[實用新型]一種高精度無線傳感器節點及無線傳感器網絡節點系統

有效

• 申請號: 201520100318.7
• 申請日: 2015-02-12
• 公開（公告）號: CN204887487U
• 公開（公告）日: 2015-12-16
• 發明（設計）人: 張駿;汪文勇;王擘;向渝
• 申請（專利權）人: 四川銀海天怡信息技術有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W88/02
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本實用新型涉及通信技術領域，具體涉及一種高精度無線傳感器節點及無線傳感器網絡節點系統。

背景技術

現有的無線傳感器節點在數據采集精度上存在缺陷，主要表現為電壓分辨率過低和采集誤差較大。目前無線傳感器節點的電壓分辨率通常在2.5mV左右，采集誤差在5％～10％之間。

造成現有無線傳感器節點電壓分辨率過低的主要原因是現有的節點為了節約能耗通常采用MCU內部集成的AD轉換器。因為適用于無線傳感器節點的MCU通常集成度都非常高，而系統對能耗的要求也非常高，所以MCU內集成的AD轉換器一般不超過14位，有效位一般不超過12位。這種AD轉換器能夠滿足一般的數據采集要求，但對于一些高精度低輸出的傳感器就無能為力了。

造成數據采集誤差較大的原因來自于多方面因素：來自射頻模塊的高頻串擾、來自傳感器本身的電源串擾等。除了傳感器本身的電源串擾外，其他串擾都是通過電源和地傳入ADC采樣通道。

基于上述描述，需要提供一種無線傳感器節點，能夠克服上述問題，完成數據的高精度采集。

實用新型內容

針對現有技術中的缺陷，本實用新型提供一種高精度無線傳感器節點及無線傳感器網絡節點系統，能夠完成數據的高精度采集。

第一方面，本實用新型提供一種高精度無線傳感器節點，包括依次連接的：傳感器、A/D轉換器和主控制器，所述無線傳感器節點還包括電源系統，為所述無線傳感器節點供電；

其中，所述主控制器中設置有無線收發模塊；

其中，所述A/D轉換器為24位的數模轉換芯片；

其中，所述傳感器和所述A/D轉換器之間設置有低通濾波器，所述低通濾波器用于濾掉所述傳感器采集的數據中的電源串擾信號；

其中，所述A/D轉換器和所述主控制器之間設置有具有預設阻抗值的磁珠，所述磁珠用于將無線收發模塊的電源和地與A/D轉換器的電源和地進行隔離，為A/D轉換器提供一個純凈的電源和地。

優選地，所述電源系統為不間斷電源系統，所述不間斷電源系統包括鋰電池和太陽能電池板；

在所述太陽能電池板輸出電壓低于第一預設閾值時，所述鋰電池為所述無線傳感器節點供電；

在所述太陽能電池板輸出電壓大于等于第一預設閾值時，所述太陽能電池板為所述無線傳感器節點供電。

優選地，在所述太陽能電池板輸出電壓大于等于第二預設閾值時，所述太陽能電池板不但為所述無線傳感器節點供電，還為所述鋰電池充電。

優選地，所述無線傳感器節點還包括控制開關，所述控制開關用于在第一預設時間點打開所述傳感器，且在與所述第一預設時間點對應的第二預設時間點關閉所述傳感器。

優選地，所述第一預設時間點和第二預設時間點的個數為一個以上。

優選地，所述主控制器為MC13226芯片。

優選地，所述A/D轉換器為AD7799數模轉換芯片。

優選地，所述預設阻抗值為300歐。

第二方面，本實用新型提供一種無線傳感器網絡節點系統，包括數據中心、匯聚節點和多個無線傳感器節點；

每個所述無線傳感器節點將采集的數據通過短距離無線方式發送給所述匯聚節點；

所述匯聚節點通過長距離無線通信方式將所述多個無線傳感器節點采集的數據發送給數據中心。

優選地，所述長距離無線通信方式包括GPRS和短信息SMS通信。

由上述技術方案可知，本實用新型無線傳感器節點通過利用24位的A/D轉換器，提高無線傳感器節點電壓分辨率，并通過在傳感器和所述A/D轉換器之間設置低通濾波器以及在A/D轉換器和主控制器之間設置具有預設阻抗值的磁珠來消除傳感器本身的電源干擾和來自射頻模塊的高頻串擾，從而提高無線傳感器節點的數據采集精度。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實用新型實施例一提供的高精度無線傳感器節點的結構示意圖；

圖2是本實用新型實施例一的一個優選實施例提供的高精度無線傳感器節點的結構示意圖；

圖3是本實用新型實施例二提供的無線傳感器網絡節點系統的結構示意圖。

具體實施方式