無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)，其包括無線節(jié)點，其設置有若干個接口；傳感器I/O模塊，其一端設置有兩個第一通信接口，另一個端設置有多個第二通信接口，所述傳感器I/O模塊的其中一個第一通信接口通過線纜與所述無線節(jié)點的一個接口相連接；多個傳感器，每個傳感器通過連接線與所述傳感器I/O模塊中的一個第二通信接口相連接。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型解決了無線數(shù)傳模塊（無線節(jié)點）的擴展接口問題，讓每個無線節(jié)點可以集成各種傳感器，增強無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的通用性、擴展性和系統(tǒng)集成度。
【專利說明】無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感器，尤其涉及一種無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)在的傳感器種類繁多，而且接口不一樣，有模擬接口，也有數(shù)字接口。無線傳感網(wǎng)根據(jù)應用領域的不同要求不同的傳感器感知對象參數(shù)，每種傳感器的接口不同。目前無線節(jié)點的傳感器擴展接口較少，而且不通用，無法滿足各種傳感器各種接口。由于無線數(shù)傳節(jié)點產(chǎn)品的接口是固定的、較少的和統(tǒng)一的，因此，一個節(jié)點無法集成多種接口和多個傳感器，從而降低了無線傳感網(wǎng)系統(tǒng)的通用性和擴展性。
[0003]因此，有必要對現(xiàn)有技術做進一步的改進。
實用新型內容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種通用性、擴展性高的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)。
[0005]為達成前述目的，本實用新型一種無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)，其包括:
[0006]無線節(jié)點，其設置有若干個接口 ；
[0007]傳感器I/O模塊(信息輸入:input/信息輸出:output,簡稱I/O模塊),其一端設置有兩個第一通信接口，另一個端設置有多個第二通信接口，所述傳感器I/O模塊的其中一個第一通信接口通過線纜與所述無線節(jié)點的一個接口相連接；
[0008]多個傳感器，每個傳感器通過連接線與所述傳感器I/O模塊中的一個第二通信接口相連接。
[0009]作為本實用新型一個優(yōu)選的實施例，所述傳感器采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過相應的第二通信接口輸送給所述傳感器I/o模塊，所述傳感器I/O模塊接收所述傳感器發(fā)來的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息通過相應的第二通信接口傳遞給所述無線節(jié)點，所述無線節(jié)點以無線zigbee (全新無線網(wǎng)絡數(shù)據(jù)通信技術)方式發(fā)送所述傳感器采集的數(shù)據(jù)給網(wǎng)關。
[0010]作為本實用新型一個優(yōu)選的實施例，所述無線節(jié)點中的接口為RS485接口，
[0011]所述傳感器I/O模塊的第二通信接口包括I2C(Inter — Integrated Circuit)接口、SPI 接 口(Serial Peripheral Interface,簡稱 SPI)、GPIO 接 口(General-PurposeInput/Output Ports,通用輸入 / 輸出，簡稱 GPIO)、ADC 接 口(Analog-to-DigitalConverter,模數(shù)轉換器,簡稱ADC),
[0012]所述傳感器1/0模塊的第一通信接口為兩個RS485接口。
[0013]作為本實用新型一個優(yōu)選的實施例，所述傳感器1/0模塊為多個，
[0014]所述無線節(jié)點中的一個接口連接有一個菊花鏈，
[0015]所述菊花鏈包括一個父傳感器1/0模塊和多個子傳感器1/0模塊，其中父傳感器I/o模塊的一個第一通信接口與所述無線節(jié)點的一個接口相連接。
[0016]每個子傳感器1/0模塊的一個第一通信接口與上一級的子傳感器1/0模塊或父傳感器I/o模塊的一個第一通信接口相連，每個傳感器I/O的各個第二通信接口與對應的傳感器相連。
[0017]作為本實用新型一個優(yōu)選的實施例，所述無線節(jié)點上還設置有指示裝置。
[0018]本實用新型的有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本實用新型解決了無線數(shù)傳模塊(無線節(jié)點)的擴展接口問題，讓每個無線節(jié)點可以集成各種傳感器，增強無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的通用性、擴展性和系統(tǒng)集成度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)在一個實施例中的邏輯結構圖；
[0020]圖2是本實用新型的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)的結構框圖；
[0021]圖3是本實用新型的菊花鏈結構示意圖；
[0022]圖4是本實用新型的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)在一個具體實施例中的結構示意圖；
[0023]圖5是本實用新型的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)在另一個具體實施例中的結構示意圖；
[0024]圖6是本實用新型的通信方式流程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0026]此處所稱的“一個實施例”或“實施例”是指可包含于本實用新型至少一個實現(xiàn)方式中的特定特征、結構或特性。在本說明書中不同地方出現(xiàn)的“在一個實施例中”并非均指同一個實施例，也不是單獨的或選擇性的與其他實施例互相排斥的實施例。
[0027]請參閱圖1，其為本實用新型無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)在一個實施例中的邏輯結構圖，其包括無線節(jié)點S1、傳感器I/O模塊S2以及傳感器S3。
[0028]所述無線節(jié)點SI，其設置有若干個接口。所述無線節(jié)點SI的接口為RS485接口，在該實施例中，所述無線節(jié)點SI的RS485接口可以為四個，在其他實施例中，該RS485接口還可以為多個，可以隨需要而定。在一個實施例中，所述無線節(jié)點SI上還設置有指示裝置(未圖示)。
[0029]請參閱圖2，其為本實用新型的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)的結構框圖。R如圖1和圖2所示，所述傳感器I/O模塊S2，其一端設置有兩個第一通信接口 S201，另一個端設置有多個第二通信接口 S202，所述傳感器I/O模塊S2的其中一個第一通信接口 S201通過線纜與所述無線節(jié)點SI的一個接口相連接。所述傳感器I/O模塊S2的第二通信接口 S202包括但不限于I2C接口、SPI接口、GPIO接口、ADC接口 ；所述傳感器I/O模塊S2的第一通信接口 S201為兩個RS485接口。在該實施例中，所述傳感器I/O模塊S2為多個。所述傳感器I/O模塊S2還包括低功耗微處理器(CPU)S211，所述CPU通過傳感器接口電路S212與所述第二通信接口 S202相連接，所述CPU用來處理傳感器S3和無線節(jié)點SI之間的通信。所述傳感器S3為多個，每個傳感器S3通過連接線與所述傳感器I/O模塊S2中的一個第二通信接口 S202相連接。所述傳感器S3采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過相應的第二通信接口 S202輸送給所述傳感器I/O模塊S2，所述傳感器I/O模塊S2接收所述傳感器S3發(fā)來的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息通過相應的第一通信接口 S201傳遞給所述無線節(jié)點SI，所述無線節(jié)點SI以無線zigbee方式發(fā)送所述傳感器S3采集的數(shù)據(jù)給網(wǎng)關S4。在一個實施例中，多個無線節(jié)點SI組成MESH網(wǎng)絡(無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡)，所有數(shù)據(jù)匯聚到傳感網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)關S4。
[0030]請參閱圖3，其為本實用新型的菊花鏈結構示意圖。如圖1至3所示，所述無線節(jié)點Si中的一個接口連接有一個菊花鏈，在一個實施例中，所述菊花鏈包括一個父傳感器I/
O模塊S21和多個子傳感器I/O模塊S22，S23，S24......Sn，其中η為整數(shù)，其中父
傳感器I/o模塊S21的一個第一通信接口 S201與所述無線節(jié)點SI的一個接口相連接，每
個子傳感器I/O模塊S22，S23，S24......Sn的一個第一通信接口 S201與上一級的
父傳感器I/O模塊S21或子傳感器I/O模塊S22，S23，S24......Sn-1的一個第一
通信接口 S201相連，每個傳感器I/O模塊的各個第二通信接口 S202與對應的傳感器S31，S32，S33......Sn相連，其中η為整數(shù)。
[0031]請參閱圖4，其為本實用新型的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)在一個具體實施例中的結構示意圖，在該實施例中，所述傳感器I/o模塊S21只有一個，則該傳感器I/O模塊S21即為父傳感器I/O模塊，則該父傳感器I/O模塊S21上的其中一個第一通信接口 S201負責與無線節(jié)點SI通信，第二通信接口 S202負責與傳感器S31通信，該父傳感器I/O模塊S21的電源由所述無線節(jié)點SI進行控制。
[0032]請參閱圖5，其為本實用新型的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)在另一個具體實施例中的結構示意圖，在該實施例中，所述傳感器I/O模塊S21為三個，則該三個傳感器I/O模塊一個是父傳感器I/O模塊S21，另一個為父傳感器I/O模塊S21下層的第一子傳感器I/O模塊S22，再一個為第一子傳感器I/O模塊下層的第二子傳感器I/O模塊。所述第一子傳感器I/O模塊S22上的其中一個第一通信接口 S201負責與父傳感器I/O模塊S21通信，另一個第一通信接口 S201負責與其下一層的第二子傳感器I/O模塊S23通信，所述父傳感器I/O模塊S21上的第二通信接口 S202與傳感器S31通信，所述第一子傳感器I/O模塊S22上的第二通信接口 S202與另外的傳感器S32通信，該第一子傳感器I/O模塊S22的電源由父傳感器I/O模塊S21進行控制，進一步的，所述第二子傳感器I/O模塊S23的電源由第一子傳感器I/O模塊S22進行控制。
[0033]請參閱圖6，其為本實用新型的通信方式流程圖。首先，啟動無線節(jié)點，無線節(jié)點開始自動掃描其接口，確定是否連接有父傳感器I/o模塊，若查詢到父傳感器I/O模塊，則所述父傳感器I/o模塊發(fā)出握手信息進而查詢是否有第一子傳感器I/O模塊，當父傳感器I/O模塊向下發(fā)送握手信息查詢到有第一子傳感器I/O模塊，然后第一子傳感器I/O模塊響應父傳感器I/o模塊發(fā)來的握手信息(握手信息中包含了無線節(jié)點的I/O模塊深度)讓父傳感器I/o模塊知道下一層有傳感器要上報數(shù)據(jù)，同時打開下一層第二子傳感器I/o模塊電源，向下一層第二子傳感器I/o模塊發(fā)送握手信號。如果第一子傳感器I/O模塊接收到響應，則等待第二子傳感器I/o模塊上報其所采集的傳感器的數(shù)據(jù)，所述第一子傳感器I/O模塊將第二子傳感器I/o模塊的數(shù)據(jù)添加到自己的模塊數(shù)據(jù)后接著向其父傳感器I/O模塊上報，然后父傳感器I/o模塊將第一子傳感器I/O模塊上報的數(shù)據(jù)添加到自己的模塊中輸送給節(jié)點。如果在一定時間內第一子傳感器I/o模塊沒有接收到響應，則認為第一子傳感器I/o模塊無子模塊，所述第一子傳感器I/O模塊采集傳感器數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)(傳感器數(shù)據(jù)+傳感器類型ID+傳感器I/O模塊深度)上報給父傳感器I/O模塊。父傳感器I/O模塊將第一子傳感器I/O模塊的數(shù)據(jù)添加到自己的模塊數(shù)據(jù)后接著上報，直到節(jié)點接收到所有傳感器數(shù)據(jù)。最終數(shù)據(jù)匯聚到節(jié)點，節(jié)點發(fā)送所有菊花鏈上的傳感器數(shù)據(jù)到網(wǎng)關或者下一個多跳節(jié)點。
[0034]在一個實施例中，在傳感器I/O模塊查詢是否連接有傳感器時，傳感器I/O模塊會將信息通知指示裝置，例如燈光裝置，若有，則傳感器采集數(shù)據(jù)，綠燈亮，若無傳感器連接，則紅燈亮，然后子傳感器I/o模塊發(fā)送數(shù)據(jù)信息給父傳感器I/O模塊。
[0035]在本實用新型中，每個傳感器I/O模塊都需要在整個傳感器網(wǎng)絡中能夠唯一識另IJ，即每個傳感器I/o模塊在數(shù)據(jù)庫中都有一個唯一的虛擬ID (IDentity)0該虛擬ID是一個64位的數(shù)，每16位為一個字段，分別是:節(jié)點號+端口號+傳感器I/O模塊深度+傳感器類型號。每個傳感器I/O模塊上報自己傳感器信息的時候需要上報傳感器I/O模塊深度、傳感器類型和傳感器數(shù)據(jù)。無線節(jié)點上報時會添加節(jié)點號和端口信息。服務器端能夠從節(jié)點數(shù)據(jù)包中解析并生成每一個傳感器I/O模塊的唯一 ID號。本實用新型的傳感器I/O模塊支持即插即用。
[0036]本實用新型解決了無線數(shù)傳模塊(無線節(jié)點)的擴展接口問題，讓每個無線節(jié)點可以集成各種傳感器，增強無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的通用性、擴展性和系統(tǒng)集成度。
[0037]上述說明已經(jīng)充分揭露了本實用新型的【具體實施方式】。需要指出的是，熟悉該領域的技術人員對本實用新型的【具體實施方式】所做的任何改動均不脫離本實用新型的權利要求書的范圍。相應地，本實用新型的權利要求的范圍也并不僅僅局限于前述【具體實施方式】。
【權利要求】
1.一種無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)，其特征在于:其包括: 無線節(jié)點，其設置有若干個接口 ； 傳感器I/o模塊，其一端設置有兩個第一通信接口，另一個端設置有多個第二通信接口，所述傳感器I/o模塊的其中一個第一通信接口通過線纜與所述無線節(jié)點的一個接口相連接； 多個傳感器，每個傳感器通過連接線與所述傳感器I/o模塊中的一個第二通信接口相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)通過相應的第二通信接口輸送給所述傳感器I/o模塊，所述傳感器I/O模塊接收所述傳感器發(fā)來的數(shù)據(jù)信息并將數(shù)據(jù)信息通過相應的第一通信接口傳遞給所述無線節(jié)點，所述無線節(jié)點以無線Zigbee方式發(fā)送所述傳感器采集的數(shù)據(jù)給網(wǎng)關。
3.根據(jù)權利要求1所述的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)，其特征在于: 所述無線節(jié)點中的接口為RS485接口， 所述傳感器I/O模塊的第二通信接口包括I2C接口、SPI接口、GPIO接口、ADC接口， 所述傳感器I/O模塊的第一通信接口為兩個RS485接口。
4.根據(jù)權利要求1所述的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)，其特征在于: 所述傳感器I/O模塊為多個， 所述無線節(jié)點中的一個接口連接有一個菊花鏈， 所述菊花鏈包括一個父傳感器I/O模塊和多個子傳感器I/O模塊，其中父傳感器I/O模塊的一個第一通信接口與所述無線節(jié)點的一個接口相連接， 每個子傳感器I/O模塊的一個第一通信接口與上一級的子傳感器I/O模塊或父傳感器I/O模塊的一個第一通信接口相連，每個傳感器I/O的各個第二通信接口與對應的傳感器相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的無線傳感網(wǎng)傳感器傳輸系統(tǒng)，其特征在于:所述無線節(jié)點上還設置有指示裝置。
【文檔編號】H04W84/18GK203722830SQ201320835868
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權日:2013年12月17日
【發(fā)明者】彭萬華, 皮鵬 申請人:美新微納傳感系統(tǒng)有限公司