[实用新型]一种无线传感器网络单相控制节点装置

说明书

技术领域

本实用新型适用于畜禽设施养殖环境监控、植物设施栽培环境监控、仓储环境监控、人居环境监控等类似系统中温度、湿度、光照强度和各类气体等监控的无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种无线传感器网络单相控制节点装置。

背景技术

作为一种动态配置的自组织智能传感的无线传感器网络可广泛应用在畜禽设施养殖环境、植物设施栽培环境、仓储环境、人居环境等场合对其温度、湿度、光照强度和各类气体等实施监控具有极其广阔的应用前景。无线传感器网络包含大量的传感器节点和至少一个通信基站，其应用于上述环境监测等领域时，能够即时、准确地监测环境数据。但当传感器节点监测到温度、湿度、光照和各类气体等环境指标高于或低于所需要的阈值时，需要能够自动控制水帘、风扇、电灯泡等执行设备的启停，以达到对环境指标的调节作用，这是对无线传感器网络系统提出的更高的要求。国内外一些无线传感器网络用于环境检测的研究项目，如加州大学伯克利分校计算机系的Intel实验室和大西洋学院联合开发了一个名为“in-situ”的利用无线传感网络监测海岛生态环境的项目，并在大鸭岛(Great DuckIsland)开展了对海燕栖息地生态环境的研究；还有意大利佛罗伦萨大学2007年提出了一种无线传感器网络应用于大范围区域的环境监测平台，并实际应用在了农产品综合生产项目上，但都未见其中有环境控制调节环节。怎样达到能监测又能控制是无线传感器网络技术在许多实际的工程应用中必需要面对的问题。在一个完整的无线传感器网络监控系统中，传感器节点获取环境信息并进行简单的数据处理，节点间进行无线数据通信，以多跳的形式交换数据信息，将信息传递给通信基站，通信基站可以将传感器节点收集到的信息进行有效地处理，同时通过传感器网络无线数据通信向本专利设计实现的单相控制节点装置发送控制指令，控制节点装置即可以根据基站发出的控制指令控制执行设备的开关启停，并且能够通过传感器网络向通信基站发出执行设备状态信息。单相控制节点装置应当具有安全有效的执行设备控制能力、稳定的通信能力和持续的工作能力，应当具有执行设备控制、信息处理和无线传输的可靠性以及实时性、自组织网络的适应能力，结构的合理性等等。并且，单相控制节点装置需投资成本低、性价比高、实时性好、使用和维护方便。正是以解决上述问题为出发点，系统地研究和设计了一种无线传感器网络单相控制节点装置。在目前的国内外相关领域研究报道和检索中未见与本专利相同或类似的设计。

实用新型内容

技术问题：

本实用新型的目的是提供一种在畜禽设施养殖环境监控、植物设施栽培环境监控、仓储环境监控、人居环境监控等许多场合能有效应用的无线传感器网络单相控制节点装置，以有效解决无线传感器网络系统与执行设备之间的通信、控制方面的问题，并且要求其投资成本低、性价比高、实时性好、安全可靠、使用和维护方便。

技术方案：

一种应用于畜禽设施养殖环境监控、植物设施栽培环境监控、仓储环境监控、人居环境监控等许多场合的无线传感器网络单相控制节点装置，其包括执行设备驱动部件和数据通信部件。执行设备驱动部件的可控硅触发单元接口7^*与数据通信部件的连接端口J7相连，执行设备驱动部件的执行设备状态输出单元接口8^*与数据通信部件的连接端口J8相连。

所述的数据通信部件包括处理器单元1、身份标识单元2、存储器单元3、无线收发单元4、电源单元5。无线收发单元4接处理器单元1，用于接收基站控制指令(启动或停止指令)，以及向基站发送执行设备状态信号；处理器单元1用于判断和处理接收到的数据包以及获取连接端口J8的电平值保存在将要发送的数据包中，由接收到的控制指令向连接端口J7输出高或低电平(启动或停止指令)，以获得的连接端口J8的电平值作为状态信号通过路由选择路径周期发送；身份标识单元2接处理器单元1，用于为设备提供惟一标识符；存储器单元3接处理器单元1，作为在处理器单元1内部存储空间不足情况下的非易失性程序和数据存储的补充；电源单元5为整个数据通信部件提供工作电压。