[实用新型]一种无线传感器网络节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传感器网络节点，具体涉及一种工作于低温环境的无线传感器网络节点。

背景技术

无线传感器网络是目前国内外学者广泛关注的一个重要研究领域。它综合了微电子技术、嵌入式技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理等先进技术，能够实时监测、感知或采集网络分布区域内的各种环境的信息或监测对象的信息，并将所述信息进行处理，获得详尽而准确的处理信息，传送给用户。无线传感器网络可广泛地应用于灾难预警与救助、环境控制、国防军事、工业控制、城市管理、远程控制、智能楼宇、运输与信息通信业务等领域。

无线传感器网络由若干个分立节点组成，尤其是在低温地区，无线传感器网络的应用意义重大，如对林区的环境监测等。

在实际应用中，无线传感器网络节点通常采用节点上所携带的蓄电池供电，然而用于维持该节点正常工作的电量非常有限，尤其是当无线传感器网络节点处于低温环境时，对电池寿命影响严重，电子元件耗能也随之增加。为延长无线传感器节点的工作时间，必须尽可能的降低节点各部分的能耗，能耗越低意味着无线传感器节点的生命周期越长。

并且，现有节点还具有工作寿命较短、大都采用无操作系统的处理器作为主控芯片对数据处理能力有限、无法对节点各部分状态进行管理的缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决现有无线传感器网络节点无操作系统、对数据处理能力有限、不耐低温这一问题，提供了一种无线传感器网络节点。

一种无线传感器网络节点，它包括供电单元、主控制单元、传感器模块、无线通信模块和数据存储单元，

所述的供电单元包括一组电池组，所述电池组由多节锂电池串联或一节锂电池组成，供电单元分别对主控制单元、传感器模块、无线通信模块和数据存储单元进行供电；

所述的主控制单元的传感器信号接收端与传感器模块的传感器信号发送端相连接；所述的主控制单元的通讯信号接收发送端与无线通信模块的通讯信号接收发送端相连接；所述的主控制器单元的数据信号接收发送端与数据存储单元的数据信号接收发送端相连接；

所述的供电单元、主控制单元、传感器模块、无线通信模块和数据存储单元中使用到的芯片和电子元件采用贴片封装，所述芯片和电子元件的最低工作温度达到-30℃。

进一步地，所述的供电单元还包括稳压芯片，电池组通过稳压芯片对主控制单元、传感器模块、无线通信模块和数据存储单元进行供电。

进一步地，所述主控制单元的处理器采用ARM9微处理器。

进一步地，所述主控制单元的处理器上运行有操作系统，所述操作系统为嵌入式操作系统TinyOS、WindowsCE、UcLinux、VxWorks、Linux、UC/OS中的一种。

进一步地，所述无线通信模块采用射频芯片SX1212实现。

进一步地，一种无线传感器网络节点，还包括外部接口单元和内部接口单元，所述的主控制单元的外部接口信号输入输出端与外部接口单元的外部接口信号输入输出端相连接；

所述的主控制单元的内部接口信号输入输出端与内部接口单元的内部接口信号输入输出端相连接；

供电单元对外部接口单元和内部接口单元供电。

进一步地，所述的外部接口单元包括USB Host、USB Slave、通用串行接口和Jtag接口中的一种或多种。

进一步地，一种无线传感器网络节点，它还包括电源适配器，所述电源适配器的电压输出端与主控制单元、传感器模块、无线通信模块、数据存储单元、外部接口单元和内部接口单元的电压输入端相连接。

本实用新型所述的供电单元采用一组电池组为节点供电，所述的电池组由几节锂电池串联或单节锂电池构成，利用稳压芯片确保节点获得稳定的工作电压。

低温环境对电池寿命影响非常严重，同时一些电子元件耗能也随温度的下降而增加。本实用新型所述芯片和电子元件都选择CMOS工艺的的芯片，这样既能满足低功耗又能达到高集成度的要求。所述芯片和电子元件的正常工作温度范围是，最低工作温度达到-30℃，最高工作温度达到50℃。

本实用新型的优点：

随着需要检测信息量的增加，未来的无线传感器网络节点会向智能化、高数据处理能力、低能耗的方向发展。在延长节点寿命的同时，实现在节点处理器上运行操作系统，这将对无线传感器网络在低温地区的广泛应用具有革命性的意义，而且也符合建设低碳社会，实现绿色计算的要求，具有巨大的实用价值和经济价值。

附图说明