[实用新型]一种带有GPS的无线传感器网络节点设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线传感器技术领域，尤其涉及一种带有GPS的无线传感器网络节点设备。 

背景技术

无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。传感器技术、微机电系统、现代网络和无线通信等技术的进步，推动了现代无线传感器网络的产生和发展，无线传感器网络扩展了人们信息获取能力，将客观世界的物理信息同传输网络连接在一起，在下一代网络中将为人们提供最直接、最有效、最真实的信息。无线传感器网络能够获取客观物理信息，具有十分广阔的应用前景，能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、危险区域远程控制等领域，已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视，被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。 

由于传感器节点通常是用飞机等工具随机地部署到检测区域中，因此无法预先确定节点部署后的位置。对于这些传感数据在不知道相应位置信息的情况下，往往是没有意义的，因此传感器节点的位置信息在无线传感器网络的诸多应用领域中扮演着十分重要的角色。节点自身的正确定位是提供监测事件位置信息的前提。目前现有的无线传感器网络节点定位算法，普遍存在测距方法受环境影响大、算法复杂度高、能耗大、不适用于移动节点定位等问题。因此，本实用新型提供了一种带有GPS的无线传感器网络节点设备，可实时地提供节点设备自身的地理位置信息和UTC时间，具有硬件电路简单、测量精度高、功耗低、强抗干扰和价格低廉的特点，特别适合于在监测区域需要大规模地部署无线传感器网络节点的场合，随着无线传感器网络技术的不断进步成熟，本实用新型的应用将会越来越广泛，对于传感器网络技术性能提高和实用性有着重要的理论意义和应用价值。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有GPS的无线传感器网络节点设备，可实时地提供节点设备自身的地理位置信息和UTC时间，具有硬件电路简单、测量精度高、功耗低、成本低廉和体积小巧的特点。 

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案： 

由GPS数据采集单元(10)、微处理器控制单元(11)和无线射频收发单元(12)组成， 其中GPS数据采集单元(10)与微处理器控制单元(11)双向电连接，无线射频收发单元(12)与微处理器控制单元(11)双向电连接； 

微处理器控制单元(11)由单片机、数据存储单元、随机码生成器组成，其中数据存储单元、随机码生成器分别与单片机双向电连接。 

所述GPS数据采集单元(10)采用LEA_4A芯片构成，所述无线射频收发单元(12)采用AT86RF230芯片构成，所述微处理器控制单元(11)中的单片机由Atmegal128L芯片构成、数据存储单元由AT45DB0419芯片构成、随机码生成器由DS240IP芯片构成。 

LEA_4A芯片的第16引脚RF_IN接无源天线，第22引脚GPSMODE2、第21引脚GPSMODE5、第9引脚GPSMODE6、第23引脚GPSMODE7、第3引脚TXD1、第4引脚RXD1分别与Atmegal128L芯片的第6引脚PE4、第7引脚PE5、第8引脚PE6、第9引脚PE7、第2引脚PE0/RXD0、第3引脚PE1/TXD0连接，LEA_4A芯片的第5引脚VDDIO、第6引脚VCC均接3.6V电源，LEA_4A芯片的第17引脚GND通过电阻接数字地，LEA_4A芯片的第18引脚VCC_RF、第19引脚V_ANT均接数字地。 

Atmegal128L芯片第50引脚PA1与DS240IP芯片的第2引脚DQ连接，Atmegal128L芯片的第27引脚RXD1/PD2、第28引脚TXD1/PD3、第30引脚XCK/PD5、第51引脚PA0分别与AT45DB0419芯片的第8引脚SO、第1引脚SI、第2引脚SCK、第4引脚CS连接，AT45DB0419芯片第3引脚/RST接3.6V电源。