[實用新型]一種低功耗的無線傳感器網絡智能節點

有效

• 申請號: 201520351756.0
• 申請日: 2015-05-27
• 公開（公告）號: CN204681600U
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 肖景;賀達江;朱俊標;瞿軍;楊會平;楊恒玲
• 申請（專利權）人: 懷化學院
• 主分類號: H04W52/02
• 分類號: H04W52/02;H04W52/52
• 代理公司: 北京國智京通知識產權代理有限公司 11501
• 代理人: 郭智

技術領域

本實用新型屬于網絡節點定位技術領域，具體涉及一種低功耗的無線傳感器網絡智能節點。

背景技術

無線傳感器網絡(Wireless?sensor?networks,WSNs)是綜合了嵌入式計算技術、遙感測控技術、無線通信技術和分布式信息處理技術等多個學科，交叉發展而成的軍民兩用戰略高新技術，是物聯網技術的核心，是新一代信息技術革命的重要推動力。無線傳感器網絡由大量分布式無線傳感器節點(Mote)構成，實時對環境或目標監測，感知、采集相關信息。

無線傳感器可隨機布設，以無線方式構成蜘蛛網狀傳感器網絡，具有無數個可以雙向傳送信息的路徑，不需要固定網絡支持，具有快速展開，抗毀性強等獨特優點；與無線自組網(MobileAd?Hoc?Networks,MANETs)不同，由于受到成本以及體積等原因的限制，無線傳感器節點的處理能力、通信帶寬以及電池容量等資源更為有限。尤其是在多數應用中，傳感器節點的能量無法得到補充(如被部署在敵后或者環境惡劣的地區)，如何有效利用能源，延長網絡的工作壽命成為設計的關鍵因素，高效節能技術成為研究熱點。

實用新型內容

本實用新型目的之一在于提供一種低成本、低功耗、高效率運行的無線傳感器網絡節點定位系統及方法。

本實用新型提供的一種低功耗的無線傳感器網絡智能節點，包括電源模塊、電源管理模塊、無線傳感器模塊、MCU模塊、AGC模塊、射頻功率放大器、無線收發器和天線；

所述電源模塊通過所述電源管理模塊連接所述MCU模塊，所述無線傳感器模塊連接所述MCU模塊，所述MCU模塊通過所述AGC模塊連接所述射頻功率放大器，所述射頻功率放大器通過所述無線收發器連接所述天線；

所述電源模塊，用于提供電源；

所述電源管理模塊，用于檢測電源的儲能情況，并將檢測結果發送給MCU模塊；

所述MCU模塊，用于控制所述AGC模塊的增益以及節點的工作模式；

所述AGC模塊，用于根據所述MCU模塊的控制指令控制信號的發射功率；

所述射頻功率放大器，用于放大收發信號的功率；

所述無線收發器和天線，用于無線數據傳輸。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型增加了AGC模塊，可以使得節點間通信的功耗以及定位由以前的固定值，變成可以靈活變換的值，由此及可以減小能量損耗，也可以使得網絡的定位更加靈活、智能化；電源管理模塊通過檢測電源的儲能情況，來決定節點的工作模式，從而降低系統能耗，延長網絡的生命周期。

附圖說明

圖1所示為本實用新型無線傳感器網絡節點定位系統結構示意圖。

具體實施方式

下文將結合具體實施例詳細描述本實用新型。應當注意的是，下述實施例中描述的技術特征或者技術特征的組合不應當被認為是孤立的，它們可以被相互組合從而達到更好的技術效果。

如圖1所示，本實用新型提供的一種低功耗的無線傳感器網絡智能節點，包括電源模塊1、電源管理模塊2、無線傳感器模塊3、MCU模塊4、AGC模塊5、射頻功率放大器6、無線收發器7和天線8；

電源模塊1通過電源管理模塊2連接MCU模塊4，無線傳感器模塊3連接MCU模塊4，MCU模塊4通過AGC模塊5連接射頻功率放大器6，射頻功率放大器6通過無線收發器7連接天線8；

電源模塊1，用于提供電源；

電源管理模塊2，用于檢測電源的儲能情況，并將檢測結果發送給MCU模塊4；

MCU模塊4，用于控制AGC模塊5的增益以及節點的工作模式；

AGC模塊5，用于根據MCU模塊4的控制指令控制信號的發射功率；

射頻功率放大器6，用于放大收發信號的功率；

無線收發器7和天線8，用于無線數據傳輸。

該智能節點采用了自動增益控制(Automatic?Gain?Control,簡稱AGC)模塊，AGC模塊5能夠加大或者縮小收發功率，實現該節點的無線數據收發覆蓋距離的變化，從而可以實現以單節點為錨點的節點定位技術。AGC模塊5具有自動切換的功能，完成發射和接收不同功能的切換。在發射時，MCU模塊4根據需要進行預放大或者預縮小增益操作，以單位倍數(dBm)為步進完成調節，或者直接預制到一定增益值，加大或縮小發射增益。接收信號時，AGC模塊5主要完成對接收靈敏度的調節，通過增加或者減小接收靈敏度，實現對強度不一的信號捕捉和通信。