CN103300864B - 微型无线传感器节点 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种微型无线传感器节点，包括传感器转接板和微控制主板，所述传感器转接板包括MEMS惯性测量组件和磁力计，所述MEMS惯性测量组件包括加速度测量单元和角速度测量单元；所述微控制主板包括微控制器最小系统及无线通信模块，所述无线通信模块和传感器转接板分别连接于所述微控制器最小系统。上述微型无线传感器节点除了包括加速度测量单元外，还包括角速度测量单元和磁力计，通过角速度测量单元、加速度测量单元和磁力计测量单元采集的数据可以推算出精度更高倾角值，从而得到精度更高的人体姿态信息；另外，上述微型无线传感器节点内置有无线通信模块，能够实现与外部设备进行无线通信的目的，提高了微型无线传感器节点的使用灵活性。

Description

微型无线传感器节点

技术领域

本发明涉及传感器领域，特别是涉及一种微型无线传感器节点。

背景技术

随着BSN(BodySensorNetwork，人体传感器网络)技术的发展，基于各种原理的人体姿态运动的检测技术在人体医学工程、健康监护中越来越受到重视并有着极其广泛的利用价值。比如脑瘫患儿运动测定评估中，为了避免不同医生人为主观对患儿的关节运动角度、旋转度等参数评估的偏差，提高了理论依据，需要通过科技手段获取患者肢体姿态运动参数。另外老年人容易遭受高血压、中风等疾病的困扰。随着人口老龄化的加快，老年人发生跌倒的几率也迅速增加，而跌倒可能会造成极其严重的后果。因此针对人体姿态，特别是跌倒检测和信息融合的研究逐渐展开起来。人体运动姿态3D模拟技术是动作捕捉系统的一个重要方向，在步态分析、生物力学以及人机工程等领域应用非常广，目前国内外利用动作捕捉系统对人体姿态进行大量的研究，但是动作捕捉系统离不开对人体的位置、角速度和旋转角度等人体姿态信息的实时获取。

人体姿态运动的检测有基于图像处理和模式识别式的，但这种方法容易受到周围环境光线的影响，而且实验场所也很受限制。还有基于光线的姿态检测技术，该技术优点是精确度非常高，但是需要在实验现场布置大量的CCD(Charge-coupledDevice，电荷耦合元件)摄像机和标志点，且还需提供特殊照明等，显然，该方法高昂的成本严重限制了它的应用。还有基于视频的检测方法，但是，基于视频的人体运动识别包含大量的挑战性难题，例如：如何从图像中估计自遮挡非刚体的三维姿态和运动、如何解决视点变化的影响、如何避免镜头运动的干扰等等，因此从理论和应用上有难度，主要还是停留在研究和样机开发阶段。

近年来，MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems，微机电系统)技术发展迅速，而微机电系统具有集成度高，成本、体积、功耗低，性能优良等特点，因此MEMS传感器和微控制器在医疗电子行业得到应用越来越广泛的应用。而基于惯性传感器的姿态运动检测因为它具有不侵犯用户隐私(比如对老年人行踪和运动状况的监测)、不受场所和光照环境限制、不需要现场布置大量的外部设备、安装和携带方便成本低等特点使得其成为了目前姿态检测技术研究最热门的技术之一。无论基于惯性数据的姿态检测系统多复杂，都离不开前端惯性传感器节点对基本运动参数的获取。因此惯性传感器节点是基于惯性技术的姿态检测技术的核心部件。

目前大多数用于姿态检测的惯性传感器节点上面仅仅采用一个双轴或者三轴加速度计(比如型号为MMA7260的三轴加速度传感器芯片)来获取加速度数值再通过几何数学公式推导出角度等信息。虽然这种惯性传感器节点的系统复杂性和成本较低，但是人体加速度不具备描述一个运动过程的信息完备性，因为人体运动中除了加速度发生变化之外，倾角和角速度也会发生明显的变化，所以该类惯性传感器节点存在一定的局限性，得到的人体姿态信息的精度难以保证。部分研究者通过加速度计采集的加速度数值推算得到倾角，但是这会存在非常大的误差，因为人体跌倒过程可能会受到很大的冲击，加速度计采集到的三轴分量的加速度可能会包含因冲击带来的运动加速度，再考虑到还有固定的重力加速度的影响，仅仅通过加速度推算出来的角度难以跟实际情况吻合。另外，惯性传感器节点还需要与外部终端数据运算分析控制系统进行通信，目前的惯性传感器节点与终端数据运算分析控制系统的通信通常采用有线方式。对于人体姿态测量实验现场，因为惯性传感器节点是放置在人体上的，在惯性传感器节点上布置大量的导线或电缆会导致安装、拆卸过程都比较复杂，甚至在实验中难免使得传输导线短路或者断路。

发明内容

基于此，有必要提供一种能够与外部设备进行无线通信且能够得到精度更高的人体姿态信息的微型无线传感器节点。

一种微型无线传感器节点，用于设置于待测量对象上，包括传感器转接板和微控制主板，所述传感器转接板包括MEMS惯性测量组件和磁力计，所述MEMS惯性测量组件包括加速度测量单元和角速度测量单元；所述微控制主板包括微控制器最小系统及无线通信模块，所述无线通信模块和传感器转接板分别连接于所述微控制器最小系统；

所述加速度测量单元和角速度测量单元分别用于采集待测量对象在跌倒过程中产生的加速度和角速度信息，所述磁力计用于采集待测量对象所在跌倒环境的磁感应强度信息；所述传感器转接板将采集到的加速度、角速度及磁感应强度信息发送至所述微控制器最小系统，所述微控制器最小系统控制所述无线通信模块与外部设备通信。

在其中一个实施例中，所述MEMS惯性测量组件还包括传感数据寄存器，所述磁力计与所述MEMS惯性测量组件之间连接有I²C总线，所述磁力计采集到的磁感应强度信息通过所述I²C总线传输至所述传感数据寄存器。

在其中一个实施例中，所述微型无线传感器节点还包括供电模块，所述供电模块连接于所述微控制主板并为所述微控制主板供电。

在其中一个实施例中，所述微控制主板还包括连接于所述微控制器最小系统的稳压电路、JTAG下载接口、充电管理电路、小型USB充电接口以及充电指示灯，所述供电模块的一端连接于所述稳压电路，所述供电模块的另一端与所述充电管理电路相连，所述充电指示灯和小型USB充电接口连接于所述充电管理电路；

所述稳压电路用于保证所述供电模块为所述微控制器最小系统提供稳定的电压，所述JTAG下载接口用于将所述微控制器最小系统连接到外部USB接口或者并口JTAG仿真器，从而方便利用外部计算机更新所述微控制器最小系统内部程序，所述小型USB充电接口用于连接到外部USB设备以获取充电电压，充电管理电路用于为所述供电模块充电，所述充电指示灯用于指示当前充电状态。

在其中一个实施例中，所述微控制主板还包括用于控制所述供电模块开始或停止供电的电源微型开关，所述电源微型开关连接于所述稳压电路与供电模块之间。

在其中一个实施例中，所述供电模块为可充电锂电池。

在其中一个实施例中，所述无线通信模块包括微型天线、射频模块以及天线匹配电路，所述射频模块通过所述天线匹配电路连接于所述微型天线，所述微型天线、射频模块以及天线匹配电路用于实现所述微型无线传感器节点与外部设备之间通信。

在其中一个实施例中，所述微型无线传感器节点还包括用于存储数据的TF卡存储模块，所述TF卡存储模块连接于所述微控制主板。

在其中一个实施例中，所述TF卡存储模块为自弹式TF卡存储模块，包括PUSH型TF自弹式卡座、TF卡读写控制电路及TF卡，所述TF卡与所述PUSH型TF自弹式卡座插拔式连接，所述TF卡读写控制电路连接于所述PUSH型TF自弹式卡座。

在其中一个实施例中，所述TF卡读写控制电路采用4线制串行外设接口总线协议与所述微控制器最小系统相连。

上述微型无线传感器节点除了包括加速度测量单元外，还包括角速度测量单元和磁力计，通过角速度测量单元、加速度测量单元和磁力计测量单元采集的数据可以推算出精度更高倾角值，从而得到精度更高的人体姿态信息；另外，上述微型无线传感器节点内置有无线通信模块，能够实现与外部设备进行无线通信的目的，提高了微型无线传感器节点的使用灵活性。

附图说明

图1为一个实施例的微型无线传感器节点的结构示意图；

图2为一个实施例的微型无线传感器节点的爆炸结构图；

图3为一个实施例的微型无线传感器节点的仰视图；

图4为一个实施例的微型无线传感器节点的工作流程图。

具体实施方式

为了解决目前微型无线传感器节点采用有线通信方式导致使用不便以及难以得到高精度的人体姿态信息的问题，本实施方式提供了一种微型无线传感器节点。下面结合具体的实施例，对微型无线传感器节点进行具体的描述。

请参考图1、图2和图3，本实施方式提供的微型无线传感器节点100，包括传感器转接板110、微控制主板120、供电模块130以及TF卡存储模块140。

微型无线传感器节点100结构非常紧凑、体积非常小。在本实施方式中，微型无线传感器节点100规格为28mm*28mm*12mm。供电模块130连接于微控制主板120并且为整个微型无线传感器节点100提供工作电压。传感器转接板110的规格为22mm*15mm。传感器转接板110的左、右边界分别焊接了两排排针118，在本实施方式中，排针118的规格为每排10个针脚，且相邻两个针脚之间的距离为2.54mm。微控制板120在对应位置焊接了两排排母12B，传感器转接板110和微控制主板120的通信和电源线路通过排针118排母12B耦合固定在一起。这种耦合固定的设计不但节省了PCB(PrintedCircuitBoard，印刷电路板)的空间、降低了布线的复杂性，而且还可以方便地更换传感器转接板110。当传感器转接板110出现故障时，只需直接将其从微控制主板120上拔出来，能够方便地进行维修或更换。

传感器转接板110上置有MEMS惯性测量组件112和磁力计114。MEMS惯性测量组件112内置了加速度测量单元、角速度敏感测量单元以及传感数据寄存器等子模块。

加速度测量单元和角速度测量单元分别用于实时采集待测量对象在跌倒过程中产生的加速度和角速度信息。磁力计114与MEMS惯性测量组件112之间连接有I2C(Inter-IntegratedCircuit，集成电路)总线116。磁力计114用于实时采集待测量对象所在跌倒环境(待测量对象所在跌倒环境亦即待测量对象所在跌倒地理位置)的磁感应强度信息，采集到的磁感应强度信息通过I2C总线116传输至MEMS惯性测量组件112里面的传感数据寄存器，加速度和角速度信息也存储于传感数据寄存器。当加速度信息、角速度信息以及磁感应强度信息都采集完毕并存储于传感数据寄存器时，加速度信息、角速度信息、磁感应强度信息将统一由惯性测量组件112通过排针118排母12B高速地传输至微控制主板120。采用MEMS惯性测量组件112可以有效避免了单独安装加速度计和单独安装陀螺仪带来的轴间误差，同时还可以节省电路板空间。而磁力计114通过MEMS惯性测量组件112间接地跟微控制主板120进行数据传输是为了节省通信端口和同步所有基本运动参数(包括加速度信息、角速度信息以及磁感应强度信息)的采集传输。

微控制主板120包括微控制器最小系统121、射频模块122、稳压电路123、JTAG(JointTestActionGroup，联合测试行为组织)下载接口124、充电管理电路125、小型USB充电接口126、充电指示灯127、天线匹配电路128、微型天线129以及电源微型开关12A。其中，射频模块122、天线匹配电路128以及微型天线129构成无线通信模块。

射频模块122、稳压电路123以及JTAG下载接口124分别连接于微控制器最小系统121。射频模块122通过天线匹配电路128连接于微型天线129。射频模块122、天线匹配电路128和微型天线129可以接收或发射无线电信号，用于实现微型无线传感器节点100与外部设备之间的通信。供电模块130的一端连接于稳压电路123，供电模块130的另一端与充电管理电路125相连。充电指示灯127和小型USB充电接口126分别连接于充电管理电路125。电源微型开关12A连接在稳压电路123与供电模块130之间，用于控制供电模块130开始或停止对微控制主板120供电。

微控制器最小系统121是微控制主板120的核心，用于控制整个微控制主板120各个模块的工作，并且微控制器最小系统121与传感器转接板110上的MEMS惯性测量组件112相连，可以直接接收MEMS惯性测量组件112发送的数据。

为了方便更新微控制器最小系统121内嵌的程序，在微型无线传感器节点100上面设计了一个JTAG下载接口124，通过专用的插针与外部USB接口或者并口JTAG仿真器相连，从而通过外部计算机就可以方便地更新微控制器最小系统121内部程序。

充电管理电路125采用规格为3mm*3mm、SON封装的BQ24080芯片作为充电管理芯片。BQ24080的输入电压范围非常宽，BQ24080的STAT1和STAT2引脚分别与两个颜色不同的充电指示灯127相连，通过两个充电指示灯127组合显示来指示当前的充电状态。考虑到微型无线传感器节点100的体积要求，外面电压通过微控制主板120上面的小型USB充电接口126给供电模块130充电，为了充分节约空间，小型USB充电接口126为贴片式。

为了实现微型无线传感器节点100与外部设备之间的无线通信，我们采用可以贴于微型无线传感器节点100外壳内壁上的高频薄片高增益RF(RadioFrequency，射频)微型天线。经过反复测试和验证发现，该微型天线129的大小、形状和天线匹配电路128的性能参数和软件载波频段的配置非常的匹配，大幅度提升了整个系统的数据传输采样率。通信距离、通信稳定性和可靠性也非常显著，而且采用薄片内置微型天线129也使得整个微型无线传感器节点100的结构非常的紧凑和小巧美观。

微型无线传感器节点100作为一个整体，是独立存在并依附在载体(比如小型飞行器、人体部位等)上的惯性测量装置，所以本实施方式的供电模块130可以采用内置可充电锂电池，锂电池的规格为12mm*6mm*28mm，容量规格为200mA·h。锂电池为定制的专用电池，容量和体积规格可以满足微型无线传感器节点100功耗低、续航能力强以及体积小的要求。

此外，可以用物理方式微调传感器转接板110上面的传感器组件的X、Y、Z轴，直至与微型无线传感器节点100结构体的X、Y、Z轴精准同步变化。考虑到微型无线传感器节点100不仅仅适用于佩戴在人体身上做人体跌倒实验，而且也适用于搭载在小飞行器上。当把微型无线传感器节点100搭载在小飞行器上时，小飞行器在平稳(匀速)飞行的时候，MESM惯性测量组件112会直接感知到机体的震动。此时将微控制主板通过螺钉固定在机体上之后，在微控制主板120和传感器转接板110之间的空隙垫上棉垫，会减少有害震动从而增加测量精度。

TF卡存储模块140为自弹式TF卡存储模块，包括PUSH型(下压型)TF自弹式卡座142、TF卡读写控制电路144及TF卡146。TF卡146与PUSH型TF自弹式卡座142插拔式连接，TF卡读写控制电144连接于PUSH型TF自弹式卡座142。微控制器最小系统121可以将需要存储的数据直接通过TF卡读写控制电144存储到插在PUSH型TF自弹式卡座142内的TF卡146。PUSH型TF自弹式卡座142相比Hinge型(铰链型)TF卡座具有明显的优点，Hinge型TF卡座需要掀开盖后才能取放，而PUSH型TF自弹式卡座内部带有机械探测开关，支持热插拔功能。微型无线传感器节点100通过微控制器最小系统121内部程序可迅速检测用户插入和拔出TF卡146的事件。TF卡读写控制电路144采用4线制SPI(SerialPeripheralInterface，串行外设接口)总线协议的，最高时钟可达25MHZ，数据传输速率最高可达25Mbit/S。TF卡存储模块140具有体积小、容量大、读写速度快的优点，满足了惯性传感器数据大容量高速实时存储的要求。

微型无线传感器节点100的工作离不开嵌入到微型无线传感器节点100内部的程序。程序采用模块化、自顶而下的设计方法，结构清晰、易于调试。同时程序还兼顾功耗与运算速率，充分利用微控制器最小系统121的中断功能来确保基本运动参数和配置命令的实时传输，具有较快的执行速度，同时占用的存储空间较小。

微型无线传感器节点100内部的程序包括节点模块初始化、数据采集、数据包无线发送、数据包TF卡实时存储、配置命令接收处理这几大部分。下文中的“开始采集命令”和“结束采集命令”为参数配置命令中的特殊命令，分别用来控制基本运动参数的开始采集和停止采集，通过这两条特殊命令和其他参数配置命令(比如采样率控制)，可以灵活控制微型系统的运行速度和功耗。请参考图4，微型无线传感器节点100内部工作过程如下：

1、打开微型电源开关12A，微型无线传感器节点100上电后，首先进行内部模块的初始化工作，包括微控制器最小系统121、MEMS惯性测量组件112、磁力计114、TF卡读写控制电路144、射频模块122的端口、I2C总线116以及读写速率等的初始化。

2、开启微控制器最小系统121的总中断、将射频模块122的工作状态设为接收模式，然后微控制器最小系统121进入低功耗模式(允许中断发生)。

3、如果未接收到“开始采集命令”，那么微控制器最小系统121将一直处于低功耗模式。

4、当无线通信模块收到参数配置命令时，经过内部程序解释为“开始采集命令”。则微控制器最小系统121立即退出低功耗模式

5、微控制器最小系统121通过总线协议与MEMS惯性测量组件112建立通信，采集加速度三轴分量、角速度三轴分量以及磁感应强度三轴分量信息的原始数据，然后按照内部协议将其打包成标准的数据包。

6、调用射频模块122底层驱动函数——发送函数，将数据包无线发送到外部设备。

7、若数据实时TF卡存储标志为1，则调用TF卡底层驱动函数存储数据包。

8、判断“结束采集标志”是否为1，如果不是，重复5～7的步骤。

9、如果“结束采集标志”为1，则说明收到了外部设备发来的“结束采集命令”，微型无线传感器节点100马上结束采集，重新进入低功耗模式。

10、假如外部设备向微型无线传感器节点100发送参数配置命令，微型无线传感器节点100的射频模块122侦听到载波信号后，触发微控制器最小系统121的外部中断，并进入到外部中断服务函数里面。

11、在外部中断服务函数里面调用射频模块122的底层驱动函数——接收函数接收参数配置命令，根据内部协议解释相应的命令并进行相应的配置，比如量程更换、控制采样率变高或变低、数据包实时存储等。

12、经过解释的命令如果为“结束采集命令”这一特殊命令，那么将“结束采集标志”置为1，否则“结束采集标志”置0。

13、清除外部中断标志，退出中断，在断点处继续执行程序。

上述微型无线传感器节点100除了包括加速度测量单元外，还包括角速度测量单元和磁力计，通过角速度测量单元、加速度测量单元和磁力计测量单元采集的数据可以推算出精度更高倾角值，从而得到精度更高的人体姿态信息；另外，上述微型无线传感器节点100内置有无线通信模块，能够实现与外部设备进行无线通信的目的，提高了微型无线传感器节点100的灵活性。

此外，本发明数据的传输是以无线通信方式实现的，但是可靠性、准确性和快速性并没有因此而消减。微型无线传感器节点100可以通过绷带绑定在人体某部位，比如腰部，相比有线方式，无线方式能够给人体跌倒实验的进行提供了更多便利。微型无线传感器节点100的基本运动参数可以实时的传输到外部设备进行分析统计，而不需要后期导入Matlab分析。

同样功能的国外进口实验设备，价格高昂，而本发明采用成本比较低的芯片，在性能达到相似要求的基础上降低了成本。

进一步地，在其他实施例中，本发明经过变更设计可以用于小型飞行器上，具体可以通过下面的方式变更：

1、在微型无线传感器节点100中加入高度计、压力计、GPS接收器和摄像头等模块，更换通信频率更高的射频模块和加大锂电池的容量，使其测量参数更丰富、通信距离更远、续航能力更强，可以用于小型飞行器的导航和测量系统上。

2、采用运算速率更快的微控制器最小系统并在程序中加入嵌入式文件系统FAT32，然后按照文件系统的协议和格式存储相应的数据包，那么Window操作系统可直接通过读卡器可视化读取TF卡里面的数据并且极其方便的导入到Matlab或者Excel等数据处理软件。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种微型无线传感器节点，用于设置于待测量对象上，其特征在于，包括传感器转接板和微控制主板，所述传感器转接板包括MEMS惯性测量组件和磁力计，所述MEMS惯性测量组件包括加速度测量单元和角速度测量单元；所述微控制主板包括微控制器最小系统及无线通信模块，所述无线通信模块和传感器转接板分别连接于所述微控制器最小系统；

所述无线通信模块包括射频模块；所述微型无线传感器节点还包括用于存储数据的TF卡存储模块，所述TF卡存储模块连接于所述微控制主板，所述TF卡存储模块包括TF卡；

所述加速度测量单元和角速度测量单元分别用于采集待测量对象在跌倒过程中产生的加速度和角速度信息，所述磁力计用于采集待测量对象所在跌倒环境的磁感应强度信息；所述传感器转接板将采集到的加速度、角速度及磁感应强度信息发送至所述微控制器最小系统，所述微控制器最小系统控制所述无线通信模块与外部设备通信；

所述微型无线传感器节点按照以下步骤工作：

S1：初始化所述微型无线传感器节点；

S2：开启所述微控制器最小系统的总中断、将射频模块的工作状态设为接收模式，然后所述微控制器最小系统进入低功耗模式；

S3：当所述无线通信模块收到参数配置命令时，所述微控制器最小系统退出低功耗模式；

S4：所述微控制器最小系统与所述MEMS惯性测量组件建立通信，采集加速度三轴分量、角速度三轴分量以及磁感应强度三轴分量信息的原始数据，然后按照内部协议将其打包成标准的数据包；

S5：调用射频模块的底层驱动函数——发送函数，将数据包无线发送到外部设备；

S6：若数据实时TF卡存储标志为1，则调用TF卡底层驱动函数存储数据包；

S7：判断“结束采集标志”是否为1，如果不是，重复步骤S4-S6；

S8：如果“结束采集标志”为1，则说明收到了外部设备发来的结束采集命令，所述微型无线传感器节点马上结束采集，重新进入低功耗模式；

S9：假如外部设备向所述微型无线传感器节点发送参数配置命令，射频模块侦听到载波信号后，触发所述微控制器最小系统的外部中断，并进入到外部中断服务函数里面；

S10：在外部中断服务函数里面调用射频模块的底层驱动函数——接收函数接收参数配置命令，根据内部协议解释相应的命令并进行相应的配置；

S11：在步骤S10中经过解释的命令如果为结束采集命令，则将结束采集标志置为1，否则结束采集标志置0；

S12：清除外部中断标志，退出中断，在断点处继续执行程序。

2.根据权利要求1所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述MEMS惯性测量组件还包括传感数据寄存器，所述磁力计与所述MEMS惯性测量组件之间连接有I²C总线，所述磁力计采集到的磁感应强度信息通过所述I²C总线传输至所述传感数据寄存器。

3.根据权利要求1所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述微型无线传感器节点还包括供电模块，所述供电模块连接于所述微控制主板并为所述微控制主板供电。

4.根据权利要求3所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述微控制主板还包括连接于所述微控制器最小系统的稳压电路、JTAG下载接口、充电管理电路、小型USB充电接口以及充电指示灯，所述供电模块的一端连接于所述稳压电路，所述供电模块的另一端与所述充电管理电路相连，所述充电指示灯和小型USB充电接口连接于所述充电管理电路；

所述稳压电路用于保证所述供电模块为所述微控制器最小系统提供稳定的电压，所述JTAG下载接口用于将所述微控制器最小系统连接到外部USB接口或者并口JTAG仿真器，从而方便利用外部计算机更新所述微控制器最小系统内部程序，所述小型USB充电接口用于连接到外部USB设备以获取充电电压，充电管理电路用于为所述供电模块充电，所述充电指示灯用于指示当前充电状态。

5.根据权利要求4所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述微控制主板还包括用于控制所述供电模块开始或停止供电的电源微型开关，所述电源微型开关连接于所述稳压电路与供电模块之间。

6.根据权利要求3、4或5所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述供电模块为可充电锂电池。

7.根据权利要求1所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述无线通信模块包括微型天线、天线匹配电路，所述射频模块通过所述天线匹配电路连接于所述微型天线，所述微型天线、射频模块以及天线匹配电路用于实现所述微型无线传感器节点与外部设备之间通信。

8.根据权利要求1所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述TF卡存储模块为自弹式TF卡存储模块，包括PUSH型TF自弹式卡座、TF卡读写控制电路，所述TF卡与所述PUSH型TF自弹式卡座插拔式连接，所述TF卡读写控制电路连接于所述PUSH型TF自弹式卡座。

9.根据权利要求8所述的微型无线传感器节点，其特征在于，所述TF卡读写控制电路采用4线制串行外设接口总线协议与所述微控制器最小系统相连。