一种基于WIFI的无线传感器系统及无线传感方法与流程

本发明涉及无线传感器网络领域，尤其涉及一种基于WIFI的无线传感器系统及方法。

背景技术：

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络。

目前国内外无线传感器网络所使用的无线通信技术大多采用ZigBee技术。由于Zigbee技术其具有低功耗、低成本、自组织等优点，所以非常适合应用于无线传感器网络，但它同样存在致命的缺点：传输距离有限和传输速率低。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感器系统及方法，用于通过将采集模块传感器的节点通过关联WIFI网络与服务器通信连接，实现将无线传感网络采集到的数据经关联WIFI网络发送至服务器，解决了目前无线传感器网络通过采用ZigBee技术进行采集到的数据传输造成的传输距离有限和传输速率低的技术问题。

本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感器系统，包括：采集模块、控制模块、WIFI无线模块、无线AP、服务器、总线接口、USB接口；

所述控制模块通过所述总线接口和所述USB接口与所述采集模块通信连接，且通过所述USB接口与所述WIFI无线模块通信连接；

所述WIFI无线模块通过所述无线AP与所述服务器通信连接。

优选地，

所述控制模块为ARM嵌入式系统。

优选地，

所述ARM嵌入式系统包括用于数据处理的核心板和与所述核心板连接的底板；

所述核心板包括ARM处理器、动态存储器、Nand FLASH，其中所述ARM处理器分别与所述动态存储器和所述Nand FLASH连接；

所述底板包括电源、两路USB接口电路、一路串口电路以及总线接口电路，其中一路所述USB接口电路与所述WIFI无线模块连接，另一路所述USB接口电路与所述采集模块连接，所述总线接口电路与所述采集模块连接，一路所述串口电路用于查看调试信息和输入系统指令。

优选地，

所述采集模块包括传感器、AD转换器、FPGA；

所述传感器、所述AD传感器、所述FPGA依次连接。

本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感方法，包括：

所述控制模块通过所述WIFI无线模块连接关联WIFI网络；

所述控制模块将采集到的数据通过所述关联WIFI网络发送至服务器。

优选地，

所述控制模块通过所述WIFI无线模块连接关联WIFI网络具体包括：

所述WIFI无线模块根据预置的客户端的IP地址以及端口号判断是否已通过关联无线AP，若已通过关联无线AP则进入等待TCP连接状态，若没有关联无线AP，则搜索与所述预置的客户端的IP地址以及端口相对应Mac地址的无线网络，然后关联无线AP并进入等待TCP连接状态。

优选地，

在所述控制模块将采集到的数据通过所述关联WIFI网络发送至服务器之前还包括：

所述控制模块将采集到的数据转化成压缩文件。

优选地，

所述控制模块将采集到的数据通过所述关联WIFI网络发送至服务器具体包括：

所述控制模块将采集到的数据的所述压缩文件通过所述关联WIFI网络发送至服务器。

优选地，

在所述控制模块将采集到的数据通过所述关联WIFI网络发送至服务器之前还包括：

所述控制模块获取所述采集模块采集到的数据。

优选地，

所述基于WIFI的无线传感方法还包括：

所述控制模块通过所述关联WIFI网络接收所述服务器发送的指令并根据所述指令执行相应的操作，其中指令包括读取数字板参数、设置数字板参数、发送采集数据、休眠。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感器系统及方法，用于通过将采集模块传感器的节点通过关联WIFI网络与服务器通信连接，实现将无线传感网络采集到的数据经关联WIFI网络发送至服务器，解决了目前无线传感器网络通过采用ZigBee技术进行采集到的数据传输造成的传输距离有限和传输速率低的技术问题，而且现在WIFI设施安装比较普遍，可以借助已有的WiFi设施进行通信，具有临时组网便捷、传输速率快、技术成熟、与现有网络无缝连接等优点。此外在功耗方面，使用休眠-唤醒机制，大大降低了功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于WIFI的无线传感器系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种基于WIFI的无线传感器系统中核心板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种基于WIFI的无线传感器系统中底板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种基于WIFI的无线传感器系统中采集模块的结构框图；

图5为本发明实施例提供的一种基于WIFI的无线传感方法的第一实施例的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种基于WIFI的无线传感方法的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感器系统及方法，用于通过将采集模块传感器的节点通过关联WIFI网络与服务器通信连接，实现将无线传感网络采集到的数据经关联WIFI网络发送至服务器，解决了目前无线传感器网络通过采用ZigBee技术进行采集到的数据传输造成的传输距离有限和传输速率低的技术问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图4，本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感器系统的，包括：采集模块1、控制模块2、WIFI无线模块3、无线AP4、服务器5、总线接口、USB接口6；

控制模块2通过总线接口13和USB接口6与采集模块1通信连接，且通过USB接口6与WIFI无线模块3通信连接，其中控制模块2通过总线接口控制采集模块1的数据采集，通过一路USB接口6在线读取采集模块1采集到的数据，通过另一路USB接口6与WIFI无线模块3通信；

WIFI无线模块3通过无线AP4与服务器5通信连接。

控制模块2可以为ARM嵌入式系统。

ARM嵌入式系统包括用于数据处理的核心板和与核心板连接的底板，其中核心板和底板的结构示意图如图2和图3所示；

核心板包括ARM处理器7、动态存储器9、Nand FLASH8，其中ARM处理器7分别与动态存储器9和Nand FLASH8连接；

底板包括电源10、两路USB接口电路11、一路串口电路12以及总线接口电路13，两路USB接口电路11的控制芯片，分别选用双USB电源开关芯片SP2526A-2USB和两USB控制芯片USBLC6-2P6，为系统提供两路USB接口6，其中一路USB接口电路11与WIFI无线模块3连接，另一路USB接口电路11与采集模块1连接，总线接口电路13与采集模块1连接，一路串口电路12可以选用MAX3232EUE，用于查看调试信息和输入系统指令。

如图4所示，采集模块包括传感器14、AD转换器15、FPGA16，其中传感器14、AD传感器15、FPGA16依次连接，用于将传感器14采集到的模拟信号转换成数字信号。

请参阅图5，本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感方法的第一实施例，包括：

101，控制模块通过WIFI无线模块连接关联WIFI网络；

102，控制模块将采集到的数据通过关联WIFI网络发送至服务器。

在本发明实施例中，首先需要控制模块通过WIFI无线模块连接关联WIFI网络，然后还需要控制模块将采集到的数据通过关联WIFI网络发送至服务器。

请参阅图6，本发明实施例提供了一种基于WIFI的无线传感方法的第二实施例，包括：

201，控制模块获取采集模块采集到的数据；

在本发明实施例中，首先需要控制模块获取采集模块采集到的数据。

202，控制模块将采集到的数据转化成压缩文件；

在本发明实施例中，在控制模块获取采集模块采集到的数据之后，还需要将采集到的数据转化成压缩文件。

203，WIFI无线模块根据预置的客户端的IP地址以及端口号判断是否已通过关联无线AP，若已通过关联无线AP则进入等待TCP连接状态，若没有关联无线AP，则搜索与预置的客户端的IP地址以及端口相对应Mac地址的无线网络，然后关联无线AP并进入等待TCP连接状态；

在本发明实施例中，在控制模块将采集到的数据转化成压缩文件之后，还需要WIFI无线模块根据预置的客户端的IP地址以及端口号判断是否已通过关联无线AP，若已通过关联无线AP则进入等待TCP连接状态，若没有关联无线AP，则搜索与预置的客户端的IP地址以及端口相对应Mac地址的无线网络，然后关联无线AP并进入等待TCP连接状态。

204，控制模块将采集到的数据的压缩文件通过关联WIFI网络发送至服务器；

在本发明实施例中，在WIFI无线模块根据预置的客户端的IP地址以及端口号判断是否已通过关联无线AP，若已通过关联无线AP则进入等待TCP连接状态，若没有关联无线AP，则搜索与预置的客户端的IP地址以及端口相对应Mac地址的无线网络，然后关联无线AP并进入等待TCP连接状态之后，还需要控制模块将采集到的数据的压缩文件通过关联WIFI网络发送至服务器。

205，控制模块通过关联WIFI网络接收服务器发送的指令并根据指令执行相应的操作，其中指令包括但不限于读取数字板参数、设置数字板参数、发送采集数据、休眠；

在本发明实施例中，控制模块还通过关联WIFI网络接收服务器发送的指令并根据指令执行相应的操作，其中指令包括读取数字板参数、设置数字板参数、发送采集数据、休眠，需要说明的是，步骤205中通过关联WIFI网络接收服务器发送的发送采集数据指令需要在步骤204之前，而如果接收的是其他的命令，则与步骤201至步骤204没有先后顺序，例如控制模块通过关联WIFI网络接收服务器发送的休眠指令并根据休眠指令进入休眠状态与步骤201至步骤204没有先后顺序，所以步骤205与步骤201至步骤204的先后顺序取决于具体的指令。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccess Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。