專利名稱：基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子信息領(lǐng)域，具體地說涉及一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán) 境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置。
背景技術(shù)：
傳感器由于體積或成本方面的要求，覆蓋范圍小、測量精確度較差，單個傳感器一 般只能覆蓋有限的監(jiān)測區(qū)域。若要準(zhǔn)確、可靠地監(jiān)測物理世界必須要綜合多個傳感器的測 量值。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)的產(chǎn)生與發(fā)展，使得將多種傳感器 集成為一體，制造小型化、低成本、多功能的傳感器節(jié)點(diǎn)成為可能。為了實(shí)現(xiàn)對物理世界遠(yuǎn) 程監(jiān)控，每個傳感器節(jié)點(diǎn)都需要具有將其采集到的監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的能力。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一種無基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)，綜合了傳感器、嵌入式計算、無線 通信、分布式信息處理、微電子制造和軟件編程等多項(xiàng)技術(shù)，是由大量無處不在的具有特定 功能的廉價微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織的無線通信方式而形成一個多跳的、自組織監(jiān)控網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)，是能根據(jù)環(huán)境自主完成指定任務(wù)的“智能”系統(tǒng)，能協(xié)作地實(shí)時監(jiān)測、感知和采集網(wǎng) 絡(luò)所監(jiān)控區(qū)域內(nèi)感興趣的各種環(huán)境或監(jiān)測對象的信息，并對這些監(jiān)測信息進(jìn)行處理，獲得 詳盡準(zhǔn)確的信息，然后傳送給用戶終端?，F(xiàn)有的倉庫環(huán)境狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，無論是集中式還是分布式系統(tǒng)，均需要將傳感器 提供的信號通過相應(yīng)的有線電纜傳輸至數(shù)據(jù)處理中心。使用這種有線網(wǎng)絡(luò)存在諸多缺點(diǎn)。1、由于電纜的限制，不能實(shí)現(xiàn)對倉庫某特定區(qū)域環(huán)境參數(shù)的接觸式檢測；2、為了能夠準(zhǔn)確的監(jiān)測倉庫各區(qū)域環(huán)境參數(shù)的變化，需要在各個區(qū)域安裝多個煙 霧傳感器、溫度傳感器、溫濕度傳感器這樣整個倉庫內(nèi)需要安裝大量的煙霧傳感器、溫度傳 感器、濕度傳感器，大量電纜線引出困難，增加了布線成本；3、倉儲內(nèi)部的傳感器不可避免地會發(fā)生老化或出現(xiàn)故障，導(dǎo)致監(jiān)測參數(shù)的損失；4、一般的監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計完成后，增加、調(diào)整傳感器比較困難，傳感器配置的改變有 可能需要修改系統(tǒng)軟件源程序。一旦上述情況的發(fā)生，就會導(dǎo)致不能實(shí)時、準(zhǔn)確、全面的了解倉庫環(huán)境的情況。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種能實(shí)時、準(zhǔn)確、全面了解 倉庫環(huán)境的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測系統(tǒng)。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是，一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀 態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，包括設(shè)置于倉庫的測點(diǎn)處的第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第二無線傳 感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第三無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，分 別被配置為終端節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)并構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，其改進(jìn)點(diǎn)在于還包括一個sink節(jié)點(diǎn)，所述 第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第三無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第七無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)與sink節(jié)點(diǎn)之間均通過無線相互連接，所述sink節(jié)點(diǎn) 連接主控計算機(jī)，所述第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第三無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點(diǎn)、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的硬件組成部分包括第一電源模 塊、采集模塊、第一數(shù)據(jù)處理模塊和第一通信模塊，所述第一電源模塊分別連接采集模塊、 第一數(shù)據(jù)處理模塊和第一通信模塊，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊和第一通信模塊互相連接，所 述第一通信模塊為無線收發(fā)模塊，所述采集模塊的輸出與第一數(shù)據(jù)處理模塊的輸入連接， 所述sink節(jié)點(diǎn)包括第二通信模塊、第二數(shù)據(jù)處理模塊和第二電源模塊，所述第二電源模塊 分別連接第二數(shù)據(jù)處理模塊和第二通信模塊，所述第二數(shù)據(jù)處理模塊和第二通信模塊互相 連接，所述第二通信模塊為無線收發(fā)模塊。所述采集模塊由煙霧采集單元、溫濕度采集單元和溫度采集單元組成。所述煙霧采集單元包括煙霧傳感器U3、連接電阻R12和電阻R13，所述電阻R12和 電阻R13組成分壓電路，所述煙霧傳感器U3連接有接插件JPl，所述接插件JPl連接第一電 源模塊。所述溫濕度采集單元包括數(shù)字溫濕度集成傳感器U4,所述數(shù)字溫濕度集成傳感器 分別連接限流電阻R4和濾波電容C11。所述溫度采集單元包括低壓溫度傳感器U5和濾波電容C。所述第一數(shù)據(jù)處理模塊具有2. 4GHz射頻電路、CPU、ROM存儲器、RAM存儲器、AES 加密算法加速器和儲存程序的E2PROM,兼容2. 4GHzIEEE802. 15. 4協(xié)議無線收發(fā)模塊，所述 RAM存儲器支持網(wǎng)絡(luò)路由。所述第二數(shù)據(jù)處理模塊具有2. 4GHz射頻電路、CPU、ROM存儲器、RAM存儲器、AES 加密算法加速器和儲存程序的E2PROM,兼容2. 4GHzIEEE802. 15. 4協(xié)議無線收發(fā)模塊，所述 RAM存儲器支持網(wǎng)絡(luò)路由。所述第一電源模塊包括開關(guān)模塊SW3、二極管D5和電池BT1，所述開關(guān)模塊SW3的 輸入端接電池BTl的正極且接二極管D5的負(fù)極，所述電池BTl的負(fù)極和二極管D5的正極 均接地。所述第二電源模塊包括開關(guān)模塊SW3、二極管D5和電池BT1，所述開關(guān)模塊SW3的 輸入端接電池BTl的正極且接二極管D5的負(fù)極，所述電池BTl的負(fù)極和二極管D5的正極 均接地。所述第一通信模塊與第一數(shù)據(jù)處理模塊集成在一起，所述第二通信模塊與第二數(shù) 據(jù)處理模塊集成在一起。本實(shí)用新型的有益效果是1、采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對倉庫環(huán)境實(shí)施遠(yuǎn)程、非接觸式、網(wǎng)絡(luò)化和實(shí)時在線 監(jiān)測，保障倉庫環(huán)境處于所需狀態(tài)，工作人員可通過上網(wǎng)查詢，實(shí)時了解倉庫環(huán)境狀態(tài)，這 種監(jiān)測方式準(zhǔn)確、實(shí)時、方便且實(shí)用性強(qiáng)。由于傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量大，分布密度高，因此傳 感器網(wǎng)絡(luò)具有數(shù)據(jù)采集量大，精度高的特點(diǎn)。傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)還具有計算能力、存儲能力和 無線通信能力。2、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間能夠自組織形成網(wǎng)絡(luò)，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給自己的本簇節(jié)點(diǎn)，由本簇節(jié)點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后再發(fā)送給上一級簇頭節(jié)點(diǎn)，對采集來 的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得出所測參數(shù)的大小，并通過Sink(無線網(wǎng)關(guān))節(jié)點(diǎn)送到主控計算機(jī)，倉 庫環(huán)境狀態(tài)監(jiān)控中心可以通過主控計算機(jī)訪問數(shù)據(jù)，還可以向無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)布命令， 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，監(jiān)控中心配置主控計算機(jī)并運(yùn)行監(jiān)控軟件為管理員提供對現(xiàn)場倉庫 環(huán)境狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢和操作，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測與控制。3、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)允許節(jié)點(diǎn)有一定的故障率，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)具有動態(tài)性且具有容 錯能力，一旦有傳感器失效，可通過協(xié)議來適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的動態(tài)變化，網(wǎng)絡(luò)也將自動重 新組網(wǎng)，可以在節(jié)點(diǎn)間進(jìn)行協(xié)同監(jiān)控，能夠保證監(jiān)測系統(tǒng)不間斷工作。
圖1是本實(shí)用新型的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)原理圖；圖2是本實(shí)用新型的組網(wǎng)架構(gòu)圖；圖3是圖1中第一電源模塊15或第二電源模塊15’的電路原理圖；圖4是圖1中采集模塊14中的煙霧采集單元電路原理圖；圖5為圖1中采集模塊14中的溫濕度采集單元電路原理圖；圖6為圖1中采集模塊14中的溫度采集單元電路原理圖。圖7為sink節(jié)點(diǎn)的原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)描述。如圖1 7所示，本實(shí)用新型的采集數(shù)據(jù)的第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1至第八無 線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8均安裝在倉庫內(nèi)溫度、濕度、煙霧等信息采集點(diǎn)處。一種基于無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，包括設(shè)置于倉庫的測點(diǎn)處的第一無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)1、第二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)2、第三無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)3、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)4、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)5、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)6、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 7和第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8，分別被配置為終端節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)并構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，還包括一 個sink節(jié)點(diǎn)9，所述第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1、第二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)2、第三無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)3、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)5、第六無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)6、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)7、第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8與sink節(jié)點(diǎn)9之間均通 過無線相互連接，所述sink節(jié)點(diǎn)9連接主控計算機(jī)10，所述第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1、第 二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)2、第三無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)3、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)4、第五無 線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)5、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)6、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)7和第八無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8的硬件組成部分包括第一電源模塊15、采集模塊14、第一數(shù)據(jù)處理模塊 13和第一通信模塊12，所述第一電源模塊15分別連接采集模塊14、第一數(shù)據(jù)處理模塊13 和第一通信模塊12，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊13和第一通信模塊12互相連接，所述第一通信 模塊12為無線收發(fā)模塊，所述采集模塊14的輸出與第一數(shù)據(jù)處理模塊13的輸入連接，所 述sink節(jié)點(diǎn)9包括第二通信模塊12’、第二數(shù)據(jù)處理模塊13’和第二電源模塊15’，所述第 二電源模塊15’分別連接第二數(shù)據(jù)處理模塊13’和第二通信模塊12’，所述第二數(shù)據(jù)處理模 塊13’和第二通信模塊12’互連，所述第二通信模塊12’為無線收發(fā)模塊。[0034]所述采集模塊14由煙霧采集單元、溫濕度采集單元和溫度采集單元組成。所述煙霧采集單元包括煙霧傳感器U3、連接電阻Rl2和電阻Rl3，所述電阻Rl2和 電阻R13組成分壓電路，所述煙霧傳感器U3連接有接插件JPl，所述接插件JPl連接第一電 源模塊15。所述溫濕度采集單元包括數(shù)字溫濕度集成傳感器U4,所述數(shù)字溫濕度集成傳感器 分別連接限流電阻R4和濾波電容C11。所述溫度采集單元包括低壓溫度傳感器U5和濾波電容C。所述第一數(shù)據(jù)處理模塊13具有2. 4GHz射頻電路、CPU、ROM存儲器、RAM存儲器、 AES加密算法加速器和儲存程序的E2PROM,兼容2. 4GHzIEEE802. 15. 4協(xié)議無線收發(fā)模塊， 所述RAM存儲器支持網(wǎng)絡(luò)路由。所述第二數(shù)據(jù)處理模塊13’具有2. 4GHz射頻電路、CPU、ROM存儲器、RAM存儲器、 AES加密算法加速器和儲存程序的E2PROM,兼容2. 4GHzIEEE802. 15. 4協(xié)議無線收發(fā)模塊， 所述RAM存儲器支持網(wǎng)絡(luò)路由。所述第一電源模塊15包括開關(guān)模塊SW3、二極管D5和電池BT1，所述開關(guān)模塊SW3 的輸入端接電池BTl的正極且接二極管D5的負(fù)極，所述電池BTl的負(fù)極和二極管D5的正 極均接地。所述第二電源模塊15’包括開關(guān)模塊SW3、二極管D5和電池BT1，所述開關(guān)模塊 SW3的輸入端接電池BTl的正極且接二極管D5的負(fù)極，所述電池BTl的負(fù)極和二極管D5 的正極均接地。所述第一通信模塊12與第一數(shù)據(jù)處理模塊13集成在一起，所述第二通信模塊12’ 與第二數(shù)據(jù)處理模塊13’集成在一起?？蛇x用集數(shù)據(jù)處理模塊與通信模塊于一體的型號為 JN5139的芯片。所述數(shù)據(jù)處理模塊13中的芯片集成一個32位處理器，具有2. 4GHz射頻電路和 MAC協(xié)議的CPU，兼容2. 4GHz IEEE802. 15. 4協(xié)議無線收發(fā)模塊，內(nèi)置的ROM存儲集成了點(diǎn)對 點(diǎn)通信和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通信的完整協(xié)議，內(nèi)置的RAM存儲可支持網(wǎng)絡(luò)路由，儲存程序的E2PR0M， 通信模塊12為無線發(fā)送模塊，為Sink(無線網(wǎng)關(guān))節(jié)點(diǎn)通信模塊。內(nèi)置的RAM存儲可支持 網(wǎng)絡(luò)路由和控制器功能，內(nèi)置的硬件MAC地址和高度安全的AES加密算法加速器減小功耗 和處理器的負(fù)載。上述節(jié)點(diǎn)裝置的各數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)按無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建，不需要從檢測點(diǎn)鋪設(shè)通 信電纜至監(jiān)控中心，網(wǎng)絡(luò)具有容錯能力，允許無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)有一定的故障率，一旦有 傳感器失效，網(wǎng)絡(luò)將自動重新組網(wǎng)，能夠保證監(jiān)測裝置不間斷工作?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)之間，主要通過多跳式路由通信方式傳輸和轉(zhuǎn)發(fā)控制命令以及 各采集節(jié)點(diǎn)的參數(shù)信息及節(jié)點(diǎn)位置信息，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)具有自動獲得最佳路由的算法 和路由表的動態(tài)建立?？梢酝ㄟ^第三方網(wǎng)關(guān)設(shè)備無縫介入公網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)控制中心和現(xiàn)場節(jié)點(diǎn) 的遠(yuǎn)程通信。如圖2所示，現(xiàn)場的第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1 第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8分 別被配置為一定數(shù)目的終端節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)，并構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，將各第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 1 第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8安裝在倉庫的測點(diǎn)處，各第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1 第八 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8搜集監(jiān)測區(qū)域的溫度、濕度、煙霧等信息，終端節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集，路由節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)和傳輸，第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1 第八無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)節(jié)點(diǎn)8與Sink節(jié)點(diǎn)9之間通過無線傳輸，將所有第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)1 第八無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)8采集的數(shù)據(jù)匯總傳輸?shù)絊ink節(jié)點(diǎn)9，然后通過Sink節(jié)點(diǎn)9將數(shù)據(jù)上傳至 與其連接的主控計算機(jī)10。各終端節(jié)點(diǎn)可以自動根據(jù)網(wǎng)絡(luò)情況進(jìn)行調(diào)整，并獲得最佳的路 由傳輸路徑，確保數(shù)據(jù)的可靠傳輸。Sink節(jié)點(diǎn)9獲取的數(shù)據(jù)發(fā)送到主控計算機(jī)10，由主控 中心進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)處理和管理調(diào)度等工作。如圖3，本裝置采用電池供電，通過電源BTI的ps7s533芯片進(jìn)行穩(wěn)壓，并在電池接 入端并聯(lián)一個二極管D5防止電池反接燒毀電路。參照圖4，采集模塊14由煙霧采集單元、 溫濕度采集單元和溫度采集單元組成。如圖4所示，煙霧采集主要采用煙霧傳感器U3，U3連接接插件JP1，為煙霧傳感器 U3提供電源，該類型傳感器還可以同時采集丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氫氣等，通過電阻R的 分壓，將輸出的模擬電壓信號送至與其連接的處理模塊的ADC4進(jìn)行標(biāo)定，再通過相應(yīng)的轉(zhuǎn) 換公式計算，求得采集到的煙霧含量。所述煙霧傳感器可選用MQ-2型號。如圖5所示，溫濕度采集電路采用數(shù)字溫濕度集成傳感器U4，U4采集到的溫濕度 值通過2引腳送到處理模塊的DI012引腳，完成數(shù)據(jù)傳輸。所述數(shù)字溫濕度集成傳感器可 選用SHTlO型號。如圖6所示，溫度采集電路主要采用低壓溫度采集傳感器TO，TO將采集到的模 擬溫度信號送至與其連接的處理模塊的ADCl進(jìn)行標(biāo)定。所述低壓溫度采集傳感器可選用 TMP36GZ 型號。數(shù)據(jù)處理模塊、通信模塊、數(shù)據(jù)采集模塊中的數(shù)字溫濕度集成傳感器和低壓溫度 傳感器的工作電源可由兩節(jié)AA電池提供(約為2.7V-3V)；數(shù)據(jù)采集模塊中的煙霧傳感器 的工作電壓為5V，使用升壓電路例如使用MAX756升壓芯片，把兩節(jié)AA電池的電壓(約3V) 升至5V，再運(yùn)用穩(wěn)壓二極管IN5817使得輸出電壓為5V。
權(quán)利要求一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，包括設(shè)置于倉庫的測點(diǎn)處的第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1)、第二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(2)、第三無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(3)、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(4)、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(5)、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(6)、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(7)和第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(8)，分別被配置為終端節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)并構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，其特征在于還包括一個sink節(jié)點(diǎn)(9)，所述第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1)、第二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(2)、第三無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(3)、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(4)、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(5)、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(6)、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(7)、第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(8)與sink節(jié)點(diǎn)(9)之間均通過無線相互連接，所述sink節(jié)點(diǎn)(9)連接主控計算機(jī)(10)，所述第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(1)、第二無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(2)、第三無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(3)、第四無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(4)、第五無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(5)、第六無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(6)、第七無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(7)和第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)(8)的硬件組成部分包括第一電源模塊(15)、采集模塊(14)、第一數(shù)據(jù)處理模塊(13)和第一通信模塊(12)，所述第一電源模塊(15)分別連接采集模塊(14)、第一數(shù)據(jù)處理模塊(13)和第一通信模塊(12)，所述第一數(shù)據(jù)處理模塊(13)和第一通信模塊(12)互相連接，所述第一通信模塊(12)為無線收發(fā)模塊，所述采集模塊(14)的輸出與第一數(shù)據(jù)處理模塊(13)的輸入連接，所述sink節(jié)點(diǎn)(9)包括第二通信模塊(12’)、第二數(shù)據(jù)處理模塊(13’)和第二電源模塊(15’)，所述第二電源模塊(15’)分別連接第二數(shù)據(jù)處理模塊(13’)和第二通信模塊(12’)，所述第二數(shù)據(jù)處理模塊(13’)和第二通信模塊(12’)互相連接，所述第二通信模塊(12’)為無線收發(fā)模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，其 特征在于所述采集模塊(14)由煙霧采集單元、溫濕度采集單元和溫度采集單元組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，其 特征在于所述煙霧采集單元包括煙霧傳感器U3、連接電阻R12和電阻R13，所述電阻R12 和電阻R13組成分壓電路，所述煙霧傳感器U3連接有接插件JPl，所述接插件JPl連接第一 電源模塊(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，其 特征在于所述溫濕度采集單元包括數(shù)字溫濕度集成傳感器U4,所述數(shù)字溫濕度集成傳感 器分別連接限流電阻R4和濾波電容C11。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，其 特征在于所述溫度采集單元包括低壓溫度傳感器U5和濾波電容C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置， 其特征在于所述第一數(shù)據(jù)處理模塊(13)具有2. 4GHz射頻電路、CPU、ROM存儲器、RAM存 儲器、AES加密算法加速器和儲存程序的E2PR0M，兼容2. 4GHz IEEE802. 15. 4協(xié)議無線收發(fā) 模塊，所述MM存儲器支持網(wǎng)絡(luò)路由。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，其 特征在于所述第二數(shù)據(jù)處理模塊(13’)具有2. 4GHz射頻電路、CPU、R0M存儲器、RAM存儲 器、AES加密算法加速器和儲存程序的E2PR0M，兼容2. 4GHz IEEE802. 15. 4協(xié)議無線收發(fā)模 塊，所述MM存儲器支持網(wǎng)絡(luò)路由。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，其特征在于所述第一電源模塊(15)包括開關(guān)模塊SW3、二極管D5和電池BT1，所述開關(guān)模塊 SW3的輸入端接電池BTl的正極且接二極管D5的負(fù)極，所述電池BTl的負(fù)極和二極管D5的 正極均接地。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，其 特征在于所述第二電源模塊(15’)包括開關(guān)模塊SW3、二極管D5和電池BT1，所述開關(guān)模 塊SW3的輸入端接電池BTl的正極且接二極管D5的負(fù)極，所述電池BTl的負(fù)極和二極管D5 的正極均接地。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置， 其特征在于所述第一通信模塊(12)與第一數(shù)據(jù)處理模塊(13)集成在一起，所述第二通信 模塊(12’ )與第二數(shù)據(jù)處理模塊(13’ )集成在一起。專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點(diǎn)裝置，包括設(shè)置于倉庫的測點(diǎn)處的第一無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)～第八無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，分別被配置為終端節(jié)點(diǎn)或路由節(jié)點(diǎn)并構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，還包括sink節(jié)點(diǎn)，所述若干無線傳感器節(jié)點(diǎn)與sink節(jié)點(diǎn)之間通過無線傳輸，sink節(jié)點(diǎn)連接主控計算機(jī)，每個所述無線傳感器節(jié)點(diǎn)包括電源模塊、采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和通信模塊，所述電源模塊分別連接采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和通信模塊，所述數(shù)據(jù)處理模塊和通信模塊互相連接，所述采集模塊的輸出與數(shù)據(jù)處理模塊的輸入連接。本實(shí)用新型可實(shí)時、準(zhǔn)確、全面了解倉庫環(huán)境煙霧、溫度、濕度等狀態(tài)。
文檔編號G08C17/02GK201750563SQ201020282539
公開日2011年2月16日 申請日期2010年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者夏心江, 江冰, 胡鋼, 魏欽偉 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)