一种可编程的通用传感器节点的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是一种可编程的通用传感器节点，属于无线传感器网络领域。
【背景技术】
[0002]传感器节点的主要任务是采集所处环境的数据信息，并将数据转发给其他节点或基站。目前所广泛使用的传感器节点都存在资源有限，计算能力不足的问题。并且缺乏通用性，即无法做到在基本的硬件结构不改变的情况下，仅需要通过更换外接传感器和相应的处理程序就能满足不同的应用需求。本实用新型正是基于这样的考虑，解决了此问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型提供一种可编程的通用传感器节点，板载USB型下载器，并以太阳能电池作为电源，采用低功耗元器件，以达到增强传感器节点的通用性和可重用性、延长传感器节点使用寿命和节省成本的目的。
[0004]为达到本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为:板载USB型下载器；利用太阳能为节点供电;采用低功耗的元器件;各模块在不工作的时候自动进入睡眠状态。
[0005]可编程的通用传感器节点，其特征在于:基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块、基于GPS的定位模块、基于XBee的无线通信模块、外接传感器以及太阳能供电模块，所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块、基于GPS的定位模块、基于XBee的无线通信模块安装于计算和通信子板上，其中:
[0006]所述外接传感器与所述计算和通信子板分离安装；
[0007]所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块与所述外接传感器连接；
[0008]所述基于GPS的定位模块与所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块连接；
[0009]所述基于XBee的无线通信模块与所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块连接；
[0010]所述太阳能供电模块与所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块、所述基于GPS的定位模块、所述基于XBee的无线通信模块分别连接。
[0011]可编程的通用传感器节点，其特征在于:太阳能供电模块利用太阳能板将太阳能转为电能存入蓄电池，为系统提供能源，外接传感器通过低通滤波电路与嵌入式信号处理模块相连，将采集到的信号以SPI的方式发送给嵌入式信号处理模块，同时，GPS模块不停地接收位置、时间信息，以USART方式发送给嵌入式信号处理模块，嵌入式信号处理模块把传感器所采集的信号同所接收到的GPS信号绑定在一起、并按规定数据格式将数据写入存储模块进行临时存储，也可以将数据以规定数据格式通过串口发送给XBee无线通信模块，XBee无线通信模块采用ZigBee技术，能够快速的将数据传输给网络。
[0012]本实用新型的设计简单合理，制作过程简单。仅通过改变外接传感器的种类和处理程序，在不改变传感器节点硬件结构的情况下，即可满足不同的应用需求，具有通用性和可重用性的特点。另外，本实用新型的设计可以有效减少节点的能耗，提高节点生命周期。节点有获取信号准确、计算效率高、传输丢失率低和通用性高的特性，可应用于不同的组网需求。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的硬件连接示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图详细说明本实用新型，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本实用新型的原理，本实用新型的其他方面，特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
[0016]如图1、图2所示，节点启动时，太阳能供电模块给嵌入式信号处理模块上电。工作于BeagleBone Black之上的软件程序对节点进行初始化。初始化完成后嵌入式信号处理模块进入低功耗模式，并开始接收GPS信号，接收到所需数据后将GPS模块设置为睡眠状态，直到下一次需要获取GPS信号时再将GPS模块唤醒。上述步骤完成后，嵌入式信号处理模块开始接收传感器采集到的信号，工作于BeagleBone Black之上的软件程序把传感器所采集的信号同所接收到的GPS信号绑定在一起、并对接收到的信号按应用需求进行处理，将处理后的数据写入存储模块进行临时存储，也可以将数据以规定数据格式通过XBee无线通信模块传输给网络。使用时先将节点放置在需要检测的目标区域，将外接传感器接入传感器节点即可。
[0017]本实用新型的设计简单合理，制作过程简单，可以提升节点的计算能力，节省节点的能耗，可应用于不同的组网需求，具有较高的通用性和可重用性。
[0018]以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
【主权项】
1.可编程的通用传感器节点，其特征在于:基于MSP430F6779和BeagleBoneBlack的嵌入式信号处理模块、基于GPS的定位模块、基于XBee的无线通信模块、外接传感器以及太阳能供电模块，所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块、基于GPS的定位模块、基于XBee的无线通信模块安装于计算和通信子板上，其中: 所述外接传感器与所述计算和通信子板分离安装； 所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块与所述外接传感器连接； 所述基于GPS的定位模块与所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块连接； 所述基于XBee的无线通信模块与所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块连接； 所述太阳能供电模块与所述基于MSP430F6779和BeagleBone Black的嵌入式信号处理模块、所述基于GPS的定位模块、所述基于XBee的无线通信模块分别连接。2.如权利要求1所述一种可编程的通用传感器节点，其特征在于:太阳能供电模块利用太阳能板将太阳能转为电能存入蓄电池，为系统提供能源，外接传感器通过低通滤波电路与嵌入式信号处理模块相连，将采集到的信号以SPI的方式发送给嵌入式信号处理模块，同时，GPS模块不停地接收位置、时间信息，以USART方式发送给嵌入式信号处理模块，嵌入式信号处理模块把传感器所采集的信号同所接收到的GPS信号绑定在一起、并按规定数据格式将数据写入存储模块进行临时存储，也可以将数据以规定数据格式通过串口发送给XBee无线通信模块，XBee无线通信模块采用ZigBee技术，能够快速的将数据传输给网络。
【专利摘要】本实用新型公开一种可编程的通用传感器节点，属于无线传感器网络领域，传感器节点由可编程的BeagleBone？Black芯片、接口芯片MSP430F6779和扩展的GPS定位模块、XBee通信模块、Micro？SD？Card存储模块、太阳能供电模块、传感器组成。通过外接不同种类的传感器，可灵活采集不同的物理信号、应用于不同的组网需求；通过编写满足不同应用需求的程序，可以对所采集的信号进行各种处理，从而增加传感器节点的通用性。
【IPC分类】H04W88/06
【公开号】CN205105404
【申请号】CN201520495604
【发明人】李志华, 刘庭绪
【申请人】江南大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年7月9日