专利名称：具有传感器自发现功能的无线传感节点及其自发现方法
技术领域：
本发明涉及ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点及其自发现方法，用于网络中对传感器的发现与管理。
背景技术：
近年来，随着无线技术的发展，“物联网”概念逐步风行，直至2009年，该新兴技术开始进入其“全盛时期”，国际上美国、日本、法国等都相继提出相应的物联网、泛在网战略，而我国提出了“感知中国”的物联网战略。物联网是指将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的ー个巨大网络，是ー 个“沟通万物”的网络，具有全面感知、可靠传输、智能处理特征，实现了任何时间、任何地点的连接，可以帮助实现人类社会与物理世界的有机结合，使人类可以以更加实时、精细和互动的方式管理生产和生活，从而提高整个社会的信息化能力。物联网的架构应分为感知层、传输层和应用层三个层次。其中感知层，主要实现标识、识别、感知(数据采集)功能；其中，采用射频识别(RFID)技术、近距离无线通讯技术(NFC)、传感器技术实现物体的标识、识别、感知功能。从物联网的角度看，感知层ー个最重要的部分就是无线传感网络。无线传感网络一般是由在空间分布的、独立的传感网络节点组成，节点包含有传感器来监控节点的物理或环境条件，如温度、声音、震动、压力、运动或污染物等。每个无线传感节点通常带有无线电收发器或其他无线设备作为通信设备以通过网络把传感数据传输给数据库和其他用户。这样，无线传感器网络可以用于数据收集(Data Collection)、目标跟踪(Object tracking)以及报警监控(Alarm monitoring)等。目前,无线传感网络的无线通信采用的一般是具有自组织功能的网状网(Mesh网)，所以其中的无线通讯模块都具有即插即用及自发现的特点。但对于传感器，虽然目前的智能传感器一般具有即插即用的特点，但因为传感器一般没主动上报信息的功能，所以，虽然可以通过不断轮询或广播的方式模拟自发现的功能，还没有真正的主动的自发现功能。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供ー种能够自动发现管理网络中传感器的无线传感节点及其自发现方法。本发明的目的是这样实现的ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点，所述无线传感节点包含有传感器模块和无线通讯模块；所述传感器模块和无线通讯模块相连。ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，所述无线传感节点包含有传感器模块和无线通讯模块；所述传感器模块和无线通讯模块相连，所述无线传感节点的无线通讯模块经网络节点与管理系统相连，
所述无线传感节点的自发现方法为
步骤一、所述无线通讯模块在确认自己已经与管理系统建立联系后，获取与该无线通讯模块连接的传感器模块的标识信息；
步骤ニ、无线通讯模块将传感器模块的标识信息通过网络节点发送到管理系统，管理系统将相应的传感器模块纳入管理，从而完成传感器的自发现。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，所述步骤一中，所述无线通讯模块确认与管理系统建立联系的方式为无线通讯模块收到管理系统发出的如下信息中的至少ー个确认信息、心跳信息或获取无线通讯模块连接的传感器模块的标识信息的命令。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，所述步骤一中，所述无线通讯模块在确认与管理系统建立联系前，所述无线通讯模块首先利用其自组织功能加入无线传感网络，納入管理系统的管理。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，所述步骤一中，所述传感器模块的标识信息包括传感器模块的唯一编号或名称，还可以包括但不限于传感器的类型标识。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，所述步骤一中，所述管理系统是所述无线传感节点加入的无线传感网络的管理系统。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，所述步骤ニ中，所述管理系统将相应的传感器模块纳入管理，是指管理系统已知道该传感器模块的存在，将该传感器模块的相关信息存入管理系统的数据存储区，并在需要时读取传感器的监测数据。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，所述无线传感节点加入ー个传感网络吋，当传输距离较长吋，需要无线传感网关作为跟远程管理系统的通讯的桥梁，所述无线传感网关结合其它远距离通讯技术，所述远距离通讯技术包括但不限于如下技术的ー种或多种TCP/IP网络、GPRS或3G，以实现远程通讯的能力。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，当传感器模块和无线通讯模块共存于ー个设备空间的组合方式，所述传感器模块和无线通讯模块是独立的模块，即所述传感器模块和无线通讯模块分别各自具有处理器模块，但所述传感器模块和无线通讯模块各自具有或共用能量供应模块，所述传感器模块和无线通讯模块之间的通讯可以通过内部接ロ或标准数据接ロ进行。本发明ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，当传感器模块和无线通讯模块共存于ー个设备空间，且无线通讯模块可以直接读取传感器模块的标识信息的组合方式，所述传感器模块和无线通讯模块是独立的模块，所述传感器模块和无线通讯模块均与数据存储模块相连，所述传感器模块和无线通讯模块各自具有或共用处理器模块和能量供应模块，所述传感器模块和无线通讯模块之间的通讯通过内部接ロ或标准数据接ロ进行。与现有技术相比，本发明的有益效果是
当传感器模块连入网络后，自动将信息通过网络节点发送给管理系统，以方便管理系统对整个传感网络进行管理，实现真正意义上的传感器自发现。
图I为本发明一应用示意图。图2为本发明另ー实施例示意图。图3为本发明实施例三示意图。图4为本发明实施例四示意图。图5为本发明实施例五示意图。图6为本发明实施例六示意图 图中
传感器模块I、无线通讯模块2、网络节点3、管理系统4、数据存储模块5、信号转换模块 6 ；
雨量计I. I、闸位计I. 2、水位计I. 3 ；
路由器3. I、网关3. 2、网络3. 3。
具体实施例方式实施例一
參见图1，本发明涉及ー种具有自发现功能的无线传感节点，所述无线传感节点包含有传感器模块I和无线通讯模块2，所述传感器模块I与无线通讯模块2相连，所述无线传感节点设置有多个，多个无线通讯模块2通过网络节点3与管理系统4相连，所述网络节点3和管理系统4均为常规的网络节点设备和管理系统，所述网络节点3为无线传感网关结合TCP/IP 网络、GPRS 或 3G，
所述传感器自发现方法的步骤为
步骤一、所述无线通讯模块2在确认自己已经与管理系统4建立联系后，获取与该无线通讯模块2连接的传感器模块I的标识信息；
步骤ニ、无线通讯模块2将传感器模块I的标识信息通过网络节点3发送到管理系统4，管理系统4将相应的传感器模块I納入管理，从而完成传感器的自发现。实施例ニ
參见图2，本实施例中传感器模块I和无线通讯模块2为相互独立的组合方式，即传感器模块I和无线通讯模块2分别各自具有处理器模块和能量供应模块，传感器模块I和无线通讯模块2之间的通讯通过标准数据接ロ(包括，但不限于RS-485、RS-232等接ロ)进行。这种方式适合已经有现成的传感器，现在需要将其加入无线传感网络的情況。实施例三
參见图3，本实施例中传感器模块I和无线通讯模块2共存于ー个设备空间的组合方式，所述传感器模块I和无线通讯模块2是独立的模块，即所述传感器模块I和无线通讯模块2分别各自具有处理器模块，但所述传感器模块I和无线通讯模块2各自具有或共用能量供应模块，所述传感器模块I和无线通讯模块2之间的通讯可以通过内部接ロ或标准数据接ロ(包括，但不限于RS-485、RS-232等接ロ)进行。实施例四
參见图4，本实施例中传感器模块I和无线通讯模块2共存于ー个设备空间，且无线通讯模块2可以直接读取传感器模块I的标识信息的组合方式，所述传感器模块I和无线通讯模块2是独立的模块，所述传感器模块I和无线通讯模块2均与数据存储模块5相连，所述传感器模块I和无线通讯模块2各自具有或共用处理器模块和能量供应模块，所述传感器模块I和无线通讯模块2之间的通讯通过内部接ロ或标准数据接ロ(可以是但不限于RS-485、RS-232 等接 ロ)进行。实施例五 參见图5，实施例五与实施例ニ的不同在于传感器模块I不具有标准数据接ロ时，在传感器模块I和无线通讯模块2之间接入信号转换模块6，用于将传传感器模块I的信号转换为上述标准数据接ロ信号。实施例六
參见图6，本实施例中，所述传感器模块I包含有雨量计I. I、闸位计I. 2和水位计I. 3，所述雨量计I. I、闸位计I. 2和水位计I. 3分别与无线通讯模块2相连构成无线传感节点，所述网络节点3包含有路由器3. I、网关3. 2和网络3. 3，所述路由器3. I级联后经网关3. 2与网络3. 3相连，所述网络3. 3为TCP/IP网络、GPRS或3G。
权利要求
1.ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点，其特征在于所述无线传感节点包含有传感器模块(I)和无线通讯模块(2);所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2)相连。
2.ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于所述无线传感节点包含有传感器模块(I)和无线通讯模块(2);所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2)相连，所述无线传感节点的无线通讯模块(2)经网络节点(3)与管理系统(4)相连， 所述无线传感节点的自发现方法包括以下步骤 步骤一、所述无线通讯模块(2)在确认自己已经与管理系统(4)建立联系后，获取与该无线通讯模块(2)连接的传感器模块(I)的标识信息； 步骤ニ、无线通讯模块(2)将传感器模块(I)的标识信息通过网络节点(3)发送到管理系统(4)，管理系统(4)将相应的传感器模块(I)納入管理，从而完成传感器的自发现。
3.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于所述步骤一中，所述无线通讯模块(2)确认与管理系统(4)建立联系的方式为■ 无线通讯模块(2)收到管理系统(4)发出的如下信息中的至少ー个确认信息、心跳信息或获取无线通讯模块(2)连接的传感器模块(I)的标识信息的命令。
4.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于所述步骤一中，所述无线通讯模块(2)在确认与管理系统(4)建立联系前，所述无线通讯模块(2)首先利用其自组织功能加入无线传感网络，納入管理系统的管理。
5.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于所述步骤一中，所述传感器模块(I)的标识信息包括传感器模块的唯一编号或名称，还可以包括但不限于传感器的类型标识。
6.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于所述步骤一中，所述管理系统(4)是所述无线传感节点加入的无线传感网络的管理系统。
7.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于所述步骤ニ中，所述管理系统(4)将相应的传感器模块(I)納入管理，是指管理系统(4)已知道该传感器模块(I)的存在，将该传感器模块(I)的相关信息存入管理系统的数据存储区，并在需要时读取传感器的监测数据。
8.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于所述无线传感节点加入ー个传感网络吋，当传输距离较长吋，需要无线传感网关作为跟远程管理系统的通讯的桥梁，所述无线传感网关结合其它远距离通讯技术，所述远距离通讯技术包括但不限于如下技术的ー种或多种TCP/IP网络、GPRS或3G，以实现远程通讯的能力。
9.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在于当传感器模块(I)和无线通讯模块(2)共存于ー个设备空间的组合方式，所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2)是独立的模块，即所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2)分别各自具有处理器模块，但所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2 )各自具有或共用能量供应模块，所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2)之间的通讯可以通过内部接ロ或标准数据接ロ进行。
10.如权利要求2所述ー种具有传感器自发现功能的无线传感节点的自发现方法，其特征在干当传感器模块(I)和无线通讯模块(2)共存于ー个设备空间，且无线通讯模块(2)可以直接读取传感器模块(I)的标识信息的组合方式，所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2 )是独立的模块，所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2 )均与数据存储模块(5 )相连，所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2 )各自具有或共用处理器模块和能量供应模块， 所述传感器模块(I)和无线通讯模块(2)之间的通讯通过内部接ロ或标准数据接ロ进行。
全文摘要
本发明涉及一种具有传感器自发现功能的无线传感节点及其发现方法，所述无线传感节点包含有传感器模块(1)和无线通讯模块(2)；所述传感器模块(1)和无线通讯模块(2)相连，所述无线传感节点的无线通讯模块(2)经网络节点(3)与管理系统(4)相连，所述无线传感节点的自发现方法为所述传感器模块(1)将自身标识信息经无线通讯模块(2)和网络节点(3)发送至管理系统(4)以实现对传感器的发现与管理。本发明一种具有自发现功能的无线传感节点及其自发现方法，能够自动发现并管理网络中传感器。
文档编号H04W84/18GK102651878SQ201110046198
公开日2012年8月29日 申请日期2011年2月26日 优先权日2011年2月26日
发明者祝安祺, 郑联群, 陈国平 申请人:无锡奥盛信息科技有限公司