[发明专利]具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线传感器节点，尤其是涉及一种具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点。

背景技术

目前，进行数据采集时主要是通过数据采集系统进行现场采集，然后人工将采集的数据通过有线或无线方式传送到数据处理服务器进行处理，这种数据采集方式实时性差，即不能实时采集、实时传输，因而不能满足实际需要。随着通信、网络等信息技术的发展，基于无线传感网络的开发和建设使数据实时采集和实时传输成为可能。然而传感器网络的建设一直尚未进入实用阶段，究其原因，是传感网节点的功能达不到要求，比如能量受限、通信能力受限、计算和存储能力受限等，这些问题中，数据采集和处理能力成为制约标准化、普适的传感器网络节点研制的瓶颈。在数据采集上，普通的传感网节点只能采集单一的数据，或只能接入一路模拟量传感器。在数据处理上，普通的传感网节点采样分析速度慢，在复杂环境中的抗干扰能力不高，容易发生信息误传。同时，现有的无线传感器节点大多不具有程序自动更新与参数及时修正功能，正是由于上述种种原因，现行的传感网节点无法有效完成实时的信息采集任务。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点，其设计合理、布网及维护方便、使用操作简便且使用效果好、智能化程度高，能自动进行内部程序升级、更新和工作参数修正，能有效解决现有传感器节点存在的通信能力差、功能单一、寿命短、不便于维护等缺陷和不足。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点，其特征在于：包括传感器模块、与传感器模块相接的CPU模块、与CPU模块相接且用于自动搜索邻近无线传感器节点的短距离无线通信模块、数据存储模块、在对传感器模块所采集数据进行上传的同时对上位机所发送的由参数修改信息与程序更新信息组成的控制信息进行同步接收的无线收发器、对CPU模块内部程序进行加载与实时更新的程序加载与更新模块、对CPU模块的工作参数进行实时更新与修正的参数修正模块、对所接收控制信息中的信息类型进行自动识别与分类的信息类型自动识别模块、将经信息类型自动识别模块分类后的参数修改信息与程序更新信息分别转存至程序加载与更新模块和参数修正模块的信息转存模块以及与CPU模块相接的电源模块，所述数据存储模块、无线收发器、程序加载与更新模块、参数修正模块、信息类型自动识别模块和信息转存模块均与CPU模块相接，所述信息转存模块与信息类型自动识别模块相接。

上述具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点，其特征是：所述短距离无线通信模块为ZigBee短距离无线通信模块。

上述具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点，其特征是：所述电源模块包括电源管理模块以及分别与电源管理模块相接的可充电电池和太阳能充电电池，所述电源管理模块与CPU模块相接。

上述具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点，其特征是：还包括与CPU模块相接的计时模块。

上述具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点，其特征是：所述传感器模块包括由多个传感器组成的传感器组、与传感器组相接的数据预处理电路模块和与数据预处理电路模块相接的数据采集模块，所述数据采集模块与CPU模块相接。

上述具有程序自动更新及参数修正功能的无线传感器节点，其特征是：所述数据存储模块为处于带电状态下的RAM存储器。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、实现了不同传感器同时使用和数据融合技术，实时性强，数据类型多样且覆盖范围广，各传感网节点信息传播的范围和速度大，传感器工作状态采用远程唤醒机制，能节省电力。

2、设计合理，各模块之间协调工作效率高，且各组件均采用模块形式设置，非常省电，大大延长了传感器节点的使用寿命。

3、传感网节点采用可充电电池供电，便于更换，保证节点供电稳定，使整个传感器网络具有可重构和易调整性、方便维护和管理。

4、可通过远程命令对传感网节点进行参数修改和程序升级，实现了普通传感器的远程校正，通信能力强，传输速度快。

5、节点负责连接无线传感器网络和外部网络的通信，实现两种网络通信协议间的转换和传感器数据的无线传输。

6、用户只需要启动相关命令，发送控制命令到传感器网络内部节点，即可实现数据的远程采集和传输。

7、实现了常见传感器的即插即用，安装更换及布设方便。