聲傳感器節(jié)點主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的形成、數(shù)據(jù)的采集,并將數(shù)據(jù)通過多跳傳輸?shù)絽R聚節(jié)點。匯聚節(jié)點是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起、拓?fù)涞男纬膳c維護(hù)、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的匯集與處理,以及與后臺監(jiān)控設(shè)備的通信與信息交互。后臺監(jiān)控設(shè)備負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的處理、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞目刂啤⒕W(wǎng)絡(luò)的監(jiān)護(hù)。為了感知監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的聲音信息,可以通過人工布撒的方式把一定數(shù)量的聲傳感器節(jié)點部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi),聲傳感器節(jié)點之間或者聲傳感器節(jié)點與匯聚節(jié)點之間就能夠自動形成一個自組織、多跳的網(wǎng)絡(luò)。聲傳感器節(jié)點周期性或者觸發(fā)式地采集聲音數(shù)據(jù)并與周圍的節(jié)點進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,將數(shù)據(jù)及時地通過自適應(yīng)的路由,多跳中繼后傳輸給匯聚節(jié)點;匯聚節(jié)點將匯集的數(shù)據(jù)通過北斗通信模塊轉(zhuǎn)發(fā)給后臺監(jiān)控設(shè)備,實現(xiàn)監(jiān)測區(qū)域內(nèi)聲音信息的上傳。
2 聲傳感器節(jié)點硬件系統(tǒng)
聲傳感器節(jié)點由主控芯片AT91SAM7S256單片機(jī)、射頻芯片CC1100、串口電壓轉(zhuǎn)換芯片MAX3232,以及電源、聲傳感器、GPS與北斗、各種控制器組成。其硬件系統(tǒng)框圖如圖2所示。系統(tǒng)以低功耗為設(shè)計目標(biāo),所以硬件設(shè)計上均采用了同類產(chǎn)品中功耗或者較低的產(chǎn)品,以保證系統(tǒng)長時間的監(jiān)測工作。
聲傳感器節(jié)點硬件系統(tǒng)采用模塊化的設(shè)計思想進(jìn)行設(shè)計,下面介紹具體模塊。