[发明专利]一种基于物联网的无线传感控制网络系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制网络系统，尤其涉及由感应控制器、无线节点与新型无线协调器组成的一种基于物联网的无线传感控制网络系统。

背景技术

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物与物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网的概念是划时代的，区别于以往强调人与人连接的互联网概念，物联网将互联的范围扩展到了物与物。不仅在规模上更大，而且在语义上更丰富。传统的互联网和电信网均是以信息传送为中心，而物联网是以信息服务为中心，把对物理世界的感知、认识、影响和控制与计算机系统进行融合，实现物理世界、数字虚拟世界和人类感知的统一。但要实现这一目标，必须有传感网的支持。传感网又称传感器网络，在物联网领域中，传感网中很大一部分是指无线传感器网络。

传感器网络是利用各种传感器(光、电、温度、湿度、压力等)加上中低速的近距离无线通信技术构成一个独立的网络，是由多个具有有线或无线通信与计算能力的低功耗、小体积的微小传感器节点构成的网络系统，它一般提供局域或小范围物与物之间的信息交换功能。

进入本世纪以来，微电子、计算机和无线通信能力等技术的进步，大大推进了低功耗小体积传感器的发展，然而这种发展却是一把“双刃剑”。在传感器微小化，高集成化的过程中，传输距离短、功能单一、数据处理能力低等问题日趋显著。因此基于现有传统传感网开发一种具备双向通信能力以及远程互联网接入装置的新型网络迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的是实现无线传感网在实际应用中的双向管理控制机制，将之前单纯的短距无线传感网扩展成具有本地感知与远程控制于一身的新型无线传感控制网络，又称无线感控网。本发明不但有效的解决了先前的无线传感网数据传输的单向性，并可借助新型无线协调器的互联网通讯接口将此无线感控网桥接于现有的互联网，以扩大覆盖范围，加速其普及速度，为实现物联网与云计算的远程对接奠定坚实的基础。

为达到上述目的，本发明提出一种基于物联网的无线传感控制网络系统，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明的网络系统基于一个或多个无线感控节点(101)和一个或多个新型无线协调器(102)；本无线感控节点还提供了对多种外接存储设备的支持，包括但不限于：USB接口存储器、SD卡以及CF卡。

所述的无线感控节点，它具有数据处理和无线收发功能，并可根据实际应用集成多种数字式或模拟式感应控制器以及反向控制器，以实现反向控制功能，此节点属于无线感控网络的末端设备，从硬件架构上是一个完整的微型嵌入式系统；所述的新型无线协调器，用于收集无线感应节点的信息，并利用集成的互联网接入功能将数据通过任意一种Internet接入技术发送至互联网，以便用户对无线感控网进行实时的远程管控。

所述无线感控节点具有休眠功能，因此在较低频率的数据采集中，可以进一步降低功耗，延长其工作时间。

在反向控制机制方面，本无线感控节点为用户提供了比较灵活的选择，用户可以选择传统的人工远程控制外，也可以根据应用需求制定自动执行策略，并将此自动执行策略提前导入节点的存储模块以便其在实际工作中实现对外界环境的快速响应，从而实现情景智能。

所述的新型无线协调器是一个特殊的网关节点，拥有相对比较强的数据处理、存储和通信能力，区别于传统传感网协调器，此新型无线协调器集成了互联网通讯接口，并可通过多种不同的互联网接入技术，包括但不限于ADSL、GSM以及3G将无线感控网桥接到其他的通信网络，如Internet。从网络结构上看，它扮演着无线感控网与Internet等外部网络的纽带，实现两种协议栈之间的通信协议转换，同时发布管理无线感控节点的监测任务并把收集到的数据转发到外部网络，从而使终端用户能够方便实时的通过图形界面进行远程监测与控制。