[实用新型]一种基于无线供电技术的WSN装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线传感器网络领域，具体说是一种基于无线供电技术的WSN装置。

背景技术

现有的物联网应用主要依托于无线传感器网络（WSN）等短距离无线通信技术和互联网技术，无线传感器节点是物联网平台的基础组成部分。各种无线网络技术飞速发展，给物联网的发展提供了强大的基础保证，在无线网络基础上进行物联网应用可以给人们的生活带来极大的便利，省去了布线的麻烦并增强了可移动性。物联网节点往往数量较多，并且会在不同的地方应用，为这些节点提供可靠的能源成为一项首要解决的问题，在之前的很多应用中，电池几乎成了唯一的能源供给方式，但使用电池带来的不利之处有：（1）电池容量有限，定期要更换，浪费人力；（2）过多的废旧电池处理不当会造成环境污染；（3）对部署在野外的传感器节点，难以或无法更换电池。

发明内容

本实用新型提供了一种基于无线供电技术的WSN装置，利用射频能量为小范围内节点进行无线供电，具有体积小、功耗低、成本低等优点。

为实现本实用新型的目标所采用的技术方案是：装置由供电节点和传感节点组成，传感节点由微处理器、串口、JTAG接口、短距离通信模块、传感器接口和无线供电接收模块组成，串口、JTAG接口、短距离通信模块、传感器接口和无线供电接收模块分别与微处理器相连。

所述的微处理器采用AVR单片机Mega16。

所述的短距离通信模块采用CC2520射频芯片。

所述的传感器接口用于接入各种类型的数字式或者非数字式（需要A/D转换）的传感器。

所述的无线供电接收模块采用Linear公司开发的压电能量收集电源芯片LTC3588-1。

本实用新型的有益效果是：在射频辐射范围内的节点可以随意部署，并且能够长时间无人值守地工作，无线供电技术的加入可以帮助扩展无线传感器网络的应用范围以及部署范围。

附图说明

图1是本实用新型的传感节点的结构框图。

图2是本实用新型的实施例示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的具体实施方式。

图1中，101为微处理器；102为串口；103为JTAG接口；104为短距离通信模块；105为传感器接口；106为无线供电接收模块。串口(102)、JTAG接口(103)、短距离通信模块(104)、传感器接口(105)和无线供电接收模块(106)分别与微处理器(101)相连。

用户通过串口(102)分析微处理器(101)的行状态和采集数据并发出一些控制指令，JTAG接口(103)用于烧写程序和调试程序，可以用于程序升级，当需要减小节点的体积和功耗时，可以对其进行删减，属于本实用新型的可选部分。

图2中，201为供电节点；202为传感节点；20R为辐射半径；20C为辐射圆形区域。在供电节点（201）为圆心，以辐射半径（20R）为半径的辐射圆形区域（20C）内不规则地分布着至少一个传感节点（202），正常运行状态下，供电节点（201）处于一直通电的工作状态，并且一直向辐射圆形区域（20C）辐射一定频率的电磁波，任意一个传感节点（202）都可以从供电节点（201）辐射出的电磁波能量中得到可供自己工作的电能，一般作用半径为1米之内，如果在更广阔的区域内进行类似部署，为了保证所有传感节点（202）都能获取电能，可以放置多个供电节点（201）。

应用时，传感节点（202）处于非工作状态，此时传感节点（202）前端的无源电路（天线、滤波整流电路等）是在工作的，并且将得到的能量储存起来，接着由电压阀值判断电路判断电能存储器的电压是否满足负载完成一个完整的工作周期，如果满足，则向负载提供电能，待负载完成工作后，电能就不满足其工作了，就要停止运转，由前端无源器件继续进行能量收集储存，等待下一个工作周期的触发。