一種信息采集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種信息采集系統(tǒng)，包括RFSN節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)，所述RFSN節(jié)點(diǎn)用于閱讀標(biāo)簽信息以及采集環(huán)境信息并與匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，所述匯聚節(jié)點(diǎn)用于創(chuàng)建通訊網(wǎng)絡(luò)與RFSN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊并將獲得的信息發(fā)送至上位機(jī)；所述RFSN節(jié)點(diǎn)設(shè)有微控制器、閱讀器收發(fā)器、RF收發(fā)器、傳感器和電源及其控制模塊，所述匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)有ZigBee模塊和串口通信模塊。RFSN節(jié)點(diǎn)采用閱讀器收發(fā)器進(jìn)行標(biāo)簽信息讀取，采用RF收發(fā)器進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，便于靈活組網(wǎng)，同時適于遠(yuǎn)距離傳輸，且將閱讀器收發(fā)器和RF收發(fā)器集成在一個節(jié)點(diǎn)內(nèi)兩者之間通過微控制器進(jìn)行內(nèi)部通訊，大大加快了通訊速度，同時微控制器同時整合了閱讀器收發(fā)器和傳感器的信息降低了通訊時信息失真不匹配性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種信息采集系統(tǒng)，尤其涉及一種適用于標(biāo)簽采集以及遠(yuǎn)距離傳 輸?shù)男畔⒉杉到y(tǒng)。 一種信息采集系統(tǒng)

【背景技術(shù)】
[0002] 在實(shí)際應(yīng)用中，單純的RFID系統(tǒng)和WSN系統(tǒng)往往不能滿足實(shí)際需求。RFID系統(tǒng)在 獲取物體身份信息、對物體跟蹤定位方面有著突出表現(xiàn)，然而RFID系統(tǒng)是單跳網(wǎng)絡(luò)，不能 對獲取的信息進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。WSN系統(tǒng)在獲取環(huán)境信息、靈活組網(wǎng)、遠(yuǎn)距離傳輸方面有著 突出表現(xiàn)，然而不能標(biāo)識物體身份信息及定位跟蹤。
[0003] 在一些實(shí)際的應(yīng)用中，需要將RFID技術(shù)和WSN技術(shù)結(jié)合起來才能滿足實(shí)際需求。 比如在考勤系統(tǒng)應(yīng)用中，閱讀器獲取到標(biāo)簽信息后，往往只能通過有線的方式將數(shù)據(jù)傳到 后臺處理。在現(xiàn)代寫字樓中大量部署網(wǎng)線不僅影響美觀，同時帶來系統(tǒng)高成本。對食品供應(yīng) 鏈管理或者博物館文物管理中，不僅需要獲取標(biāo)識物體的身份信息還要獲取環(huán)境信息。食 品供應(yīng)鏈管理中為了防止食物變質(zhì)，需要監(jiān)測環(huán)境溫濕度等信息。同時為了便于管理還需 要獲取標(biāo)識食品的標(biāo)簽信息。而在博物館的文物管理中，需要用標(biāo)簽標(biāo)識每一件文物，同時 為了防止文物被腐蝕還需要了解環(huán)境的溫濕度等信息。故而亟需設(shè)計(jì)一種既能標(biāo)識物體身 份信息實(shí)現(xiàn)定位跟蹤同時又能遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男畔⒉杉到y(tǒng)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型為了解決【背景技術(shù)】中所涉及的技術(shù)問題，提供了一種信息采集系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種信息采集系統(tǒng)，包括RFSN節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)，所述 RFSN節(jié)點(diǎn)用于閱讀標(biāo)簽信息以及采集環(huán)境信息并與匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，所述匯聚節(jié)點(diǎn)用于 創(chuàng)建通訊網(wǎng)絡(luò)與RFSN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊并將獲得的信息發(fā)送至上位機(jī)；
[0006] 所述RFSN節(jié)點(diǎn)設(shè)有微控制器、閱讀器收發(fā)器、RF收發(fā)器、傳感器和電源及其控制 模塊，所述閱讀器收發(fā)器用于讀取物品上的標(biāo)簽信息，所述傳感器用于收集環(huán)境信息，所述 微控制器分別與閱讀器收發(fā)器、RF收發(fā)器和傳感器相連并將閱讀器收發(fā)器和傳感器獲取的 信息整合后發(fā)送至RF收發(fā)器，所述電源及其控制模塊用于供電以及電源控制；
[0007] 所述匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)有ZigBee模塊和串口通信模塊，所述ZigBee模塊用于創(chuàng)建和控 制WSN網(wǎng)絡(luò)，所述串口通信模塊用于將信息發(fā)送至上位機(jī)。
[0008] 作為一種優(yōu)選，所述RF收發(fā)器支持WSN網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行Z-satck協(xié)議棧，Z-satck協(xié)議 棧實(shí)現(xiàn)了 IEEE802. 15. 4 和 Zigbee 協(xié)議。
[0009] 作為一種優(yōu)選，所述RFSN節(jié)點(diǎn)還設(shè)有閱讀器天線和RF天線，所述閱讀器天線和RF 天線分別與閱讀器收發(fā)器和RF收發(fā)器相連。
[0010] 綜上所述，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0011] 本實(shí)用新型中的RFSN節(jié)點(diǎn)采用閱讀器收發(fā)器進(jìn)行標(biāo)簽信息讀取，采用RF收發(fā)器 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通訊，便于靈活組網(wǎng)，可以實(shí)現(xiàn)星型網(wǎng)、簇狀網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)等多種網(wǎng)絡(luò)形式，同時適 于遠(yuǎn)距離傳輸，且將閱讀器收發(fā)器和RF收發(fā)器集成在一個節(jié)點(diǎn)內(nèi)兩者之間通過微控制器 進(jìn)行內(nèi)部通訊，大大加快了通訊速度，同時微控制器同時整合了閱讀器收發(fā)器和傳感器的 信息降低了通訊時信息失真不匹配性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是本實(shí)施例的應(yīng)用場景圖；
[0013] 圖2是本實(shí)施例的RFSN節(jié)點(diǎn)的硬件電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0014] 圖3是本實(shí)施例中ZigBee模塊硬件電路圖；
[0015] 圖4是本實(shí)施例中閱讀器收發(fā)器硬件電路圖；
[0016] 圖5是本實(shí)施例中傳感器硬件電路圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖以實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0018] 如圖1-5所示，一種信息采集系統(tǒng)，包括RFSN節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)，所述RFSN節(jié)點(diǎn)用 于閱讀標(biāo)簽信息以及采集環(huán)境信息并與匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，所述匯聚節(jié)點(diǎn)用于創(chuàng)建通訊網(wǎng) 絡(luò)與RFSN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊并將獲得的信息發(fā)送至上位機(jī)；
[0019] 所述RFSN節(jié)點(diǎn)設(shè)有微控制器、閱讀器收發(fā)器、RF收發(fā)器、傳感器和電源及其控制 模塊，所述閱讀器收發(fā)器用于讀取物品上的標(biāo)簽信息，所述傳感器用于收集環(huán)境信息，所述 微控制器分別與閱讀器收發(fā)器、RF收發(fā)器和傳感器相連并將閱讀器收發(fā)器和傳感器獲取的 信息整合后發(fā)送至RF收發(fā)器，所述電源及其控制模塊用于供電以及電源控制；
[0020] 所述匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)有ZigBee模塊和串口通信模塊，所述ZigBee模塊用于創(chuàng)建和控 制WSN網(wǎng)絡(luò)，所述串口通信模塊用于將信息發(fā)送至上位機(jī)。所述RF收發(fā)器支持WSN網(wǎng)絡(luò)， 運(yùn)行Z-satck協(xié)議棧，Z-satck協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了 IEEE802. 15. 4和Zigbee協(xié)議。所述RFSN節(jié) 點(diǎn)還設(shè)有閱讀器天線和RF天線，所述閱讀器天線和RF天線分別與閱讀器收發(fā)器和RF收發(fā) 器相連。傳感器包括溫度傳感器和濕度傳感器，同時收集環(huán)境信息。
[0021] RFSN節(jié)點(diǎn)是融合了 RFID閱讀器的WSN節(jié)點(diǎn)，它作為普通zigbee節(jié)點(diǎn)具有采集環(huán) 境信息的功能，同時還具有讀取標(biāo)簽信息的功能，采用ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，ZigBee 模塊主要是支持WSN網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)行Z-satck協(xié)議棧，Z-satck協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了 IEEE802. 15. 4和 Zigbee協(xié)議，協(xié)議棧的應(yīng)用層對外開源，用戶可以在Z-stack協(xié)議上進(jìn)行開發(fā)，從而大大減 小了開發(fā)周期。ZigBee模塊主要負(fù)責(zé)獲取來自RFID閱讀器的信息，同時控制溫濕度傳感器 模塊，將獲取的標(biāo)簽信息和溫濕度信息通過WSN網(wǎng)絡(luò)最終發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。RFID閱讀器模 塊主要用來讀取標(biāo)簽信息，并通過串口將標(biāo)簽信息發(fā)送給ZigBee模塊。傳感器模塊主要是 獲取溫濕度信息，單片機(jī)通過兩個數(shù)據(jù)串行線和時鐘串行線對傳感器模塊進(jìn)行控制，完成 溫濕度信息采集和信號處理等功能。
[0022] 匯聚節(jié)點(diǎn)它在WSN網(wǎng)絡(luò)中主要完成網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建和維護(hù)，以及將信息發(fā)送到上位機(jī)等 功能。協(xié)調(diào)器創(chuàng)建WSN網(wǎng)絡(luò)，匯集各個終端節(jié)點(diǎn)采集環(huán)境信息。ZigBee模塊主要用來支持 WSN網(wǎng)絡(luò)，負(fù)責(zé)創(chuàng)建和管理ZigBee網(wǎng)絡(luò)，RFSN節(jié)點(diǎn)通過路由或者直接將獲取的信息通過WSN 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給匯聚節(jié)點(diǎn)。匯聚節(jié)點(diǎn)收到信息后，通過串口通信模塊將信息發(fā)送給上位機(jī)。
[0023] 本實(shí)施例在使用時，在每個隔間都布置有RFSN節(jié)點(diǎn)，用于采集溫濕度信息及標(biāo)簽 信息，若場景中有η個隔間，則相應(yīng)的會有η個RFSN節(jié)點(diǎn)；整個場景僅中有一個匯聚節(jié)點(diǎn) (協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn))，主要負(fù)責(zé)創(chuàng)建ZigBee網(wǎng)絡(luò)和收集各RFSN節(jié)點(diǎn)采集的信息；有一臺PC電腦， 用于接收協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的信息，通過對接收到的溫濕度和標(biāo)簽信息進(jìn)行解析，以界面的 形式呈現(xiàn)給用戶以監(jiān)測整個網(wǎng)絡(luò)。
[0024] 以上說明僅僅是對本實(shí)用新型的解釋，使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能完整的實(shí)施本 方案，但并不是對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要 對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，這些都是不具有創(chuàng)造性的修改。但只要在本實(shí)用 新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種信息采集系統(tǒng)，其特征在于：包括RFSN節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn)，所述RFSN節(jié)點(diǎn)用于閱 讀標(biāo)簽信息以及采集環(huán)境信息并與匯聚節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊，所述匯聚節(jié)點(diǎn)用于創(chuàng)建通訊網(wǎng)絡(luò)與 RFSN節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通訊并將獲得的信息發(fā)送至上位機(jī)； 所述RFSN節(jié)點(diǎn)設(shè)有微控制器、閱讀器收發(fā)器、RF收發(fā)器、傳感器和電源及其控制模塊， 所述閱讀器收發(fā)器用于讀取物品上的標(biāo)簽信息，所述傳感器用于收集環(huán)境信息，所述微控 制器分別與閱讀器收發(fā)器、RF收發(fā)器和傳感器相連并將閱讀器收發(fā)器和傳感器獲取的信息 整合后發(fā)送至RF收發(fā)器，所述電源及其控制模塊用于供電以及電源控制； 所述匯聚節(jié)點(diǎn)設(shè)有ZigBee模塊和串口通信模塊，所述ZigBee模塊用于創(chuàng)建和控制WSN 網(wǎng)絡(luò)，所述串口通信模塊用于將信息發(fā)送至上位機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信息采集系統(tǒng)，其特征在于：所述RF收發(fā)器支持WSN網(wǎng) 絡(luò)，運(yùn)行Z-satck協(xié)議棧，Z-satck協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)了 IEEE802. 15. 4和Zigbee協(xié)議。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種信息采集系統(tǒng)，其特征在于：所述RFSN節(jié)點(diǎn)還設(shè)有閱讀 器天線和RF天線，所述閱讀器天線和RF天線分別與閱讀器收發(fā)器和RF收發(fā)器相連。
【文檔編號】G06F17/30GK203909798SQ201420311508
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】趙文強(qiáng), 蔣暉, 王玲艷, 郭喜, 余強(qiáng) 申請人:中山達(dá)華智能科技股份有限公司