[实用新型]一种双核多终端接口的无线传感器网络基站装置

说明书

技术领域

本实用新型适用于工业、农业、军事、电力、交通、能源、水利、物流、医疗、家居、公益事业场合环境、装备、危险源、污染源状态监测和控制系统中，涉及嵌入式系统、以无线传感器网络为核心的传感网技术领域，尤其涉及一种双核多终端接口的无线传感器网络基站装置。 

背景技术

无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,简称WSN)综合了传感技术、嵌入式计算技术、分布式信息处理技术、现代网络技术、通信技术和MEMS技术等，可用在工业、农业、军事、电力、交通、能源、水利、物流、医疗、家居、公益事业场合环境、装备、危险源、污染源状态监测和控制系统中，具有极其广阔的应用前景。 

一个典型的以无线传感器网络为核心的传感网监控系统如图1所示，包括无线传感器网络节点（传感节点和控制节点）、基站、本地终端以及主干传输网Internet、2G（如GPRS）、3G（如TD-SCDMA）、有线数字集群等和远程移动终端及远程固定终端。无线传感器网络节点之间通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络，其目的是协作地感知、采集和处理监控区域中各环境参数传感数据以及各执行设备状态数据并发送至基站；基站负责对接收到的无线传感器网络数据（传感数据和状态数据）进行分析、转换、计算和存储，然后将处理后的数据发送到本地终端以及通过主干传输网Internet、2G(如GPRS)、3G（如TD-SCDMA）、有线数字集群等发送到远程终端，同时根据控制算法将所得出的控制指令通过基站以多跳的方式发送到指定控制节点以驱动相应的执行设备；管理人员可以在本地终端或远程终端上查看无线传感器网络信息。此外，管理人员下达的控制指令也是通过基站以多跳的方式发送到指定无线传感器网络节点。因此，在以无线传感器网络为核心的传感网监控系统的数据传输过程中，基站处于承上启下的地位，是数据传输的中枢环节设备。 

虽然基站在以无线传感器网络为核心的传感网监控系统中起到非常关键的作用，但是现有基站在实际应用中存在许多问题，具体表现在： 

    1、兼容性不强。现有基站通常只可以跟某种特定的无线传感器网络节点进行通信。

 2、数据处理能力不够。有的基站选用Atmega128/Atmega128L作为核心处理器，该处理器是一款8位的单片机，最高主频为16MHz，数据处理能力较弱，无法适应无线传感器网络节点数量较多、数据传输量较大的场合。 

 3、数据转发方式单一。有的基站只具有固定的、单一的数据转发方式，无法根据不同的应用需求灵活配置。 

 4、工作环境受限。有的基站选用商业级元器件，在实际应用中会受到工作温度的限制。 

 本实用新型正是以解决上述问题为出发点，系统地研究和设计了一种双核多终端接口的无线传感器网络基站装置。 

发明内容

技术问题：

本实用新型的目的是提供一种在工业、农业、军事、电力、交通、能源、水利、物流、医疗、家居、公益事业场合环境、装备、危险源、污染源状态监测和控制系统中有效应用的工业级双核多终端接口的无线传感器网络基站装置，以有效解决无线传感器网络节点与终端之间的通信和控制方面的问题，并使其投资成本低、性价比高、实时性好、安全可靠、通用性好、使用和维护方便。

技术方案：

本实用新型所述的双核多终端接口的无线传感器网络基站装置，包括核心处理模块、无线传感器网络通信模块、多终端接口模块和电源模块。

    所述核心处理模块包括主处理器单元和存储单元，存储单元与主处理器单元的外部总线接口连接，该模块用于将无线传感器网络通信模块接收到的无线传感器网络数据进行转化、存储和加权融合，并将处理后的数据通过多终端接口模块转发到本地终端和远程终端，同时根据控制算法向控制节点发送控制指令；所述核心处理模块还用于将多终端接口模块接收到的本地终端或远程终端的控制指令通过无线传感器网络通信模块发往指定无线传感器网络节点。 

    所述无线传感器网络通信模块包括子处理器单元和无线收发单元，子处理器单元通过异步串行接口与主处理器单元连接，该模块用于配置和管理无线传感器网络，对无线传感器网络数据进行数据判别和量纲处理以及实现与核心处理模块之间的数据流通。