[发明专利]多收发器微型超低功耗智能无线传感器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种通信领域中用于构建无线传感器网络的装置，具体涉及一种多收发器微型超低功耗智能无线传感器。

背景技术：

随着通信技术、嵌入式计算技术和传感器技术的飞速发展和日益成熟，具有感知能力、计算能力和通信能力的微型传感器开始在世界范围内出现。由这些微型传感器构成的传感器网络引起了人们的极大关注，这种传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术和通信技术，能够协作地实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息，并对这些信息进行处理，获得详尽而准确的信息，传送到需要这些信息的用户，传感器网络可以使人们在任何时间、地点和任何环境条件下获取大量详实而可靠的信息，因此这种网络系统可以被广泛地应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐抗灾等领域。传感器网络是信息感知和采集的一场革命。

由于传感器网络的巨大应用价值，它已经引起了世界许多国家的军事部门、工业界和学术界的极大关注。美国自然科学基金委员会2003年制定了传感器网络研究计划，投资34 000 000美元，支持相关基础理论的研究。美国国防部和各军事部门都对传感器网络给予了高度重视，在C4ISR的基础上提出了C4KISR计划，强调战场情报的感知能力、信息的综合能力和信息的利用能力，把传感器网络作为一个重要研究领域，设立了一系列的军事传感器网络研究项目。美国英特尔公司、美国微软公司等信息工业界巨头也开始了传感器网络方面的工作，纷纷设立或启动相应的行动计划。日本、英国、意大利、巴西等国家也对传感器网络表现出了极大的兴趣，纷纷展开了该领域的研究工作。

传感器网络是由一组传感器以Ad Hoc方式构成的有线或无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者。传感器、感知对象和观察者是传感器网络的3个基本要素；有线或无线网络是传感器之间、传感器与观察者之间的通信方式，用于在传感器与观察者之间建立通信路径；协作地感知、采集、处理、发布感知信息是传感器网络的基本功能。一组功能有限的传感器协作地完成大的感知任务是传感器网络的重要特点。传感器网络中的部分或全部节点(传感器)可以移动。传感器网络的拓扑结构也会随着节点的移动而不断地动态变化。节点间以Ad Hoc方式进行通信，每个节点都可以充当路由器的角色，并且每个节点都具备动态搜索、定位和恢复连接的能力。

无线传感器网络的一个关键问题是传感器节点的实现问题。在无线传感器网络中，传感器节点一般由电池供电，而且传感器数量大、分布范围广，需要分布在各种各样不同的环境中，如敌对区域、危险区域、人迹罕至或无人区域，在这些环境中，传感器节点维护十分困难甚至不可维护。因此能够长期在不同环境下(尤其是恶劣环境)工作的微型传感器是实现传感器网络的关键问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种用于构建无线传感器网络的具有多个无线通信模块的微型、超低功耗，并且实现在不同环境下长期、稳定、可靠地工作，并提供较强的通信、处理和大数据量的存储能力的多收发器微型超低功耗智能无线传感器。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种多收发器微型超低功耗智能无线传感器，其包括：一组处理器板和与其连接的一组传感器板，所述的传感器板上装有传感器模块，所述的处理器板上装有一组无线传输模块、主控模块、数据存储模块、电源管理模块、数据接口模块，所述的主控模块通过数据总线与所述的无线传输模块、数据存储模块、电源管理模块相连，通过数据接口模块和传感器模块相连。

上述的多收发器微型超低功耗智能无线传感器，所述的主控模块由一个单片微控制器U1和LED状态指示单元组成，所述的微控制器U1是该装置的核心控制部分，用来控制无线传输模块、传感器模块、外部数据存储器模块、电源管理模块、数据接口模块，所述的LED状态指示单元由三个LED和单片微控制器U1相连，作为系统工作状态的外部指示。

上述的多收发器微型超低功耗智能无线传感器，所述的两个无线传输模块，每个无线传输模块由一个单片无线收发器和一个PCB天线组成，其按照主控模块的要求控制数据的无线传输，所述的无线模块通过数据总线直接与主控模块的U1相连接。

上述的多收发器微型超低功耗智能无线传感器，所述的无线模块同时使用不同的频道进行数据的发送和接收。