专利名称：基于嵌入式技术的环境感知代理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种环境监测系统，尤其是一种基于嵌入式技术的环境感知代理系统。
背景技术：
环境监测是环境管理的基础，数据的及时和准确的传送是十分重要的，现在电子环境监测已经成为一种必然的趋势，远程环境监测数据的传送就是必须的。现有环境的监测与监控设备中手持或车载检测设备只能单机手工操作，只能在本机查看或存储，无法联网。因为需要人工操作，所以无法长期监控，无法在特殊时间(比如深夜等时间段)、特定地点(比如高危地点)监控，使用的人员成本高昂。因为不能联网，所以不能提供城域范围内的统一数据。现有环境监测装置需要提供电源线、数据通讯线等，所以难以大范围高密度分布。有一些无线传输的监测设备采用的都是点对点传输方案，速度低、传输数据单一，难以大范围联网。国内研究的网络传感器节点大部分采用的是zegbee技术，但其构建的WSN是封闭的，不能和internet/intranet直接集成。另外这些检测装置并不能根据环境的变化而改变自身的状态，以此达到更好地提供服务。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于嵌入式设计的环境感知代理系统，利用嵌入式技术集成无线传输、环境数据采集、节点能量解决方案以及智能服务等功能，为城市环境云计算平台提供底层支撑。实现上述目的的技术方案为:一种基于嵌入式技术的环境感知代理系统，包括主控模块、wifi无线模块、环境传感模块、电源控制模块，所述的主控模块采用ARM9系列微处理器S3C2440，设计嵌入式软件实现环境上下文表示、结点管理策略定义及下载机制、能源控制、噪声等环保数据采集以及可供平台其他系统调用的Web服务等功能。所述的电源控制模块由太阳能电池板和铅酸电池组成，通过内核守护程序完成全速状态和休眠状态的转换，以达到降低系统功耗的目的，并可根据订阅的新能源管理方案管理系统的运营。本系统基于Web架构，易于部署，易于二次开发，并可延伸至运行Windows Mobile (Windows CE)系统的手持移动设备(如智能手机等)。其核心业务包括数据的整理、存储、检索、统计、查询、分发等。作为本实用新型所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统的一种优选方案，所述的主控模块还包括同步动态随机存储器(SDRAM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)和LCD控制面板，SDRAM为主控模块大量数据运算时的数据缓存，EEPROM存储环境上下文定义及检测策略定义。例如系统设置参数、控制中心传达的控制命令、传感设备的校准参数、等待传输的参数等数据。LCD控制面板能实时显示监测到的数据并能进行系统的设置。[0010]作为本实用新型所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统的一种优选方案，所述的环境传感模块包括环境监测传感器、信号放大装置、模数转换器。环境监测传感器将采集到的数据通过信号放大装置进行滤波、放大处理，然后通过米数转换器将经过处理的模拟信号转换为数字信号，这些转换后的数字信号传输给主控模块进行分析和存储，环境监测数据统一以XML数据格式存储在主控模块中。作为本实用新型所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统的一种优选方案，所述的环境监测传感器包括噪声传感器、湿度传感器、温度传感器中的一种或多种。作为本实用新型所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统的一种优选方案，所述的wifi无线模块采用wifi USB网卡TL-WN321G+，它采用USB2.0标准，符合802.lib.g标准，无线信号接收能力强，传输速率达54Mbit/s，采用新设计的内置天线，覆盖范围更广。该无线模块用于3G无线通讯，通过相关运营商的分组交换网接入互联网，通过互联网与中心控制系统进行数据通信，由于互联网的公网特性，本系统支持授权使用。本系统可以通过发布-订阅的处理方式根据环境的变化现在合适的策略，将一个环境事件描述为以下三个部分:事件类型、事件内容及对该事件的限制。管理策略可描述为在何种环境下采用何种采集或管理方案，可以以下面的形式存储在系统的EEPROM中。If ChangeExp Then AgentActionY else AgentActionN注:ChangeExp为环境上下文，AgentActionY是满足ChangeExp时采取的策略，AgentActionN为不满足时采取的策略。通过系统的自动下载模块下载这样的定义到主控模块，并可对这些策略预先定义，自主下载并更新原先策略，使得设备不用下线就能达到更新管理方案的功能。本实用新型的有益效果:1、本系统采用太阳能供电方案，无须铺设电源线、数据通信线等，体积小、功耗低，便于安装，便于维护。2、本系统使用3G无线网络进行数据通信，并在ARM-Linux上提供web服务，提供面向服务计算的数据模式，完成噪声、温度、湿度等参数的实时查询。3、本系统提供了智能自管理方案，可以在不同的环境下，根据下载的策略管理设备的数据采集、能源管理以及服务授权。
图1是本实用新型实施例一种基于嵌入式技术的环境感知代理系统连接示意图。图2是本实用新型一种实施例中环境传感模块连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。本实用新型所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统，包括主控模块、wifi无线模块、环境传感模块、电源控制模块，所述的主控模块采用ARM9系列微处理器S3C2440，同时还包括同步动态随机存储器(SDRAM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)和IXD控制面板，SDRAM为主控模块大量数据运算时的数据缓存，EEPROM存储环境上下文定义及检测策略定义。[0025]电源控制模块由太阳能电池板和铅酸电池组成，通过内核守护程序完成全速状态和休眠状态的转换，以达到降低系统功耗的目的，并可根据订阅的新能源管理方案管理系统的运营。电源控制模块利用太阳能为整个系统提供所需的电，无需搭建任何电源线，使得本系统在使用和安装维护成本大幅降低。环境传感模块包括环境监测传感器、信号放大装置、模数转换器。环境监测传感器将采集到的数据通过信号放大装置进行滤波、放大处理，然后通过米数转换器将经过处理的模拟信号转换为数字信号，这些转换后的数字信号传输给主控模块进行分析和存储，环境监测数据统一以XML数据格式存储在主控模块中。环境监测传感器包括噪声传感器、湿度传感器、温度传感器。wifi无线模块采用wifi USB网卡TL-WN321G+，它采用USB2.0标准，符合802.lib.g标准，无线信号接收能力强，传输速率达54Mbit/s，采用新设计的内置天线，覆盖范围更广。该无线模块用于3G无线通讯，通过相关运营商的分组交换网接入互联网，通过互联网与中心控制系统进行数据通信，由于互联网的公网特性，本系统支持授权使用。通过wifi无线模块可以以web服务形式向云计算平台提供采集数据，方便应用端获取环境信息。应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种基于嵌入式技术的环境感知代理系统，包括主控模块、Wifi无线模块、环境传感模块、电源控制模块，其特征在于:所述的主控模块采用S3C2440 ;所述的电源控制模块由太阳能电池板和铅酸电池组成。
2.根据权利要求1所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统，其特征在于:所述的主控模块还包括同步动态随机存储器(SDRAM)、电可擦写可编程只读存储器(EEPROM)和液晶显示屏(IXD)控制面板。
3.根据权利要求1或2所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统，其特征在于:所述的环境传感模块包括环境监测传感器、信号放大装置、模数转换器。
4.根据权利要求3所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统，其特征在于:所述的环境监测传感器包括噪声传感器、湿度传感器、温度传感器中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统，其特征在于:所述的wifi无线模块采用wifi USB网卡TL-WN321G+。
专利摘要本实用新型所述的基于嵌入式技术的环境感知代理系统，包括主控模块、wifi无线模块、环境传感模块、电源控制模块，所述的主控模块采用ARM9系列微处理器S3C2440，设计嵌入式软件实现环境上下文表示、结点管理策略定义及下载机制、能源控制、噪声等环保数据采集以及可供平台其他系统调用的Web服务等功能。所述的电源控制模块由太阳能电池板和铅酸电池组成，通过内核守护程序完成全速状态和休眠状态的转换，以达到降低系统功耗的目的，并可根据订阅的新能源管理方案管理系统的运营。
文档编号H04L29/08GK202998170SQ201220581638
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者曹永忠, 李斌, 李云, 汪霄 申请人:扬州大学