专利名称：一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统的制作方法
技术领域：
一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统技术领域[0001]本实用新型属于无线传感网络技术，具体涉及一种基于物联网的建筑室内温湿度采集通信系统。
背景技术：
[0002]建筑室内环境是现代安全办公、生产重要场所。它的建设和发展日益受到重视。但目前建筑室内的温湿度多靠普通仪表进行现场管理，或以单片机构成的单测控系统进行管理，所以自动化程度很低。随着建筑室内环境监控的质量要求越来越高，各种新的温湿度采集传输技术越来越广泛应用在温室生产中，其中分布式的温湿度系统已成为当前重要研究课题。[0003]分布式温湿度采集系统需要先进的环境指数采集装置。目前此类系统多基于各种工业总线和工控设备构成，其不足在于工业总线和工控设备的成本较高，而且工业总线和工控设备均采用有线方式，这种有线通信方式在长距离布线时非常麻烦，使得成本高、建设周期长、维护困难等缺陷。[0004]鉴于现有技术的不足，建立一种使用物联网无线传感网络节点结合温湿度传感器定时测量建筑室内的温湿度信息的采集通信系统，更为理想的是能够具有本地显示工作模式和远程监控工作模式。实用新型内容[0005]本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的建筑室内温湿度采集通信系统。[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案是一种基于物联网无线传感网络的建筑室内温湿度采集通信系统，包括由分布在建筑室内的测量节点组成的无线传感器网络；由基站节点和监控终端相连接形成的监控装置；基站节点与所述无线传感器网络之间无线通信。[0007]在上述技术方案中，进一步地，所述测量节点之间通过无线网络构成无线传感网自组网。[0008]在上述技术方案中，进一步地，所述基站节点与所述无线传感器网络的其中一个测量节点进行无线通讯。[0009]在上述技术方案中，进一步地，所述测量节点是由用于测量周围环境的温湿度传感器，用于与邻居测量节点进行无线通信的CC2530射频芯片收发电路和用于显示测量结果的显示器件分别与数据处理器相连接，每个所述测量节点具有一个电源为测量节点的各器件供电。[0010]在上述技术方案中，所述监控终端为手机或平板电脑。[0011]在上述技术方案中，所述监控终端通过发送控制命令将通信系统设置为本地显示工作模式或远程监控工作模式两种模式；在本地显示工作模式中，设置测量节点中的cc2530射频芯片收发电路和监控装置不工作，所述msp430单片机定时采集温湿度传感器的数据并控制显示器件显示当前温湿度；在远程监控工作模式中，对通信系统设置如下 使显示器件不工作，设置测量节点上电后η分钟内，msp430单片机每5秒采集一次温湿度传感器的数据，并把数据通过CC2530射频芯片收发电路发送出去，CC2530射频芯片收发电路同时对邻居节点发出的数据包进行侦听，记录邻居节点的身份标示号码，以建立路由表； 在路由稳定阶段，msp430单片机的发送数据速率通过监控终端来控制，测量节点按照建立好的路径通过多跳方式把数据包发送到监控终端；所述η为10-30之间的任意一个实数。[0012]进一步地，所述监控终端有一输入装置，使用户通过该输入装置来控制发送数据的速率，设置默认的发送数据速率为每30分钟发送一次。[0013]与现有技术相比，本实用新型一种基于物联网无线传感网络的建筑室内温湿度采集通信系统的优点在于[0014]本实用新型一种基于物联网的建筑室内温湿度采集通信系统具有体积小、功耗少、快速组网等优点，并通过监控终端进行接收数据、发送命令、具有部署方便，成本低廉等优点。[0015]被结合在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出本实用新型的几个方面，并且与其描述一起用来解释本实用新型的原理。
[0016]图I是本实用新型建筑室内温湿度采集通信系统连接示意图。[0017]图2是本实用新型实施中测量节点示意图。[0018]图3是本实用新型实施中基站节点不意图。
具体实施方式
[0019]作为本实用一种基于物联网无线传感网络的建筑室内温湿度采集通信系统的最佳实施例之一，参见图1，制作本实用新型的基于物联网无线传感网络的建筑室内温湿度采集通信系统，包括由分布在建筑室内中的测量节点11组成的无线传感网络，由基站节点12 和监控终端13相连接形成的监控装置，所述基站节点12与所述无线传感网络之间进行无线通信。作为例子，测量节点11的数目为十五个。测量节点11之间通过无线通信方式构成无线传感器自组网。基站节点12只与所述无线传感器网络的其中一个测量节点进行无线通信，而自组网中的其他节点的数据都通过该测量节点D传输到基站节点12。[0020]如图2所示，测量节点11是由用于测量建筑室内周围环境的温湿度的传感器20、 用于与邻居测量节点进行无线通信的CC2530射频芯片收发电路22、用于显示测量结果的显示器件23分别与一数据处理器21相连接组成，每个所述测量节点11具有一个电源(图中未标注)为测量节点的各器件供电。电源为锂电池，具有体积小、低功耗的优点。显示器件23可以采用一液晶显示。CC2530射频芯片收发电路22负责与邻居节点进行无线通信，建立路由，从而实现无线发送、接收和转发数据包；数据处理器21为msp430低功耗单片机，负责采集温湿度传感器的数据并进行校正；并将温湿度信息发送给液晶显示器件23和 cc2530射频芯片收发电路22，或对cc2530射频芯片收发电路22收到的数据包进行分析， 发出相关响应。[0021]如图3所示，基站节点12是与测量节点11结构基本相同的电路，但是要去掉测量节点11中的传感器，包括基站节点数据处理器31、基站节点CC2530射频芯片收发电路 32，还要增加一个用于与监控终端13相连接的串口电路33。当然，基站节点12也可以采用具有相同功能的其他电路结构。[0022]监控终端13为一个计算机，负责接收所有测量节点11发送来的数据包，对数据进行分析和管理，并根据用户要求向测量节点11构成的网络发出命令。[0023]因为测量节点11部署在建筑室内的不同位置，测量获得的信号输出就很重要。采取有线方式输出非常麻烦，施工成本高，节点放置位置也受诸多限制。本实用新型采用了无线自组网的方法将采集到的数据输出。每个测量节点11上的msp430单片机将采集获得的数据送给CC2530射频芯片收发电路，cc2530射频芯片收发电路通过侦听邻居节点来建立路由。cc2530射频芯片收发电路工作在915MHZ的频率上，宽带为38. 4KHZ。测量节点11 之间通过无线方式形成多跳自组网，将采集到的数据发送给监控终端进行存储和处理，比如图I中测量节点A的数据是依次通过测量节点B、C、D最后传输给基站节点。[0024]由于采用无线方式发送数据，测量节点11也没有电源线，所以测量节点11采用电池供电。为了节省电能，测量节是低功耗设计。测量节点使用低功耗的msp430单片极，并进行严格的电源管理控制，具体方法为暂时不工作的器件全部断电，msp430和CC2530射频芯片收发电路在不工作时自动进入休眠状态。[0025]整个基于物联网无线传感网络的建筑室内温湿度采集通信系统包括测量温湿度并本地液晶显示工作模式和测量温湿度并远程监控工作模式两种工作模式。[0026]在测量温湿度并本地液晶显示工作模式中，设置测量节点11中的CC2530射频芯片收发电路和监控装置不工作，msp430单片机定时采集温湿度传感器的数据，然后控制液晶显示器显示当前温湿度。[0027]在测量温湿度并远程监控工作模式中，对通信系统的设置如下液晶显示器不工作；测量节点11上电后前10分钟内，为建立路由阶段，msp430每2秒采集一次温湿度传感器的数据，并把数据通过CC2530射频芯片收发电路发送出去，CC2530射频芯片收发电路同时对邻居节点发出的数据包进行侦听，记录邻居节点的身份ID从而能建立稳定的路由表。 单片机的发送数据速率可以通过监控终端设定，监控终端有一输入装置，使用户通过该输入装置来控制发送数据的速率，设置默认的发送数据速率为每30分钟一次。节点按照建立好的路径通过多跳方式把数据包发送到监控终端，以节省能源，减少冗余数据。[0028]综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案或本实用新型各实施例之间方案的替换，均属于本实用新型所保护的范围。
权利要求1.一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统，其特征在于，包括若干分布在建筑室内的测量节点组成的无线传感器网络，若干基站节点和监控终端相连接形成的监控装置，所述基站节点与所述无线传感器网络之间无线通信。
2.根据权利要求I所述的一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统，其特征在于，所述测量节点之间通过无线网络构成无线传感网自组网。
3.根据权利要求I所述的一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统，其特征在于，所述基站节点与所述无线传感器网络的其中一个测量节点进行无线通讯。
4.根据权利要求I所述的一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统，其特征在于，所述测量节点还包括用于测量周围环境的温湿度传感器、用于与邻居测量节点进行无线通信的CC2530射频芯片收发电路和用于显示测量结果的显示器件分别与数据处理器相连接，每个所述测量节点设置有一个电源为所述测量节点供电。
5.根据权利要求I所述的一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统，其特征在于，所述基站节点还设置有监控终端，所述监控终端通过发送控制命令将所述基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统设置为本地显示工作模式或远程监控工作模式。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的建筑室内环境温湿度采集通信系统，其特征在于，所述监控终端设置有输入装置，用户通过该输入装置控制发送数据的速率，所述发送数据速率为每30分钟发送一次。
专利摘要本实用新型属于无线传感网络技术，尤其涉及一种基于物联网的建筑室内温湿度采集通信系统，其包括由分布在建筑室内的测量节点组成的无线传感器网络；由基站节点和监控终端相连接形成的监控装置；基站节点与所述无线传感器网络之间无线通信。本实用新型具有体积小、功耗少、快速组网等优点，并通过监控终端进行接收数据、发送命令、具有部署方便，成本低廉等优点。
文档编号G08C17/02GK202818626SQ20122044264
公开日2013年3月20日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者魏亚东, 李康, 李云梅 申请人:魏亚东