工厂内安全监测无线传感器网络

摘要

本发明提供了一种工厂内安全监测无线传感器网络，网络架构采用有线通信与无线通信相结合的异构组网方式，各个子网采用星状拓扑，完成数据传输工作；网络由数据采集节点、网络路由节点、主干网协调器节点构成，所述的子网数据采集节点包括相互连接的传感器模块、能量管理模块、射频模块；所述的网络路由节点和主干网协调器节点均包含包括能量管理模块和射频模块。本发明具有能够实现信息共享、操作简单、扩展性强的优点。

主权项

一种工厂内安全监测无线传感器网络，其特征在于：网络架构采用有线通信与无线通信相结合的异构组网方式，各个子网采用星状拓扑，完成数据传输工作；网络由数据采集节点、网络路由节点、主干网协调器节点构成，所述的子网数据采集节点包括相互连接的传感器模块、能量管理模块、射频模块；所述的网络路由节点和主干网协调器节点均包含包括能量管理模块和射频模块，所述的子网数据采集节点用于采集工厂内的多种环境数据，并以无线方式将数据传输给网络路由节点；所述网络路由节点设置在网络中，是数据采集节点与主干网协调器节点的通信接口，用于与其它数据采集节点构建无线传感器网络，网络路由节点接收数据采集节点发送的传感数据，并传输给主干网协调器节点，同时完成部分网络管理和路由工作，确定内部终端节点成功加入网络，非内部终端节点拒绝加入请求；所述主干网协调器节点设置在主干网中，与每个数据采集节点建立路由，负责转发数据，并且与中央控制点相接，并将所有数据通过串行通信方式发送至网关，同时完成部分网络管理工作，确定数据采集节点和网络路由节点加入网络，采用IPv6协议，给每个数据采集节点和主干网协调器节点分配一个IPv6地址，使得每个网络节点可以与互联网上相连接，子网中的若干个子网数据采集节点，每个节点设置好对应的网络号并且为其分配IPv6地址，使其只能与本子网中的其它节点进行无线通信，保证了各个子网中的节点不会由于加入错误的网络而造成数据丢失，所述的传感器模块包括真空度检测传感器、浸入式温度传感器、超声波传感器、压力传感器以及氧气浓度传感器，射频模块包括相互电连接的嵌入式微处理器、天线、射频电路、外围电路；所述的能量供应模块包括印制电路板上置有的电池、电池盒、电源管理芯片、电源管理芯片、电源管理芯片，粘于印制电路板上的电池盒内装有电池，并通过导线与印制电路板电连接；采用2.4GHz的国际ISM频段无线电信号，在2.4GHz±10MHz之间以200KHz频率间隔形成多个通信信道，每个子网使用不同信道。