专利名称：一种基于无线传感器网络的条形码采集系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通信技术，特别涉及一种基于无线传感器网络的条形码采集系统。
背景技术：
目前，在各种应用中主要采用以下三种条形码采集方式(一)条形码扫描器采用有线的形式与微型计算机(以下简称上位机)连接，将数据实时地采集到数据中心。由于连接条形码扫描器和上位机的电缆的长度有限，且拖动电缆进行大范围的扫描非常不方便， 因此这种方式主要适合在特定地点进行小范围的条形码采集。(二)携带存储设备的扫描器，可以在移动的过程中，将扫描对象的信息收集并存储到较大的存储设备里。完成采集工作后，回到数据中心，将存储设备中的数据拷贝出来。这种方法解决了扫描对象范围小这一问题，不足之处在于数据实时性低，数据遗漏后需要回到现场重新采集数据，造成额外的开销。(三)携带有GPRS通信功能的扫描器，在任何有GPRS覆盖的地区，可以远距离地传输数据，并能得到有效的反馈。但在GPRS信号覆盖不到或需要数据安全较高的情况下，这并不是一个很好的解决方案。
发明内容本实用新型是针对现在条形码采集方式存在的问题，提出了一种基于无线传感器网络(Wireless sensor network,简称WSN)的条形码采集系统，在条形码扫描器中加入无线通信模块，使扫描器成为WSN的一个终端节点，通过WSN将条形码扫描器采集的数据传送到数据中心。由于采用了无线通信技术，因此手持扫描器的操作人员可以方便地在较大区域内移动，从而完成条形码数据的现场采集。本实用新型的技术方案为一种基于无线传感器网络的条形码采集系统，包括两个网络，分别是计算机通信网络和无线传感器网络，无线传感器网络包括一个汇聚节点、至少一个中继节点和终端节点，终端节点采集的条形码数据，通过无线方式传送到汇聚节点， 传送过程基于无线传感器网络的通信机制，根据通信链路状态，终端节点可以将数据直接发送至汇聚节点，也可以通过中继节点以多跳的方式传送数据至汇聚节点；汇聚节点通过有线方式将数据送入上位机，上位机通过计算机通信网络与数据中心主机通信，数据中心将反馈的确认信息通过网络回送到相应的终端节点。所述汇聚节点和上位机的通信链路，可以是RS-232串口或USB有线的连接方式。所述计算机通信网络可以是局域网或广域网。所述终端节点、中继节点和汇聚节点间的连接关系由无线传感器网络通信协议确定。本实用新型的有益效果在于本实用新型基于无线传感器网络的条形码采集系统，可以实现条形码信息的实时、可靠的采集；条码扫描器不受电缆的束缚，移动方便；支持多个条码扫描器同时采集数据，从而提高数据采集的效率。与使用GPRS的无线采集系统相比，系统不依赖于商用移动通信系统，既不受移动通信网络覆盖的限制，也不需要为无线通信支付费用。可以应用在商场、仓库和图书馆等多种场合，工作现场只需要一台可以与数据中心通信的上位机即可，在工作现场布置好节点后，就可以对WSN覆盖区域内的条形码数据进行采集。另外，由于WSN具有较成熟的安全机制，该系统也适合用于有保密要求的场所。
图1是本实用新型基于无线传感器网络的条形码采集系统结构示意图。
具体实施方式
如图1所示基于无线传感器网络的条形码采集系统结构示意图，在数据采集的工作区域内建立一个WSN，网络中有一个汇聚节点9、多个中继节点10和多个终端节点7，除汇聚节点9外所有节点都是可移动的。汇聚节点9通过有线的方式4与一个可以访问到数据中心1的上位机3相连；终端节点7是具有射频通信功能的条形码扫描器，负责将采集的条形码数据8发送到汇聚节点9 ；中继节点10分布在终端节点7和汇聚节点9之间，负责转发终端节点7的数据，根据距离配置不同数量的中继节点10。在该系统中汇聚节点9的功能包括1)收集终端节点7采集的条形码数据8并传送给上位机3 ；2)接收上位机3的消息， 并将相关消息发送给相应的终端节点7。该系统可以实现条码扫描器7与数据中心1的实时联络，当终端节点7采集到条形码数据8后，通过汇聚节点9、中继节点10和上位机3发送到数据中心1，数据中心1将反馈的确认信息通过网络回送到相应的终端节点7，完成一个条形码数据的采集。整个系统包括两个网络，分别是计算机通信网络2，无线传感器网络6。计算机通信网络2 上位机和其他网络终端通过该网络与数据中心1主机相连，该网络可以是局域网或广域网。上位机3和数据中心1都可以访问到该网络。无线传感器网络6 在网络中包括了汇聚节点9、中继节点10、终端节点7。4是汇聚节点和上位机的通信链路，可以是RS-232串口或USB等有线的连接方式。5是WSN节点间无线通信链路，节点间的连接关系由WSN通信协议确定。在图1中，有三种不同类型的节点，分别为终端节点/条形码扫描器7、汇聚节点9 和中继节点10。汇聚节点9 是整个无线传感器网络中最重要的节点，它负责网络数据的最终收集，向下负责发送或接收其他节点的数据，向上负责发送或接收与数据中心1的数据。中继节点10 是分布在终端节点与汇聚节点间的节点，根据适用场合，根据距离配置不同数量的中继节点，来确保终端节点的数据最终成功传送到汇聚节点9。终端节点/条形码扫描器7 该节点负责采集条形码数据并通过无线链路5发送给汇聚节点9，可以根据实际的应用配置不同数量的终端节点。条形码扫描器7的射频通信模块和条形码识别模块可以制成一体，也可以采用分离的形式。当采用分离的形式时，射频通信模块和条形码识别模块分别作为两个独立的部件，通过易于插拔的接口相互连接。连接上位机3与数据中心1的通信网络，视具体应用场合而定，当传输距离较短时，可以将数据中心1和上位机3部署在一个局域网中；若需要远距离传输，可以部署在广域网(如hternet)中。 系统工作方式用户持集成射频模块的扫描器(终端节点)7扫描待测条形码8，采集的数据通过无线传感器网络6中的通信链路5传到汇聚节点9。根据实际应用的工作条件，配置一定数量的中继节点10，以保证数据可靠地从终端节点7传到汇聚节点9。汇聚节点9将采集的数据通过计算机通信网络2传到数据中心1。数据中心1在接收到数据后，将对数据进行处理和存储，并反馈一个信息给数据来源的终端节点7。重复以上过程，可以完成无线传感器网络6覆盖范围内所需数量的符号采集。
权利要求1.一种基于无线传感器网络的条形码采集系统，其特征在于，包括两个网络，分别是计算机通信网络和无线传感器网络，无线传感器网络包括一个汇聚节点、至少一个中继节点和终端节点，终端节点采集的条形码数据，通过无线方式传送到汇聚节点，传送过程基于无线传感器网络的通信机制，根据通信链路状态，终端节点可以将数据直接发送至汇聚节点， 也可以通过中继节点以多跳的方式传送数据至汇聚节点；汇聚节点通过有线方式将数据送入上位机，上位机通过计算机通信网络与数据中心主机通信，数据中心将反馈的确认信息通过网络回送到相应的终端节点。
2.根据权利要求1所述基于无线传感器网络的条形码采集系统，其特征在于，所述汇聚节点和上位机的通信链路，可以是RS-232串口或USB有线的连接方式。
3.根据权利要求1所述基于无线传感器网络的条形码采集系统，其特征在于，所述计算机通信网络可以是局域网或广域网。
4.根据权利要求1所述基于无线传感器网络的条形码采集系统，其特征在于，所述终端节点、中继节点和汇聚节点间的连接关系由无线传感器网络通信协议确定。
专利摘要本实用新型涉及一种基于无线传感器网络的条形码采集系统，终端节点采集的条形码数据，通过无线方式传送到汇聚节点，汇聚节点通过有线方式将数据送入上位机，上位机通过计算机通信网络与数据中心主机通信，数据中心将反馈的确认信息通过网络回送到相应的终端节点。可以实现条形码信息的实时、可靠的采集；条码扫描器不受电缆的束缚，移动方便；支持多个条码扫描器同时采集数据，从而提高数据采集的效率。与使用GPRS的无线采集系统相比，系统不依赖于商用移动通信系统，既不受移动通信网络覆盖的限制，也不需要为无线通信支付费用。
文档编号G06K7/10GK202190413SQ201120263139
公开日2012年4月11日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者乐燕芬, 施伟斌, 李瑞祥, 王延政, 苏胜君, 袁明辉, 黄亦辰, 黄军, 黄灵凤 申请人:上海理工大学