专利名称：一种手持式无线传感器网络侦听设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种侦听设备，尤其是一种手持式无线传感器网络侦听设备，属 于无线传感器网络领域。
背景技术：
与传统的网络相比，无线传感器网络应用环境复杂多变，无线频段多种多样，典型 的频段包括 433MHz、780MHz、915MHz、2. 4GHz 等；通信协议如 Zigbee、蓝牙(Bluetooth)和 大量的用户自定义的协议；每一个频段又可以细分为若干无线信道。如何对这些应用研究成果进行分析、测试和研究验证，以保证其在实际工作中稳 定高效，已经成为亟待解决的问题。侦听设备是一种典型的无线网络分析工具，它利用无线 信道的广播特性，接收空中的无线数据分组，提交用户进行进一步的分析。针对无线传感器网络应用，目前已经存在一些侦听设备，例如常见的无线传感器 网络操作系统TinyOS中，自带的例程中就包含在无线传感器网络节点中的侦听代码，其功 能为将无线射频数据转发到节点的串行接口，该串行接口连接到台式计算机上，通过软件 在台式计算机的屏幕上进一步显示无线数据的内容。国内外也对侦听设备有一些扩展，如威讯紫晶公司开发的8信道或16信道无线 数据包监听器(参考:http://www. vinnotech. com/products, php ？ action = list&f = 374)，如图1所示。这些设备可以对ZigBee网络中多个信道的数据包实时、同步监听，可支 持IEEE802. 15. 4E跳频系统开发，相关软件和界面具有强大的过滤排序功能，可以有效地 提高网络调试效率。然而，现有的侦听设备也存在一定的问题。无线传感器网络通常部署在室外环境， 缺乏能量供应(主要是交流电源)，实际工作中的无线传感器网络通常仅工作于设定的频 道，无需同时覆盖全部频道。因此，将现有的设备用于室外环境时，第一个问题是无法提供 电源，第二个问题是不宜过大，需要灵活便携。现有的方案显然并不太适合于实际部署的无 线传感器网络应用。
实用新型内容针对以上问题，本实用新型的目的在于提供一种手持式无线传感器网络侦听设 备，用于室外无线传感器网络无线通信侦听。该设备采用嵌入式微处理器板、可更换的无线 通信模块、显示屏、键盘和电源共同构成一个手持式的侦听设备，无线频段、工作信道和通 信协议可以设定，从而实现灵活、便携地在室外环境中侦听无线传感器网络的无线通信数 据。本实用新型的技术方案为一种手持式无线传感器网络侦听设备，其特征在于包括外壳、键盘、显示器、嵌入 式微处理模板、天线、无线通信模块、供电模块；所述键盘、显示器分别设于所述外壳侧面， 所述嵌入式微处理模板、无线通信模块、供电模块分别设于所述外壳内部，所述键盘、显示器、无线通信模块分别通过数据线与所述嵌入式微处理模板连接，所述无线通信模块与所 述天线通过数据线连接，所述供电模块分别与所述显示器、嵌入式微处理模板、无线通信模 块电连接。进一步的，所述无线通信模块为信道可调的无线通信模块。进一步的，所述无线通信模块为单信道无线通信模块。进一步的，所述无线通信模块为采用CC2420集成电路的2. 4G无线模块。进一步的，所述无线通信模块为采用CC1000的433M无线模块。进一步的，所述无线通信模块为采用CCllOO的915M无线模块。进一步的，所述天线为外置天线，所述天线设于所述外壳的顶部。进一步的，所述外壳为一盒状结构。进一步的，所述供电模块为充电电池或蓄电池。进一步的，所述嵌入式微处理模板为S3C2440微处理器。手持式无线传感器网络侦听设备的逻辑结构包括可更换的无线通信模块、嵌入 式微处理器板、显示屏、键盘和电源。如图2所示，可更换的无线通信模块采用无线通信芯片构成的微型化模块，与嵌 入式微处理器板相连，将无线通信模块接收到的数据转发到嵌入式微处理器板，并在嵌入 式微处理器板的控制下切换信道。嵌入式微处理器板采用小尺寸低功耗的电路，确保其便 携性和野外工作的长期性，与显示屏和键盘相连，获得操作人员的按键信息，并在显示屏上 显示侦听获取的无线通信数据。电源与无线通信模块、嵌入式微处理器板和显示屏相连，为 这些模块提供电源供应。嵌入式微处理器板连接一个无线通信模块，但无线通信模块存在多种类型，可以 根据需要灵活更换。无线通信模块可以接收控制，灵活地改变其侦听的无线信道。电源可以采用充电电池、蓄电池、或其他易于携带的电源供应模块。电源采用大容 量的充电电池，同时合理限定电源的重量和尺寸。与现有技术相比，本实用新型的积极效果为本实用新型通过选用可更换的、小尺寸的无线通信模块，以及嵌入式微处理器板 和便携电源，降低了侦听设备的尺寸、重量和功率消耗，使得本实用新型具有灵活便携、以 及在无线传感器网络部署的实际环境中长期工作的特点。同时，可更换的无线通信模块和 可设定的侦听信道，使得本实用新型可以适合不同的无线传感器网络应用的射频频段和工 作信道。
图1为现有的8信道或16信道无线数据包监听器；图2为本实用新型的结构原理图；图3为本实用新型的结构图；(a)本实用新型外部结构图，(b)本实用新型内部结构原理图；其中1_键盘，2-显示屏，3-外壳，4-嵌入式微处理模板，5-天线，6_无线通信模 块，7-电池。
具体实施方式
以下结合附图通过最佳实施例详细说明本实用新型，但不构成对本实用新型的限 制。如图3所示，为本实用新型的外形图和结构图。从外形上看，本实用新型呈现盒状的结构，正面有键盘和显示屏，顶部有无线通信 模块的天线。在内部，本实用新型呈现三层的结构，自上而下分别是嵌入式微处理器板、无线通 信模块和电池。无线通信模块包括，采用CC2420集成电路的2. 4G无线模块，采用CC1000的 433M无线模块，采用CCllOO的915M无线模块。可更换的无线通信模块的天线由本设备顶 部引出。嵌入式微处理器板采用三星S3C2440微处理器，板上包括64M RAM和128M Flash, 支持运行嵌入式Linux操作系统。该款三星微处理器内置显示屏控制，可以直接驱动显示 屏。下层是电源模块，采用4节5号充电电池，形成6V的电源供应，理论上可以供本设备工 作连续数十个小时。通过在嵌入式微处理器上运行Linux操作系统下开发的相应代码，可 以在屏幕上显示侦听到的数据分组，同时允许用户选定信道或者自动搜索信道，方便对室 外的无线传感器网络的测试分析。本设备还可以存储相关的侦听数据，这些室外测量的数据可以在离开现场后进一 步的显示和分析，并可以输出到台式计算机或其他存储设备。
权利要求一种手持式无线传感器网络侦听设备，其特征在于包括外壳、键盘、显示器、嵌入式微处理模板、天线、无线通信模块、供电模块；所述键盘、显示器分别设于所述外壳侧面，所述嵌入式微处理模板、无线通信模块、供电模块分别设于所述外壳内部，所述键盘、显示器、无线通信模块分别通过数据线与所述嵌入式微处理模板连接，所述无线通信模块与所述天线通过数据线连接，所述供电模块分别与所述显示器、嵌入式微处理模板、无线通信模块电连接。
2.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述无线通信模块为信道可调的无线通信模块。
3.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述无线通信模块为单信道无线通信模块。
4.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于所述无线通信模块为采用CC2420集成电 路的2. 4G无线模块。
5.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于所述无线通信模块为采用CClOOO的433M 无线模块。
6.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于所述无线通信模块为采用CCl100的915M无线模块。
7.如权利要求1或2或3所述的设备，其特征在于所述天线为外置天线，所述天线设于 所述外壳的顶部。
8.如权利要求7所述的设备，其特征在于所述外壳为一盒状结构。
9.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述供电模块为充电电池或蓄电池。
10.如权利要求1所述的设备，其特征在于所述嵌入式微处理模板为S3C2440微处理
专利摘要本实用新型公开了一种手持式无线传感器网络侦听设备，属于无线传感器网络领域。本设备包括外壳、键盘、显示器、嵌入式微处理模板、天线、无线通信模块、供电模块；键盘、显示器分别设于外壳侧面，嵌入式微处理模板、无线通信模块、供电模块分别设于外壳内部，键盘、显示器、无线通信模块分别通过数据线与嵌入式微处理模板连接，无线通信模块与所述天线通过数据线连接，供电模块分别与显示器、嵌入式微处理模板、无线通信模块电连接。与现有技术相比，本设备具有灵活便携、以及在无线传感器网络部署的实际环境中长期工作的特点。
文档编号H04W12/02GK201733313SQ20102027823
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月30日 优先权日2010年7月30日
发明者孙利民, 孙玉砚, 朱红松, 皇甫伟, 赵忠华 申请人:中国科学院软件研究所