[实用新型]用于环境监测的无线传感器网络节点装置

说明书

技术领域

本实用新型适用于动物养殖和植物栽培的温室大棚、核化污染区、气象、工业现场等环境监测，涉及用于环境温度、湿度和大气压监测的无线传感器网络技术领域。

背景技术

现有环境监测现状薄弱，其手段主要有两种：一种是靠人员到达现场进行监测，即依靠监测人员的经验进行人工观测或采用温湿度计等监测仪器进行人工现场测量，这是一种比较原始的监测方法，严重浪费人力资源、缺乏实时性和应有的科学性，不适合于实时性要求高的场合，也不适合于要求长期或频繁监测的场合；第二种是采用的有线方法监测，存在电缆复用率低、系统投资高、性价比低、使用和维护不便、扩展性差、可靠性低，特别是不适用监测区域分散性大的场合等诸多不足[王成，乔晓军，焦春岩.分布式温室环境信息监测系统.自动化技术与应用，2005，24(1)：54-56]。因此，迫切需要一种高效的获取、处理、利用信息的技术，并实现智能化的环境监测[中国农业科学机械化研究院.国内外设施农业装备技术发展趋势.农业科技推广，2004(12)：6-8]。

无线传感器网络是由部署在监测区域内大量的廉价小型或微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成一个多跳的自组织智能网络系统，其目的是协作地获取和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发送给观察者。无线传感器网络可以在长期无人值守的状态下工作，在环境监测、森林防火、生物栖息地监控、智能农业、智能建筑、军事目标保卫、防范恐怖袭击、个人健康监测和智能家居等领域具有极其广泛地应用前景。无线传感器网络的工作方式是，利用节点采集数据，并且利用其无线收发装置以多跳的方式无线地收发信息、数据传输，并在其节点上进行信号处理，最后将信息传输到基站或终端进行再次处理，并输出观测者所需要的结果。由于节点是独立的单元，对于其应用的适用性、结构的合理性、能耗、可靠性、生命期等都有特别的要求。过去的技术虽然解决了无线传感器网络中的部分问题，但在该环境监测应用方面仍有很多方法和技术上的问题需要解决。如：节点供电采用两节干电池供电，这样即使节点本身耗电极低，但由于在较潮湿的环境中使用而未采用一定保护措施，或电池本身的质量问题等造成电池的自身放电，节点也将由于能量耗尽而很快失效；器件选择不合适使之不能完全适应监测环境；采用过多的接插件把各部分插接在一起导致结构极不牢固；潮湿环境，特别是降水很容易造成传感器节点线路短路。

发明内容

技术问题：本实用新型的目的是提供一种用于环境监测的无线传感器网络节点装置，以提高应用适用性、结构合理性、能量效率、增强节点生存能力、增长节点生命期和抗干扰等性能。

技术方案：本实用新型的用于环境监测的无线传感器网络节点装置通过以下方案实现：

无线传感网络节点采用无线传感网络节点主板加无线收发模块(节点主体)的思想。考虑到个别节点方便地与终端通信或节点部署前终端给节点烧写程序的需要，制作了仅在需求时才与节点主体联接使用的与终端通信模块。在这里，我们定义无线收发模块及与终端通信模块为功能模块。