CN105070007A - 一种无线传感器网络节点 - Google Patents

一种无线传感器网络节点 Download PDF

Info

Publication number
CN105070007A
CN105070007A CN201510446176.4A CN201510446176A CN105070007A CN 105070007 A CN105070007 A CN 105070007A CN 201510446176 A CN201510446176 A CN 201510446176A CN 105070007 A CN105070007 A CN 105070007A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
sensor node
data transmitting
data
transmitting module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510446176.4A
Other languages
English (en)
Inventor
冯健
史丹丹
南天柱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian University of Science and Technology
Original Assignee
Xian University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian University of Science and Technology filed Critical Xian University of Science and Technology
Priority to CN201510446176.4A priority Critical patent/CN105070007A/zh
Publication of CN105070007A publication Critical patent/CN105070007A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种无线传感器网络节点，包括传感器节点，用于采集环境信息数据；控制模块，将数据传送模块和传感器节点的信息数据进行融合并实现低速率无线传输；数据传送模块，用于接收发送数据，并读取电子标签；客户端模块，用于接收数据；所述客户端模块连接有防火墙模块，客户端模块和数据传送模块内各设置有一个加密模块，数据传送模块中还设置有一个身份验证模块，数据传送模块和防火墙模块之间设置有相互独立的双通道连接模块。本发明融合RFID的WSN节点设计，不仅能够识别物品同时还能够获取物品的环境信息也即物品的环境信息，在仓储监控管理中，一举两得，明显的提升了管理效率，降低了管理成本，同时数据加密效果好。

Description

一种无线传感器网络节点
技术领域
本发明涉及物联网系统，具体涉及一种无线传感器网络节点。
背景技术
近年来，随着传感器、计算机、无线通信及微机电等技术的发展和相互融合，产生了无线传感器网络(WSN)。无线传感器网络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控对象的信息，被广泛用于环境监测、医疗卫生、军事防御、反恐救灾等各个领域。无线传感器网络被认为是21世纪最重要的技术之一，是当今嵌入式领域研究的热点，具有非常广阔的市场空间和研究价值。
无线射频识别RFID(RadioFrequencyIdentification)技术利用射频信号空间耦合传播，来实现信息的无接触传递及识别，它是一种速度极快效率极高的自动识别和信息采集技术，目前被广泛应用于移动通信和无线网络领域。
在无线传感器网络技术中，无线节点的设计尤为关键。一款设计优秀的无线节点可以适用于不同的应用场景，且应该具有良好的复用性和扩展性。然而，在现有技术中，缺乏一种复用性好、可靠性高的无线硬件节点。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种无线传感器网络节点。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种无线传感器网络节点，包括
传感器节点，用于采集环境信息数据；
控制模块，将数据传送模块和传感器节点的信息数据进行融合并实现低速率无线传输；
数据传送模块，用于接收发送数据，并读取电子标签；
客户端模块，用于接收数据；
所述客户端模块连接有防火墙模块，客户端模块和数据传送模块内各设置有一个加密模块，数据传送模块中还设置有一个身份验证模块，数据传送模块和防火墙模块之间设置有相互独立的双通道连接模块，
所述数据传送模块包括
储存芯片以及第一天线和第二天线，第一天线和第二天线通过单刀双掷开关与储存芯片相连，单刀双掷开关与储存芯片之间设置有滤波电路，滤波电路包括串联设置的固定电感L1和可调电感L2，在固定电感L1和可调电感L2的两端以及固定电感L1和可调电感L2的公共端分别与大地端GND之间串联有第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，第一天线与单刀双掷开关之间设置有三极管Q，第一天线连接在三极管Q的基极，三极管Q的集电极连接有蓄电池电源Vcc，三极管Q的发射极通过限流电阻R连接至储存芯片。
其中，所述传感器节点1包括
第一处理单元，用于向第一候选传感器节点发送握手信息包，所述握手信息包中包含所述源传感器节点的坐标，以便于第一候选传感器节点中每个所述第一候选传感器节点向所述源传感器节点发送位置信息包，所述位置信息包中包含所述第一候选传感器节点的坐标和剩余能量；
第二处理单元，用于依据所述坐标和所述抛物线，对第一候选传感器节点进行筛选，以获得第二候选传感器节点；依据所述坐标和所述剩余能量，获得每个所述第二候选传感器节点的通信权值；依据所述通信权值最高的第二候选传感器节点，获得目标传感器节点；
发送单元，用于向所述目标传感器节点发送数据包。
其中，通过身份验证的用户通过客户端模块发送访问请求，访问请求通过加密模块加密后传输至数据传送模块解密，数据传送模块通过调用配置文件对具有访问权限的数据包进行访问，访问结果通过加密模块加密后，传送至客户端模块解密，供用户使用；数据传送模块将每次传送的记录进行储存。
其中，客户端模块与数据传送模块之间采用双通道连接模块进行通讯，在任意一个通道进行通讯时，另一个备用通道进行密钥更新。
其中，还包括模数转换模块用于将传感器节点采集到的模拟信号转变为数字信号。
本发明具有以下有益效果：
融合RFID的WSN节点设计，不仅能够识别物品同时还能够获取物品的环境信息也即物品的环境信息，在仓储监控管理中，一举两得。相对于人工仓储的监控管理，部署该节点，明显的提升了管理效率，降低了管理成本，同时数据加密效果好，采用具有两个天线的数据传送模块，第一天线为有源天线，第二天线为无源天线，通过单刀双掷开关实现了两种工作模式的互补，在需要高强度信号时使用第一天线，当没有硬性要求时使用第二天线，节约电能。滤波电路可以通过调整可调电感可以实现多频段噪音的滤除。三极管实现了接收信号的放大功能。
附图说明
图1为本发明实施例一种无线传感器网络节点的原理框图。
图2为本发明实施例中数据传送模块的结构示意图。
图3为本发明实施例中传感器节点的原理框图。
图4为本发明实施例中滤波电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-4所示，本发明实施例提供了一种无线传感器网络节点，包括
传感器节点1，用于采集环境信息数据；
控制模块2，将数据传送模块3和传感器节点1的信息数据进行融合并实现低速率无线传输；
数据传送模块3，用于接收发送数据，并读取电子标签；
客户端模块8，用于接收数据；
所述客户端模块8连接有防火墙模块7，客户端模块1和数据传送模块3内各设置有一个加密模块4，数据传送模块3中还设置有一个身份验证模块5，数据传送模块3和防火墙模块7之间设置有相互独立的双通道连接模块6，
所述数据传送模块3包括
储存芯片32以及第一天线33和第二天线34，第一天线33和第二天线34通过单刀双掷开关30与储存芯片相连，单刀双掷开关30与储存芯片32之间设置有滤波电路31，滤波电路31包括串联设置的固定电感L1和可调电感L2，在固定电感L1和可调电感L2的两端以及固定电感L1和可调电感L2的公共端分别与大地端GND之间串联有第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，第一天线33与单刀双掷开关35之间设置有三极管Q，第一天线33连接在三极管Q的基极，三极管Q的集电极连接有蓄电池电源Vcc，三极管Q的发射极通过限流电阻R连接至储存芯片32。
所述传感器节点1包括
第一处理单元，用于向第一候选传感器节点发送握手信息包，所述握手信息包中包含所述源传感器节点的坐标，以便于第一候选传感器节点中每个所述第一候选传感器节点向所述源传感器节点发送位置信息包，所述位置信息包中包含所述第一候选传感器节点的坐标和剩余能量；
第二处理单元，用于依据所述坐标和所述抛物线，对第一候选传感器节点进行筛选，以获得第二候选传感器节点；依据所述坐标和所述剩余能量，获得每个所述第二候选传感器节点的通信权值；依据所述通信权值最高的第二候选传感器节点，获得目标传感器节点；
发送单元，用于向所述目标传感器节点发送数据包。
通过身份验证的用户通过客户端模块8发送访问请求，访问请求通过加密模块加密后传输至数据传送模块3解密，数据传送模块3通过调用配置文件对具有访问权限的数据包进行访问，访问结果通过加密模块4加密后，传送至客户端模块8解密，供用户使用；数据传送模块3将每次传送的记录进行储存。
客户端模块8与数据传送模块3之间采用双通道连接模块6进行通讯，在任意一个通道进行通讯时，另一个备用通道进行密钥更新。
还包括模数转换模块用于将传感器节点1采集到的模拟信号转变为数字信号。
本具体实施融合RFID的WSN节点设计，不仅能够识别物品同时还能够获取物品的环境信息也即物品的环境信息，在仓储监控管理中，一举两得。相对于人工仓储的监控管理，部署该节点，明显的提升了管理效率，降低了管理成本，同时数据加密效果好，采用具有两个天线的数据传送模块，第一天线为有源天线，第二天线为无源天线，通过单刀双掷开关实现了两种工作模式的互补，在需要高强度信号时使用第一天线，当没有硬性要求时使用第二天线，节约电能。滤波电路可以通过调整可调电感可以实现多频段噪音的滤除。三极管实现了接收信号的放大功能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种无线传感器网络节点，其特征在于，包括
传感器节点(1)，用于采集环境信息数据；
控制模块(2)，将数据传送模块(3)和传感器节点(1)的信息数据进行融合并实现低速率无线传输；
数据传送模块(3)，用于接收发送数据，并读取电子标签；
客户端模块(8)，用于接收数据；
所述客户端模块(8)连接有防火墙模块(7)，客户端模块(1)和数据传送模块(3)内各设置有一个加密模块(4)，数据传送模块(3)中还设置有一个身份验证模块(5)，数据传送模块(3)和防火墙模块(7)之间设置有相互独立的双通道连接模块(6)，
所述数据传送模块(3)包括
储存芯片(32)以及第一天线(33)和第二天线(34)，第一天线(33)和第二天线(34)通过单刀双掷开关(30)与储存芯片相连，单刀双掷开关(30)与储存芯片(32)之间设置有滤波电路(31)，滤波电路(31)包括串联设置的固定电感(L1)和可调电感(L2)，在固定电感(L1)和可调电感(L2)的两端以及固定电感(L1)和可调电感(L2)的公共端分别与大地端(GND)之间串联有第一电容(C1)、第二电容(C2)和第三电容(C3)，第一天线(33)与单刀双掷开关(35)之间设置有三极管(Q)，第一天线(33)连接在三极管(Q)的基极，三极管(Q)的集电极连接有蓄电池电源(Vcc)，三极管(Q)的发射极通过限流电阻(R)连接至储存芯片(32)。
2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点，其特征在于，所述、传感器节点(1)包括
第一处理单元，用于向第一候选传感器节点发送握手信息包，所述握手信息包中包含所述源传感器节点的坐标，以便于第一候选传感器节点中每个所述第一候选传感器节点向所述源传感器节点发送位置信息包，所述位置信息包中包含所述第一候选传感器节点的坐标和剩余能量；
第二处理单元，用于依据所述坐标和所述抛物线，对第一候选传感器节点进行筛选，以获得第二候选传感器节点；依据所述坐标和所述剩余能量，获得每个所述第二候选传感器节点的通信权值；依据所述通信权值最高的第二候选传感器节点，获得目标传感器节点；
发送单元，用于向所述目标传感器节点发送数据包。
3.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点，其特征在于，通过身份验证的用户通过客户端模块(8)发送访问请求，访问请求通过加密模块加密后传输至数据传送模块(3)解密，数据传送模块(3)通过调用配置文件对具有访问权限的数据包进行访问，访问结果通过加密模块(4)加密后，传送至客户端模块(8)解密，供用户使用；数据传送模块(3)将每次传送的记录进行储存。
4.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点，其特征在于，客户端模块(8)与数据传送模块(3)之间采用双通道连接模块(6)进行通讯，在任意一个通道进行通讯时，另一个备用通道进行密钥更新。
5.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点，其特征在于，还包括模数转换模块用于将传感器节点(1)采集到的模拟信号转变为数字信号。
6.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络节点，其特征在于，所述传感器节点(1)采用的传感器为湿度传感器、温度传感器、气体浓度传感器。
CN201510446176.4A 2015-07-24 2015-07-24 一种无线传感器网络节点 Pending CN105070007A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510446176.4A CN105070007A (zh) 2015-07-24 2015-07-24 一种无线传感器网络节点

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510446176.4A CN105070007A (zh) 2015-07-24 2015-07-24 一种无线传感器网络节点

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105070007A true CN105070007A (zh) 2015-11-18

Family

ID=54499361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510446176.4A Pending CN105070007A (zh) 2015-07-24 2015-07-24 一种无线传感器网络节点

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105070007A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107343052A (zh) * 2017-07-25 2017-11-10 苏州大学 一种wsn与rfid结合的物流监控系统
CN110011994A (zh) * 2019-03-26 2019-07-12 惠州学院 一种基于大数据的环境检测系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010032775A1 (de) * 2010-07-29 2012-02-02 Giesecke & Devrient Gmbh Sensorknoten für ein drahtloses Sensornetzwerk mit zwei Antennen
CN103001976A (zh) * 2012-12-28 2013-03-27 中国科学院计算机网络信息中心 一种安全的网络信息传输方法
CN103648141A (zh) * 2013-11-30 2014-03-19 中国电子器材总公司 一种无线传感器网络的通信方法及传感器节点
CN203588296U (zh) * 2013-12-03 2014-05-07 上海海典软件有限公司 一种有源rfid标签
CN103996278A (zh) * 2014-06-12 2014-08-20 中山达华智能科技股份有限公司 一种无线传感器网络节点
CN104660551A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 上海海典软件有限公司 一种基于webservice的数据库访问装置及方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010032775A1 (de) * 2010-07-29 2012-02-02 Giesecke & Devrient Gmbh Sensorknoten für ein drahtloses Sensornetzwerk mit zwei Antennen
CN103001976A (zh) * 2012-12-28 2013-03-27 中国科学院计算机网络信息中心 一种安全的网络信息传输方法
CN104660551A (zh) * 2013-11-20 2015-05-27 上海海典软件有限公司 一种基于webservice的数据库访问装置及方法
CN103648141A (zh) * 2013-11-30 2014-03-19 中国电子器材总公司 一种无线传感器网络的通信方法及传感器节点
CN203588296U (zh) * 2013-12-03 2014-05-07 上海海典软件有限公司 一种有源rfid标签
CN103996278A (zh) * 2014-06-12 2014-08-20 中山达华智能科技股份有限公司 一种无线传感器网络节点

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107343052A (zh) * 2017-07-25 2017-11-10 苏州大学 一种wsn与rfid结合的物流监控系统
CN107343052B (zh) * 2017-07-25 2019-12-27 苏州大学 一种wsn与rfid结合的物流监控系统
CN110011994A (zh) * 2019-03-26 2019-07-12 惠州学院 一种基于大数据的环境检测系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Husamuddin et al. Internet of Things: A study on security and privacy threats
US10130285B1 (en) Wearable apparatus for patient tracking
CN102737231B (zh) 基于可见光通信的指纹验证系统和方法
ES2687763T3 (es) Procedimientos y aparatos para mejorar la gestión de conexiones lógicas de NFC
CN103327030B (zh) 一种利用Wi-Fi报文长度进行信息传输的方法
US20100045425A1 (en) data transmission of sensors
WO2019060954A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR LOCATING WIRELESS ELECTRONIC DEVICES
Rahman et al. Beyond the WIFI: Introducing RFID system using IPV6
CN108260080A (zh) 一种定位的方法、设备和系统
CN102750518B (zh) 基于可见光通信的人脸验证系统和方法
WO2013087983A1 (en) Method and apparatus for implementing key stream hierarchy
CN103294984A (zh) 基于可见光通信的指纹验证方法和系统
KR20130030474A (ko) Ｎｆｃ 단말 간 통신 시스템 및 방법
CN113271205A (zh) 主动标识载体、交互系统及主动标识互识方法
CN105070007A (zh) 一种无线传感器网络节点
Choi et al. Scheme to guarantee IP continuity for NFC-based IoT networking
CN105654694A (zh) 一种基于433MHz无线模块和WiFi技术的智能锁系统
JP2021521537A (ja) 自律処理機能を備えた自己発電型のセミアクティブ電子タグ及びその通信手順
Cavalleri et al. A wearable device for a fully automated in-hospital staff and patient identification
Santhadevi et al. Security challenges in computing system, communication technology and protocols in IoT system
Bolić et al. Proximity detection with RFID in the Internet of Things
Chamekh et al. Security of RFID based Internet of Things applications: Requirements and open issues
CN204708844U (zh) 一种无线智能心电仪和心电仪无线通信系统
CN111065075B (zh) 一种应用于新一代信息技术的m2m物联网改进通信方法、设备和系统
KR101764136B1 (ko) Cctv 감시카메라 네트워크망을 이용한 비영리 대민서비스 오픈플랫폼 자치단체 무선자가통신망 단말기

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20151118

RJ01 Rejection of invention patent application after publication