[发明专利]一种无线智能传感器及该传感器即插即用的实现方法

权利要求书

1.一种无线智能传感器，该无线传感器符合IEEE 1451.5标准的无线智能传感器，其特征在于，所述无线传感器包括网络适配应用处理器NCAP和无线智能传感器接口模块WTIM，其中，

网络适配应用处理器NCAP，设置网络号，选择无线传输频率通道；获取无线智能传感器接口模块WTIM的传感信息，配置传感器通道，并启动传感器通道；

无线智能传感器接口模块WTIM，申请加入网络，并获取网络适配应用处理器NCAP分配的网络号和网络短地址；且该无线智能传感器接口模块WTIM还通过网络适配应用处理器NCAP启动的传感器通道发送传感器测量数据。

2.根据权利要求1所述的无线智能传感器，其特征在于，所述网络适配应用处理器NCAP和无线智能传感器接口模块WTIM启动网络参数保存和定时握手机制。

3.根据权利要求1所述的无线智能传感器，其特征在于，所述网络适配应用处理器NCAP包括无线微控制器模块JN5139、数据存储、校正引擎与PC机；且该网络适配应用处理器NCAP通过ZigBee标准无线接口与多个无线智能传感器接口模块WTIM连接；所述无线智能传感器接口模块WTIM包括：压力传感器、距离传感器、倾角传感器、温度传感器、信号转换与调理模块、TEDS以及无线微控制器JN5139模块，且该无线智能传感器接口模块WTIM为每个传感器分配不同的传感器通道号。

4.一种无线智能传感器即插即用的实现方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

A、NCAP设置网络号，选择无线传输频率通道，启动无线网络；

B、WTIM申请加入网络，NCAP分配网络号和网络短地址；

C、NCAP和WTIM启动网络参数保存和定时握手机制；

D、NCAP加载TEDS，获取WTIM的传感器信息，配置传感器通道；

E、NCAP启动传感器通道，WTIM发送传感器测量数据。

5.根据权利要求4所述的无线智能传感器即插即用的实现方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：所述NCAP通过启动无线通信协议栈对PHY和MAC层进行初始化，选定一个网络号作为网络标识，通过能量扫描选择一个无线传输频率通道，且NCAP以协调器的模式启动无线网络。

6.根据权利要求4所述的无线智能传感器即插即用的实现方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

WTIM启动无线通信协议栈，对PHY和MAC层进行初始化，进行频率扫描，并向NCAP发送信标请求；

NCAP回应相应的网络号向WTIM标识自己，WTIM检测到网络号后，将向NCAP发出加入网络申请；

NCAP如果接受WTIM的加入，将分配一个16位的短地址给WTIM，作为WTIM在网络中的标识。

7.根据权利要求4所述的无线智能传感器即插即用的实现方法，其特征在于，所述步骤C具体包括：NCAP和WTIM启动协议栈事件处理进程，在网络结构变化时保存网络参数，并且WTIM向NCAP定时发送握手确认帧；其中网络参数包括网络号、网络短地址及频率通道。

8.根据权利要求4所述的无线智能传感器即插即用的实现方法，其特征在于，所述步骤D具体包括：NCAP向WTIM发送加载TEDS命令，获取WTIM的传感器信息，然后向WTIM发送配置传感器通道命令。

9.根据权利要求4所述的无线智能传感器即插即用的实现方法，其特征在于，所述步骤E具体包括：NCAP发送启动传感通道命令，使WTIM中的传感器通道开始测量，测量数据由WTIM的无线微控制器进行输出，打包成预定的数据帧格式，发送到NCAP的无线微控制器，由无线微控制器完成数据校正和保存，实现传感数据显示和网络发布。

10.根据权利要求4-9任意一项所述的无线智能传感器即插即用的实现方法，其特征在于，所述WTIM和NCAP之间通信按照指定的消息帧格式来组织，消息帧有数据帧、命令帧、确认帧三种类型，消息帧的传输过程为先传高字节再传低字节；

所述消息帧格式中帧头和帧尾字段作为消息帧的分界符，标识消息帧的开始和结束，各占一个字节。