CN103412809B - 一种传感器信息处理集成开发平台 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种传感器信息处理集成开发平台，包括相互连接的传感器信号处理设备和计算机，所述传感器信号处理设备包括电源模块、用于复杂信号处理的多个信号处理板卡和用于为不同信号处理板卡提供不同仿真下载的多个仿真器模块；所述电源模块用于为信号处理板卡和仿真器模块提供电源；所述多个信号处理板卡与多个仿真器模块一一对应连接；所述传感器信号处理设备还包括用于采集传感器输入数据的信号采集卡和用于传输传感器输入数据和多路信号处理板卡处理结果的传输模块。本发明可实现传感器信息采集、处理等功能，更为逼近真实处理环境。

Description

一种传感器信息处理集成开发平台
技术领域
本发明涉及无线传感器网络技术领域，特别是涉及一种传感器信息处理集成开发平台。
背景技术
无线传感器网络（WirelessSensorNetwork，简称“WSN”）是涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域，它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，这些信息通过无线方式被发送，并以自组多跳的网络方式传送到用户终端，从而实现物理世界、计算世界以及人类社会三元世界的连通。传感器网络具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多重要领域都有潜在的实用价值，已经引起了许多国家学术界和工业界的高度重视，被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。
对于智能化传感器而言，其传感器的信息处理功能是决定其最终功能及性能的重要因素。目前对传感器信息处理的常见方式为，通过数据采集卡采集传感器模拟数据，至计算机中进行处理。这对于算法验证往往是有效的，但对于实际环境下的信息处理，算法往往亦受到处理平台功能和性能的影响，仅靠计算机仿真难以还原真实场景。同时，对于标准数据采集卡采集到的数据，与实际场景下的数据并不一定完全吻合。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种传感器信息处理集成开发平台，实现传感器信息采集、处理等功能，更为逼近真实处理环境。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种传感器信息处理集成开发平台，包括相互连接的传感器信号处理设备和计算机，所述传感器信号处理设备包括电源模块、用于复杂信号处理的多路信号处理板卡和用于为不同信号处理板卡提供不同仿真下载的多路仿真器模块；所述电源模块用于为信号处理板卡和仿真器模块提供电源；所述多路信号处理板卡与多路仿真器模块一一对应连接；所述传感器信号处理设备还包括用于采集传感器输入数据的信号采集卡和用于传输传感器输入数据和多路信号处理板卡处理结果的传输模块，所述传输模块实现调度接收多种可插拔信号处理板卡上传的信息；所述传感器信号处理设备中的嵌入式软件可动态更改，当嵌入式软件为信号采集功能时，可采集传感器输入数据并通过传输模块传输给计算机进行观察，当嵌入式软件为信号处理功能时，可对传感器信号处理设备输入的数据进行处理，并将处理结果通过传输模块传输给计算机进行观察。
所述传感器信号处理设备还包括标准信号采集卡；所述信号处理板卡还用于将所述标准信号采集卡的数据与信号采集卡采集的数据进行采样性能对比。
所述信号处理板卡包括底板和处理模块；所述处理模块安装在底板上；所述处理模块包括信号处理模块和无线通信模块；所述信号处理模块用于对信号采集卡采集的信号进行处理；所述无线通信模块用于将处理后的结果传输给所述计算机。
所述处理模块还包括用于对对信号采集卡采集的模拟信号进行放大整合的信号协处理模块。
所述信号处理模块为MSP430单片机，ARM9单片机，CortexM3单片机、8051单片机中的一种或几种。
所述信号协处理模块为ADSP处理器。
所述信号处理板卡为可插拔式信号处理板卡。
所述电源模块包括相互连接的控制器和继电器开关；所述继电器开关与所述的信号处理板卡和仿真器模块相连；所述控制器控制所述继电器开关的开关。
所述传输模块为串口传输模块或无线通信传输模块。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：
本发明类似于真实运行环境的处理平台，为实际的传感器信息处理提供集成开发环境。本发明可通过计算机调度实现信号采集或信号处理功能，同时提供标准信号采集卡进行采样性能对比。本发明采用插卡可更换方式以根据用户需求更换准确模拟真实处理环境的平台。
本发明以真实的信号处理板卡来实现传感器信息处理，提供了传感器信息处理集成开发环境，包括信息处理设备和计算机软件两部分，其中信息处理设备具有多路可插拔板卡，可根据需求选择相应的设备进行信号处理，各类平台可通过计算机编程实现不同功能，处理后的结果可通过无线通信模块或串口发送至计算机，同时该设备配备了标准信号采集设备，将原始数据信息采集至计算机进行分析处理，计算机软件具有对原始信息采集数据进行分析的能力，同时也支持不同的信息处理平台软件开发。
附图说明
图1是本发明的结构方框图；
图2是本发明的可控电源模块结构方框图；
图3是本发明信号处理卡板结构方框图；
图4是本发明工作流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明的实施方式涉及一种传感器信息处理集成开发平台，包括硬件和嵌入式软件两部分。硬件为具有多路可插拔板卡的传感器信号处理设备，板卡由各类典型的处理器与复杂信号处理器混合而成，具有串口和无线通信模块，可将数据传至计算机。该传感器信号处理设备还具有多路仿真器，仿真器与可插拔板卡相连，可通过下载不同嵌入式软件实现不同功能。嵌入式软件至少包括两种类型，一种是用作信号采集，另一种是用作信号处理。当嵌入式软件为信号采集功能时，采集传感器输入数据，通过串口或无线通信接口传至计算机进行观察。当嵌入式软件为信号处理功能时，对传感器输入数据进行处理，并将处理结果通过串口或无线通信接口传至计算机进行观察。
如图1所示，该传感器信息处理集成开发平台包括相互连接的传感器信号处理设备和计算机，所述传感器信号处理设备包括电源模块、用于复杂信号处理的多路信号处理板卡和用于为不同信号处理板卡提供不同仿真下载的多路仿真器模块；所述电源模块用于为信号处理板卡和仿真器模块提供电源；所述多路信号处理板卡与多路仿真器模块一一对应连接；所述传感器信号处理设备还包括用于采集传感器输入数据的信号采集卡和用于传输传感器输入数据和多路信号处理板卡处理结果的传输模块。
所述传感器信号处理设备还包括标准信号采集卡；所述信号处理板卡还用于将所述标准信号采集卡的数据与信号采集卡采集的数据进行采样性能对比。
如图2所示，所述电源模块包括相互连接的控制器和继电器开关；所述继电器开关与所述的信号处理板卡和仿真器模块相连；所述控制器控制所述继电器开关的开关。如此电源模块具有开关选择功能，可选择合适的节点，为其供电，未被选通的节点处于无电状态。
仿真模块用于为不同信号处理板卡提供不同仿真下载，如此使得本发明更类似于真实运行环境的处理平台，为实际的传感器信息处理提供集成开发环境。其中，仿真器模块的仿真数据由传感器测得环境观察信号传输给计算机，再信号处理板卡从计算机上下载得到。
传输模块用于为串口传输模块或无线通信传输模块，如此实现了计算机与传感器信号处理设备之间的数据通信。
如图3所示，所述信号处理板卡为可插拔式信号处理板卡，包括底板和处理模块；所述处理模块安装在底板上；所述处理模块包括信号处理模块和无线通信模块；所述信号处理模块用于对所述信号采集卡采集的信号进行处理；所述无线通信模块用于将处理后的结果传输给所述计算机。所述处理模块还包括用于对对信号采集卡采集的模拟信号进行放大整合的信号协处理模块。如图1所示，所述信号处理模块共有4块分别为MSP430单片机，ARM9单片机，CortexM3单片机和8051单片机。信号协处理模块可以采用ADSP信号处理器。无线通信模块可采用wifi模块。
如图4所示，使用时，用户先选择所需的信号处理板，接着使用程序打开相应插卡的电源开关，并自动调用相应的调试软件，然后用户下载仿真程序，最后读取采集数据，通过串口或无线方式发送至计算机，或者运行用户信息处理程序，将结果送至计算机。
不难发现，本发明类似于真实运行环境的处理平台，为实际的传感器信息处理提供集成开发环境。本发明可通过计算机调度实现信号采集或信号处理功能，同时提供标准信号采集卡进行采样性能对比。本发明采用插卡可更换方式以根据用户需求更换准确模拟真实处理环境的平台。

Claims (9)

1.一种传感器信息处理集成开发平台，包括相互连接的传感器信号处理设备和计算机，其特征在于，所述传感器信号处理设备包括电源模块、用于复杂信号处理的多个信号处理板卡和用于为不同信号处理板卡提供不同仿真下载的多个仿真器模块；所述电源模块用于为信号处理板卡和仿真器模块提供电源；所述多个信号处理板卡与多个仿真器模块一一对应连接；所述传感器信号处理设备还包括用于采集传感器输入数据的信号采集卡和用于传输传感器输入数据和多路信号处理板卡处理结果的传输模块，所述传输模块实现调度接收多种可插拔信号处理板卡上传的信息；所述传感器信号处理设备中的嵌入式软件可动态更改，当嵌入式软件为信号采集功能时，可采集传感器输入数据并通过传输模块传输给计算机进行观察，当嵌入式软件为信号处理功能时，可对传感器信号处理设备输入的数据进行处理，并将处理结果通过传输模块传输给计算机进行观察。
2.根据权利要求1所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述传感器信号处理设备还包括标准信号采集卡；所述信号处理板卡还用于将所述标准信号采集卡的数据与信号采集卡采集的数据进行采样性能对比。
3.根据权利要求1所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述信号处理板卡包括底板和处理模块；所述处理模块安装在底板上；所述处理模块包括信号处理模块和无线通信模块；所述信号处理模块用于对所述信号采集卡采集的信号进行处理；所述无线通信模块用于将处理后的结果传输给所述计算机。
4.根据权利要求3所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述处理模块还包括用于对所述信号采集卡采集的模拟信号进行放大整合的信号协处理模块。
5.根据权利要求3所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述信号处理模块为MSP430单片机，ARM9单片机，CortexM3单片机、8051单片机中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述信号协处理模块为ADSP处理器。
7.根据权利要求3所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述信号处理板卡为可插拔式信号处理板卡。
8.根据权利要求1所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述电源模块包括相互连接的控制器和继电器开关；所述继电器开关与所述的信号处理板卡和仿真器模块相连；所述控制器控制所述继电器开关的开关。
9.根据权利要求1所述的传感器信息处理集成开发平台，其特征在于，所述传输模块为串口传输模块或无线通信传输模块。
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