[实用新型]一种低功耗的无线传感器网络智能节点

说明书

技术领域

本实用新型属于网络节点定位技术领域，具体涉及一种低功耗的无线传感器网络智能节点。

背景技术

无线传感器网络(Wireless sensor networks,WSNs)是综合了嵌入式计算技术、遥感测控技术、无线通信技术和分布式信息处理技术等多个学科，交叉发展而成的军民两用战略高新技术，是物联网技术的核心，是新一代信息技术革命的重要推动力。无线传感器网络由大量分布式无线传感器节点(Mote)构成，实时对环境或目标监测，感知、采集相关信息。

无线传感器可随机布设，以无线方式构成蜘蛛网状传感器网络，具有无数个可以双向传送信息的路径，不需要固定网络支持，具有快速展开，抗毁性强等独特优点；与无线自组网(MobileAd Hoc Networks,MANETs)不同，由于受到成本以及体积等原因的限制，无线传感器节点的处理能力、通信带宽以及电池容量等资源更为有限。尤其是在多数应用中，传感器节点的能量无法得到补充(如被部署在敌后或者环境恶劣的地区)，如何有效利用能源，延长网络的工作寿命成为设计的关键因素，高效节能技术成为研究热点。

实用新型内容

本实用新型目的之一在于提供一种低成本、低功耗、高效率运行的无线传感器网络节点定位系统及方法。

本实用新型提供的一种低功耗的无线传感器网络智能节点，包括电源模块、电源管理模块、无线传感器模块、MCU模块、AGC模块、射频功率放大器、无线收发器和天线；

所述电源模块通过所述电源管理模块连接所述MCU模块，所述无线传感器模块连接所述MCU模块，所述MCU模块通过所述AGC模块连接所述射频功率放大器，所述射频功率放大器通过所述无线收发器连接所述天线；

所述电源模块，用于提供电源；

所述电源管理模块，用于检测电源的储能情况，并将检测结果发送给MCU模块；

所述MCU模块，用于控制所述AGC模块的增益以及节点的工作模式；

所述AGC模块，用于根据所述MCU模块的控制指令控制信号的发射功率；

所述射频功率放大器，用于放大收发信号的功率；

所述无线收发器和天线，用于无线数据传输。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型增加了AGC模块，可以使得节点间通信的功耗以及定位由以前的固定值，变成可以灵活变换的值，由此及可以减小能量损耗，也可以使得网络的定位更加灵活、智能化；电源管理模块通过检测电源的储能情况，来决定节点的工作模式，从而降低系统能耗，延长网络的生命周期。

附图说明

图1所示为本实用新型无线传感器网络节点定位系统结构示意图。

具体实施方式

下文将结合具体实施例详细描述本实用新型。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。

如图1所示，本实用新型提供的一种低功耗的无线传感器网络智能节点，包括电源模块1、电源管理模块2、无线传感器模块3、MCU模块4、AGC模块5、射频功率放大器6、无线收发器7和天线8；

电源模块1通过电源管理模块2连接MCU模块4，无线传感器模块3连接MCU模块4，MCU模块4通过AGC模块5连接射频功率放大器6，射频功率放大器6通过无线收发器7连接天线8；

电源模块1，用于提供电源；

电源管理模块2，用于检测电源的储能情况，并将检测结果发送给MCU模块4；

MCU模块4，用于控制AGC模块5的增益以及节点的工作模式；

AGC模块5，用于根据MCU模块4的控制指令控制信号的发射功率；

射频功率放大器6，用于放大收发信号的功率；

无线收发器7和天线8，用于无线数据传输。

该智能节点采用了自动增益控制(Automatic Gain Control,简称AGC)模块，AGC模块5能够加大或者缩小收发功率，实现该节点的无线数据收发覆盖距离的变化，从而可以实现以单节点为锚点的节点定位技术。AGC模块5具有自动切换的功能，完成发射和接收不同功能的切换。在发射时，MCU模块4根据需要进行预放大或者预缩小增益操作，以单位倍数(dBm)为步进完成调节，或者直接预制到一定增益值，加大或缩小发射增益。接收信号时，AGC模块5主要完成对接收灵敏度的调节，通过增加或者减小接收灵敏度，实现对强度不一的信号捕捉和通信。