[实用新型]物联网节点

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物联网节点，尤其涉及一种基于CC2430的物联网节点。

背景技术

继计算机和互联网及移动通信网发展之后，物联网这一崭新的概念，自提出以来向各个应用领域得到迅速发展，现已被公认为又一次世界信息产业的大浪潮。物联网将与媒体互联网、服务互联网和企业互联网一道，构成未来互联网。它通过各种信息传感设备，如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。

但是，目前对于物联网技术这一新领域，仍存在很多尚未解决的问题。随着网络拓扑结构的不断扩大，整个网络的节点数量也会增多，这样为考虑网络通信质量和整个系统安全性，物联网节点设计的问题就凸现出来。

传统的物联网节点多采用通用的单片机或者AMR芯片，处理能力不错，但是缺点是物联网节点结构较复杂、体积较大、功耗较高、成本较高。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提出一种物联网节点，包括传感器模块、射频模块、微控制器模块和电源模块，电源模块分别连接传感器模块、射频模块和微控制器模块，微控制器模块分别连接传感器模块和射频模块，微控制器模块包括串行通讯接口。

作为一种优选，微控制器模块还可以包括编程接口。

作为一种优选的实施方式，所述的微控制器模块采用MSP430芯片，射频模块采用CC2430芯片，电源模块采用微型纽扣电池或干电池。传感器模块优选数字温湿度传感器SHT1x。

本实用新型的有益效果是，该物联网节点的结构更简单、体积更小、功耗更小、成本较低。

附图说明

图1是本实用新型的总的功能模块结构框图。

图2是本实用新型的总体设计电路图。

图3是本实用新型的射频模块电路图。

图4是本实用新型的微控制器模块电路图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。

物联网节点是无线传感器网络的基本功能单元，如图1所示，其结构主要包括传感器模块，微控制器模块，射频模块和电源模块等四部分。其中，传感器模块负责采集监测区域的信息并完成数据转换，采集的信息可以包含温度、湿度、光强度、加速度和大气压力等；微控制器模块负责控制整个节点的处理操作、路由协议、同步定位、功耗管理以及任务管理等。射频模块负责与其他节点或汇聚节点进行无线通信，交换控制消息和收发采集数据；电源模块提供节点运行所需要的能量，节点电源一般采用微型纽扣电池或干电池，以减小节点的体积。

在图2、图3和图4所示的实施例中，本实用新型采用的是具有超低功耗特点的16位单片机MSP430，MSP430内置8051单片机作为处理模块的核心。其功耗电流已经达到了mA级。具有强大的运算能力和丰富的外设。外设可以优选编程接口，能够使得该物联网节点随时更新内部固件，实用起来更加灵活方便。射频本实用新型选用0.18μm CMOS工艺生产的CC2430芯片，仅需很少的外围电路，且选用的原件成本低，可支持快速、廉价的ZigBee节点的构建。CC2430的睡眠模式及其与工作模式间超短的激活转换时间，使得此RF-IC成为针对超长电池使用寿命应用的理想解决方案。

选用该射频芯片可以使得物联网节点具有超低功耗、高灵敏度、出众的抗噪声及抗干扰能力。

为了方便与计算机通信和芯片的仿真、调试，本实用新型在节点电路设计了两个接口路USART（Universal Synchronous/Asynchronous

 Receiver/Transmitter，通用同步/异步串行接收/发送器）接口和JTAG（Joint Test Action Group,联合测试行为组织）接口。USART接口用于同步/异步串行通信，JTAG接口芯片的仿真、调试（DEBUG）。

当前，USB接口得到广泛应用，为了使USART与计算机更方便地连接，本设计还设计了一个“USB转串口（USB-Serial）”数据线，此数据线可以使USB信号与串口信号相互转换，从而使节点模块与计算机能够更加方便地连接。

传感器模块用于采集节点所需的信息，若仅使用温度传感器，可采用CC2430内置的温度传感器，若要求更高精度，可在选择精度较高的温度传感器，比如采用数字温湿度传感器SHT1x。