[實用新型]一種無線傳感網絡監測系統、支點及網關

有效

• 申請號: 201621334246.3
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN206251338U
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 吳儼;孫繼通;許晨光;黃驍琰;黃宏偉;王飛
• 申請（專利權）人: 無錫悟莘科技有限公司
• 主分類號: H04W24/04
• 分類號: H04W24/04;H04W40/20;H04W40/22;H04W52/02;H04W84/18
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙)43217
• 代理人: 李大為

技術領域

本實用新型涉及無線傳感網絡技術，尤其涉及一種無線傳感網絡監測系統以及系統中的支點和網關。

背景技術

無線傳感網絡是由部署在監測區域內大量的微型傳感器支點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網絡系統，在智能交通、環境監控、醫療衛生等多個領域得到廣泛應用。現有的無線傳感網絡監測系統見圖1，其分為傳感支點與中繼支點兩大類，中繼支點只是通訊上的信息中轉，傳感支點只做數據采集與信息傳輸，沒有信息中轉的能力，故支點之間是星狀網絡形式存在。這種架構需要針對應用場景的實際情況進行專門的布置設計，較為復雜和繁瑣，且一旦場景發生變化就會影響監控效果；如果中繼支點出現故障時，整個網絡傳輸功能出現癱瘓，無法完成數據傳輸，而且中繼支點需要持續保持工作狀態，能耗較高。

實用新型內容

本實用新型針對上述問題提出了一種無線傳感網絡監測系統，包括多個支點、網關和遠程服務器，其特征在于：

多個支點組成多跳網絡，用于采集數據并將數據傳輸至網關；

網關，用于將數據轉發至遠程服務器；

遠程服務器，用于接收數據并進行后續處理；

該多跳網絡形成多層拓撲，每層包括一個或多個支點。

進一步地，該多層拓撲包括網狀、樹狀、星狀和線狀拓撲。

進一步地，該多層拓撲是動態變化的。

進一步地，該多層拓撲為10層拓撲。

進一步地，支點在沒有數據傳輸時進入休眠模式。

進一步地，組成多跳網絡的方式為：網關發出第一組網幀；能夠收到第一組網幀的支點加入網絡作為第一層支點，再發出第二組網幀；收到第二組網幀的支點加入網絡作為第二層支點，再發出第三組網幀，依次類推形成多層拓撲；滿足預設條件，組網完畢。

進一步地，支點收到組網幀時根據信號門限值，確認自身是否具備入網條件，如果具備則加入網絡，否則不加入網絡。

進一步地，所述確認自身是否具備入網條件包括比較組網幀信號強度與信號門限值，當大于門限值時則具備。

進一步地，采用隔層同傳的工作模式，即當第一層支點在上傳數據時，單數層支點同時傳輸；當第二層支點在上傳數據時，雙數層支點同時傳輸。

進一步地，系統應用于基礎設施監測，支點分布于基礎設施上。

本實用新型還提出了一種上述無線傳感網絡監測系統中的支點，其特征在于包括：

傳感模塊，用于采集數據，包括雙傾角傳感模塊和/或激光測距傳感模塊；

接口模塊，用于接收和發送數據；

MCU控制器，具有嵌入式系統，用于控制支點中其它模塊以及執行組成多跳網絡的功能。

進一步地，傳感模塊包括主傳感模塊和輔助傳感模塊。

進一步地，主傳感模塊兼容數據接口，包括MEMS類型傾角傳感器、高精度激光傳感器、0-20mA類型傳感器、0-5V類型傳感器、400-6000Hz類型振弦式傳感器、電阻類型傳感器。

進一步地，接口模塊包括無線通信模塊。

進一步地，還包括供電模塊、存儲模塊和/或時鐘控制模塊。

進一步地，所述供電模塊用于提供整個支點的電源與管理，內置于支點之中，為標準的工業級電池。

本實用新型還提出了一種上述無線傳感網絡監測系統中的網關，其特征在于包括：

接口模塊，用于接收和發送數據；

MCU控制器，具有嵌入式系統，用于控制支點中其它模塊以及執行組成多跳網絡的功能。

進一步地，接口模塊包括與支點通信的MESH無線模塊與遠程服務器通信的移動通信無線模塊。

進一步地，接口模塊還包括標準工業接口。

進一步地，還包括存儲模塊、電源模塊、與電源模塊連接的低功耗供電模塊和/或時鐘控制模塊。

進一步地，電源模塊用于提供整個網關的電源與管理，內置于網關之中，為標準的工業級電池。

進一步地，還包括用于監測網關健康狀況的健康模塊和輔助傳感模塊。

進一步地，MCU控制器包括彼此連接的第一MCU控制器和第二MCU控制器，第一MCU控制器連接MESH無線模塊、低功耗供電模塊、健康模塊、輔助傳感模塊、時鐘控制模塊；第二MCU控制器連接接口模塊、存儲模塊、低功耗供電模塊、時鐘控制模塊。