CN102368877A - 一种中高速无线传感器网络 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中高速无线传感器网络，其包括一个接入设备和多个可接收并传送数据的系统设备；所述接入设备与多个系统设备连接成一无线自组织多跳网状网，所述接入设备还连接3G通信网和互联网。本发明的中高速无线传感器网络由于其自身结构使其具有传输距离长，传输速率大和传输数据量大的特点，所以将本发明应用在灾害预警、环境监测、公共安全等方面时，可以实时快速地进行数据传输，满足使用者的使用需求。
Description
技术领域
本发明涉及无线传感器网络技术领域，尤其涉及一种中高速无线传感器网络。
背景技术
传统的无线传感器网络是集成了信息监测、数据处理以及无线通信的网络系统，特别是应用在灾害预警、环境监测、公共安全等方面的传统无线传感器网络，由于这些无线传感器网络具有只能在较短的距离范围(即约为几百米)内传输少量的数据，同时传输的速度较慢（即传输速度低于250kbps）的特点，所以，它往往不能满足人们的使用需求。例如，当需要监测的地方离最近的移动通信网或互联网覆盖的地方几公里或几十公里（如偏远山区），并且要在这些地方就灾害预警、环境监测和公共安全等方面进行大量数据（如视频，音频等多媒体数据）的采集传输时，这些短距离，速率小的传统无线传感器网络就不能胜任了。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种可长距离快速地传输大量的数据，并且适合在移动通信网或互联网覆盖范围以外的区域（如偏远山区）的灾害预警、环境监测和公共安全等方面使用的中高速无线传感器网络。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案内容具体如下：
一种中高速无线传感器网络，其包括一个接入设备和多个可接收并传送数据的系统设备；所述接入设备与多个系统设备连接成一无线自组织多跳网状网，所述接入设备还连接3G通信网和互联网。
具体地，所述接入设备包括TD-SCDMA 模块、WIFI 模块、ARM11处理器Ⅰ，FPGA模块Ⅰ，射频电路Ⅰ和电源Ⅰ；所述电源Ⅰ同时电性连接所述TD-SCDMA 模块、WIFI模块、ARM11处理器Ⅰ，FPGA模块Ⅰ和射频电路Ⅰ；所述TD-SCDMA 模块一端连接3G通信网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ；所述WIFI模块一端连接互联网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ；所述射频电路Ⅰ通过所述FPGA模块Ⅰ数据传输连接所述ARM11处理器Ⅰ；所述系统设备包括串行接口、ARM11处理器Ⅱ、FPGA模块Ⅱ、射频电路Ⅱ和电源Ⅱ；所述电源Ⅱ同时电性连接ARM11处理器Ⅱ、FPGA模块Ⅱ和射频电路Ⅱ；所述串行接口一端数据传输连接无线传感器网络网关，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅱ；所述射频电路Ⅱ通过FPGA模块Ⅱ数据传输连接ARM11处理器Ⅱ；所述射频电路Ⅰ还数据传输连接与接入设备相邻的系统设备的射频电路Ⅱ；并且，相邻系统设备的射频电路Ⅱ间还互相数据传输连接。
具体地，所述串行接口数量为二。
具体地，所述无线传感器网络网关为ZigBee协调器。
具体地，所述接入设备还包括网口模块Ⅰ；所述网口模块Ⅰ一端连接互联网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ。
具体地，所述系统设备还包括USB接口，所述USB接口一端数据传输连接视频摄像头，另一端数据传输连接所述ARM11处理器Ⅱ。
具体地，所述系统设备还包括网口模块Ⅱ；所述电源Ⅱ电性连接所述网口模块Ⅱ；所述网口模块Ⅱ一端数据传输连接基于tcp/ip的视频服务器，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅱ。
具体地，所述射频电路Ⅰ和射频电路Ⅱ均为工作频段在 230Mhz的射频电路或者工作频段在5.8GHz的射频电路。
具体地，所述射频电路Ⅰ和射频电路Ⅱ的数据传输速率大于2Mbps。
优选地，所述系统设备数量为十五。
本发明的中高速无线传感器网络主要由接入设备和多个系统设备组成，其中，其采用接入设备作为网关，采用系统设备作为数据传输的节点，传输的数据包括音频和视频等多媒体数据。这样结构的中高速无线传感器网络不但可以一次性传输大量的数据，而且相邻的系统设备之间，以及接入设备和与接入设备相邻的系统设备之间的传输距离长（其传输距离最长可达5km），传输速率大（其传输速率大于2Mbps），有别于传统的短传输距离，低传输速率的无线传感器网络。因此，本发明在城区或偏远山区的灾害预警、污染监测、公共安全、国防、智能交通、环境监测、野外科学考察和社区服务等各个方面均有广泛的应用前景。
与现有技术相比，本发明产生了如下有益效果：
本发明的中高速无线传感器网络由于其自身结构使其具有传输距离长，传输速率大和传输数据量大的特点，所以将本发明应用在灾害预警、环境监测、公共安全等方面时，可以实时快速地进行数据传输，满足使用者的使用需求。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的描述。
附图说明
图1为本发明的中高速无线传感器网络的结构示意图；
图2为本发明的接入设备的结构示意图；
图3为本发明的系统设备的结构示意图。
具体实施方式
如图1至3所示，本发明的中高速无线传感器网络，其主要包括一个接入设备和多个可接收并传送数据的系统设备；所述接入设备与多个系统设备连接成一无线自组织多跳网状网，所述接入设备还连接3G通信网（图未示）和互联网（图未示）。
具体地，如图2和图3所示，所述接入设备包括TD-SCDMA 模块、WIFI 模块、ARM11处理器Ⅰ，FPGA模块Ⅰ，射频电路Ⅰ和电源Ⅰ；所述电源Ⅰ同时电性连接所述TD-SCDMA 模块、WIFI模块、ARM11处理器Ⅰ，FPGA模块Ⅰ和射频电路Ⅰ；所述TD-SCDMA 模块一端连接3G通信网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ；所述WIFI模块一端连接互联网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ；所述射频电路Ⅰ通过所述FPGA模块Ⅰ数据传输连接所述ARM11处理器Ⅰ；所述系统设备包括串行接口、ARM11处理器Ⅱ、FPGA模块Ⅱ、射频电路Ⅱ和电源Ⅱ；所述电源Ⅱ同时电性连接ARM11处理器Ⅱ、FPGA模块Ⅱ和射频电路Ⅱ；所述串行接口一端数据传输连接无线传感器网络网关，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅱ；所述射频电路Ⅱ通过FPGA模块Ⅱ数据传输连接ARM11处理器Ⅱ；所述射频电路Ⅰ还数据传输连接与接入设备相邻的系统设备的射频电路Ⅱ；并且，相邻系统设备的射频电路Ⅱ间还互相数据传输连接。
所述串行接口数量为二。
所述无线传感器网络网关为ZigBee协调器。
所述接入设备还包括网口模块Ⅰ；所述网口模块Ⅰ一端连接互联网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ。
所述系统设备还包括USB接口，所述USB接口一端数据传输连接视频摄像头，另一端数据传输连接所述ARM11处理器Ⅱ。
所述系统设备还包括网口模块Ⅱ；所述电源Ⅱ电性连接所述网口模块Ⅱ；所述网口模块Ⅱ一端数据传输连接基于tcp/ip的视频服务器，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅱ。
所述射频电路Ⅰ和射频电路Ⅱ均为工作频段在 230Mhz的射频电路或者工作频段在5.8GHz的射频电路。
所述射频电路Ⅰ和射频电路Ⅱ的数据传输速率大于2Mbps。
优选地，所述系统设备数量为十五。
本发明的中高速无线传感器网络主要由接入设备和多个系统设备组成，其中，其采用接入设备作为网关，采用系统设备作为数据传输的节点，传输的数据包括音频和视频等多媒体数据。这样结构的中高速无线传感器网络不但可以一次性传输大量的数据，而且相邻的系统设备之间，以及接入设备和与接入设备相邻的系统设备之间的传输距离长（其传输距离最长可达5km），传输速率大（其传输速率大于2Mbps），有别于传统的短传输距离，低传输速率的无线传感器网络。因此，本发明在城区或偏远山区的灾害预警、污染监测、公共安全、国防、智能交通、环境监测、野外科学考察和社区服务等各个方面均有广泛的应用前景。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，作出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种中高速无线传感器网络，其特征在于：包括一个接入设备和多个可接收并传送数据的系统设备；所述接入设备与多个系统设备连接成一无线自组织多跳网状网，所述接入设备还连接3G通信网和互联网。
2.如权利要求1所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述接入设备包括TD-SCDMA 模块、WIFI 模块、ARM11处理器Ⅰ，FPGA模块Ⅰ，射频电路Ⅰ和电源Ⅰ；所述电源Ⅰ同时电性连接所述TD-SCDMA 模块、WIFI模块、ARM11处理器Ⅰ，FPGA模块Ⅰ和射频电路Ⅰ；所述TD-SCDMA 模块一端连接3G通信网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ；所述WIFI模块一端连接互联网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ；所述射频电路Ⅰ通过所述FPGA模块Ⅰ数据传输连接所述ARM11处理器Ⅰ；所述系统设备包括串行接口、ARM11处理器Ⅱ、FPGA模块Ⅱ、射频电路Ⅱ和电源Ⅱ；所述电源Ⅱ同时电性连接ARM11处理器Ⅱ、FPGA模块Ⅱ和射频电路Ⅱ；所述串行接口一端数据传输连接无线传感器网络网关，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅱ；所述射频电路Ⅱ通过FPGA模块Ⅱ数据传输连接ARM11处理器Ⅱ；所述射频电路Ⅰ还数据传输连接与接入设备相邻的系统设备的射频电路Ⅱ；并且，相邻系统设备的射频电路Ⅱ间还互相数据传输连接。
3.如权利要求2所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述串行接口数量为二。
4.如权利要求2所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述无线传感器网络网关为ZigBee协调器。
5.如权利要求2所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述接入设备还包括网口模块Ⅰ；所述网口模块Ⅰ一端连接互联网，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅰ。
6.如权利要求2所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述系统设备还包括USB接口，所述USB接口一端数据传输连接视频摄像头，另一端数据传输连接所述ARM11处理器Ⅱ。
7.如权利要求2所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述系统设备还包括网口模块Ⅱ；所述电源Ⅱ电性连接所述网口模块Ⅱ；所述网口模块Ⅱ一端数据传输连接基于tcp/ip的视频服务器，另一端数据传输连接ARM11处理器Ⅱ。
8.如权利要求1-7任何一项所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述射频电路Ⅰ和射频电路Ⅱ均为工作频段在 230Mhz的射频电路或者工作频段在5.8GHz的射频电路。
9.如权利要求8所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述射频电路Ⅰ和射频电路Ⅱ的数据传输速率大于2Mbps。
10.如权利要求8所述的中高速无线传感器网络，其特征在于：所述系统设备数量为十五。
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| CN2011104018941A CN102368877A (zh) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | 一种中高速无线传感器网络 |
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|---|---|---|---|---|
| CN103188719A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-07-03 | 广州市弘宇科技有限公司 | 中高速传感器网络测试系统 |
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| CN101827007A (zh) * | 2010-04-19 | 2010-09-08 | 中兴通讯股份有限公司 | 传感器网络与移动终端互联的方法和装置及网络连接设备 |
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2011
- 2011-12-06 CN CN2011104018941A patent/CN102368877A/zh active Pending
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