線接口ID芯片為DS2401?。?

進(jìn)一步地，所述的電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器型號(hào)為AT45DB041。?

本實(shí)用新型的有益效果是：?

（1）實(shí)時(shí)性好。本系統(tǒng)基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，克服了傳統(tǒng)有線通信的眾多缺點(diǎn)，使得傳輸方便、快速，安全可靠，消息能夠?qū)崟r(shí)傳輸，具備對(duì)土壤信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)能力。

（2）?監(jiān)測(cè)范圍廣。由于系統(tǒng)充分運(yùn)用了無(wú)線傳感器的特點(diǎn)，通過(guò)在需要監(jiān)測(cè)的范圍安置眾多的監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，可以有效的擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍，具有監(jiān)測(cè)范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。?