一种无线传感器网络控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种无线传感器网络控制系统，属于无线网络技术领域；所述的控制总线与接口板相互连接；所述的控制总线分别与控制器、模拟量数据采集器、逻辑运算器、适配器、路由探测器、传感器节点连接；所述的控制器、模拟量数据采集器与I/O总线连接；所述的I/O总线与数个I/O模件和HART连接，所述的I/O模件与对应的I/O连接；所述的HART与远程I/O连接；所述的远程I/O与变送器相互配合；所述的适配器与串口通信连接模块和适配器状态自检模块连接；生存能力强、探测精度高、成本低等特点，适合应用于各种环境中，减少了现有技术中存在的弊端，大大提高了应用效果，与应用的安全性，扩大了应用范围。

【技术实现步骤摘要】
一种无线传感器网络控制系统
本专利技术涉及一种无线传感器网络控制系统，属于无线网络

技术介绍
无线传感器网络(WirelessSensorNetworks，WSN)是一种分布式传感网络，它的末梢是可以感知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器通过无线方式通信，因此网络设置灵活，设备位置可以随时更改，还可以跟互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个多跳自组织的网络。WSN的发展得益于微机电系统(Micro-Electro-MechanismSystem，MEMS)、片上系统(SystemonChip，SoC)、无线通信和低功耗嵌入式技术的飞速发展。WSN广泛应用于军事、智能交通、环境监控、医疗卫生等多个领域。为了获取精确信息，在监测区域通常部署大量传感器节点，可能达到成千上万，甚至更多。传感器网络的大规模性包括两方面的含义：一方面是传感器节点分布在很大的地理区域内，如在原始大森林采用传感器网络进行森林防火和环境监测，需要部署大量的传感器节点；另一方面，传感器节点部署很密集，在面积较小的空间内，密集部署了大量的传感器节点。传感器网络的大规模性具有如下优点：通过不同空间视角获得的信息具有更大的信噪比；通过分布式处理大量的采集信息能够提高监测的精确度，降低对单个节点传感器的精度要求；大量冗余节点的存在，使得系统具有很强的容错性能；大量节点能够增大覆盖的监测区域，减少洞穴或者盲区。很显然，现有的传感节点具有很大的安全漏洞，攻击者通过此漏洞，可方便地获取传感节点中的机密信息、修改传感节点中的程序代码，如使得传感节点具有多个身份ID，从而以多个身份在传感器网络中进行通信，另外，攻击还可以通过获取存储在传感节点中的密钥、代码等信息进行，从而伪造或伪装成合法节点加入到传感网络中。一旦控制了传感器网络中的一部分节点后，攻击者就可以发动很多种攻击，如监听传感器网络中传输的信息，向传感器网络中发布假的路由信息或传送假的传感信息、进行拒绝服务攻击等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种设计合理、使用方便、灵活性好、安全性高的无线传感器网络控制系统。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：它包含WSN、接口板、控制总线、控制器、模拟量数据采集器、逻辑运算器、适配器、路由探测器、传感器节点模块；所述的接口板与WSN连接；所述的控制总线与接口板相互连接；所述的控制总线分别与控制器、模拟量数据采集器、逻辑运算器、适配器、路由探测器、传感器节点连接；所述的控制器、模拟量数据采集器与I/O总线连接；所述的I/O总线与数个I/O模件和HART连接，所述的I/O模件与对应的I/O连接；所述的HART与远程I/O连接；所述的远程I/O与变送器相互配合；所述的适配器与串口通信连接模块和适配器状态自检模块连接；所述的路由探测器与网络路由探测模块和保存路由探测信息模块连接；所述的传感器节点模块与待检测模块、检测数据列表模块和测试数据曲线模块连接。作为优选，所述的传感器节点模块包含电源单元、传感单元、处理单元和传输单元；所述的电源单元分别与传感单元、处理单元和传输单元连接；所述的传感单元中设有相互连接的传感器与数模转换；所述的处理单元中设有处理器、存储器和应用模块；所述的处理器、存储器相互连接；所述的存储器和应用模块相互连接；所述的传输单元中设有访问介质、物理层和射频信号；所述的访问介质与物理层连接；所述的物理层与射频信号连接；所述的数模转换与处理器连接；所述的处理器与访问介质连接。作为优选，所述的HART包含本地服务器；所述的本地服务器与调制器连接；所述的调制器与混频器连接；所述的混频器与中频滤波器连接；所述的中频滤波器与解调器连接；射频滤波器与混频器连接。作为优选，所述的HART中设有指令译码器；所述的指令译码器与频率合成器连接；所述的频率合成器与混频器连接。作为优选，所述的逻辑运算器与I/O总线连接。作为优选，所述的传感器节点模块中设有入侵检测模块；所述的入侵检测模块与终端监控中心连接。本专利技术的传感器节点由现场数据收集处理决策部分及分散用户接收装置组成，节点间能够通过自组织方式构成网络。传感器节点获得的数据沿着相邻节点逐跳进行传输，在传输过程中所得的数据可被多个节点处理，经多跳路由到协调节点，最后通过互联网或无线传输方式到达管理节点，用户可以对传感器网络进行决策管理、发出命令以及获得信息。本专利技术被应用于一些危险的工业环境如井矿、核电厂等，工作人员可以通过它来实施安全监测。也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。此外和还可以在工业自动化生产线等诸多领域，英特尔正在对工厂中的一个无线网络进行测试，该网络由40台机器上的210个传感器组成，这样组成的监控系统将可以大大改善工厂的运作条件。它可以大幅降低检查设备的成本，同时由于可以提前发现问题，因此将能够缩短停机时间，提高效率，并延长设备的使用时间。采用上述结构后，本专利技术有益效果为：本专利技术所述的无线传感器网络控制系统，生存能力强、探测精度高、成本低等特点，适合应用于各种环境中，执行战场侦查与监控、目标定位、核生化监测以及国土安全保护、边境监视等任务，减少了现有技术中存在的弊端，大大提高了应用效果，与应用的安全性，扩大了应用范围。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仪是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术的整体示意图；图2是本专利技术中适配器、路由探测器和传感器节点模块的示意图；图3是本专利技术中传感器节点模块的示意图；图4是本专利技术中HART的示意图；附图标记说明：WSN1、接口板2、控制总线3、控制器4、模拟量数据采集器5、逻辑运算器6、适配器7、路由探测器8、传感器节点模块9、I/O总线10、I/O模件11、HART12、I/O13、远程I/O14、串口通信连接模块71、适配器状态自检模块72、网络路由探测模块81、保存路由探测信息模块82、待检测模块91、检测数据列表模块92、测试数据曲线模块93、电源单元901、传感单元902、处理单元903、传输单元904、传感器9021、数模转换9022、处理器9031、存储器9032、应用模块9033、访问介质9041、物理层9042、射频信号9043、本地服务器121、调制器122、混频器123、中频滤波器124、射频滤波器125、解调器126、指令译码器127、频率合成器128。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。参看如图1--图4所示，本具体实施方式包含WSN1、接口板2、控制总线3、控制器4、模拟量数据采集器5、逻辑运算器6、适配器7、路由探测器8、传感器节点模块9；所述的接口板2与WSN1连接；所述的控制总线与接口板2相互连接；所述的控制总线3分别与控制器4、模拟量数据采集器5、逻辑运算器6、适配器7、路由探测器8、传感器节点9连接；所述的控制器4、模拟量数据采集器5与I/O总线10连接；所述的I/O总线10与数个I/O模件11和HART12连接，所述的I/O模件11与对应的I/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线传感器网络控制系统，其特征在于：它包含WSN、接口板、控制总线、控制器、模拟量数据采集器、逻辑运算器、适配器、路由探测器、传感器节点模块；所述的接口板与WSN连接；所述的控制总线与接口板相互连接；所述的控制总线分别与控制器、模拟量数据采集器、逻辑运算器、适配器、路由探测器、传感器节点连接；所述的控制器、模拟量数据采集器与I/O总线连接；所述的I/O总线与数个I/O模件和HART连接，所述的I/O模件与对应的I/O连接；所述的HART与远程I/O连接；所述的远程I/O与变送器相互配合；所述的适配器与串口通信连接模块和适配器状态自检模块连接；所述的路由探测器与网络路由探测模块和保存路由探测信息模块连接；所述的传感器节点模块与待检测模块、检测数据列表模块和测试数据曲线模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种无线传感器网络控制系统，其特征在于：它包含WSN、接口板、控制总线、控制器、模拟量数据采集器、逻辑运算器、适配器、路由探测器、传感器节点模块；所述的接口板与WSN连接；所述的控制总线与接口板相互连接；所述的控制总线分别与控制器、模拟量数据采集器、逻辑运算器、适配器、路由探测器、传感器节点连接；所述的控制器、模拟量数据采集器与I/O总线连接；所述的I/O总线与数个I/O模件和HART连接，所述的I/O模件与对应的I/O连接；所述的HART与远程I/O连接；所述的远程I/O与变送器相互配合；所述的适配器与串口通信连接模块和适配器状态自检模块连接；所述的路由探测器与网络路由探测模块和保存路由探测信息模块连接；所述的传感器节点模块与待检测模块、检测数据列表模块和测试数据曲线模块连接。2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络控制系统，其特征在于：所述的传感器节点模块包含电源单元、传感单元、处理单元和传输单元；所述的电源单元分别与传感单元、处理单元和传输单元连接；所述的传感单元中设有相互连接的传感器与...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄莺，王兴君，夏如艇，金飞翔，张勇超，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33