專利名稱:一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其包括控制模塊、輸入單元和顯示單元，控制模塊由微處理器和射頻模塊組成，微處理器分別與輸入單元、射頻模塊和顯示單元連接；輸入單元傳輸輸入中斷信號給微處理器，微處理器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號檢測指令給射頻模塊，射頻模塊廣播包含檢測設(shè)備的MAC地址的信號檢測幀，并傳輸能夠接收到信號檢測幀的每個zigbee節(jié)點返回的應(yīng)答幀給微處理器，微處理器傳輸最大的RSSI值的十進制值給顯示單元；優(yōu)點是無需入網(wǎng)，對原有zigbee網(wǎng)絡(luò)不會造成干擾；發(fā)送信號檢測幀時采用廣播方式，鄰近的zigbee節(jié)點各自都會返回一個應(yīng)答幀，再根據(jù)RSSI的最大值來衡量待部署zigbee節(jié)點的位置處的網(wǎng)絡(luò)信號強度，更為客觀準確。
【專利說明】
一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種信號檢測技術(shù)，尤其是涉及一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能產(chǎn)業(yè)的推動，無線通信技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。其中，低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)底層的物與物互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)，得到了充分的發(fā)展和進步，已廣泛應(yīng)用于智能家居、工業(yè)控制等領(lǐng)域。但是，低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性受傳輸距離、環(huán)境噪聲等因素影響較大，這對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的部署提出了挑戰(zhàn)。因此，研究能夠檢測低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的設(shè)備和檢測方法具有重要意義。
[0003]目前公知的低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)有zigbee、Z-Wave、SimpliciT1、IPV6/6Lowpan等，其中zigbee以其低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本等優(yōu)點得到了廣泛的應(yīng)用。在實際應(yīng)用當(dāng)中，工作人員一般無法測試一個zigbee網(wǎng)絡(luò)區(qū)域某個位置的信號狀態(tài)，因此不能準確地、快速地安裝zigbee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。中國公開的發(fā)明專利申請“一種zigbee網(wǎng)絡(luò)信號檢測裝置及檢測方法”(公開號為CN102711140A)公開了一種可以便捷檢測本地信號強度的zigbee網(wǎng)絡(luò)信號檢測裝置及其檢測方法，該裝置包括:一個內(nèi)部集成有zigbee無線通信模塊的控制單元，一個供電單元，一個與上述控制單元連接的驅(qū)動單元，一個與驅(qū)動單元相連接的顯示單元，以及一個組/斷網(wǎng)單元;檢測方法是:首先進行與zigbee網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)置，由控制單元上的zigbee無線通信模塊接收距離該位置最近的路由節(jié)點或整個網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器發(fā)出的zigbee無線信號，再將信號處理轉(zhuǎn)換為RSSI資料并通過驅(qū)動單元傳送給顯示單元進行數(shù)據(jù)顯示。該檢測裝置及檢測方法存在以下問題:I)要求該檢測裝置必須入網(wǎng)，這干擾了原zigbee網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)；2)該檢測方法是被動式的檢測，必須讓協(xié)調(diào)器或路由器主動發(fā)送信號；3)由于zigbee網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)靈活且具有自組織能力，因此距離最近的路由節(jié)點傳來的數(shù)據(jù)幀的信號強度不能客觀地表示該位置的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其很好地解決了施工人員在zigbee節(jié)點部署和維護時因網(wǎng)絡(luò)信號強度不明而難以確定zigbee節(jié)點最佳安裝位置的問題，且能夠有效地防止對原zigbee網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)的干擾，并能夠很好地避免讓協(xié)調(diào)器或路由器主動發(fā)送信號。
[0005]本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其特征在于包括控制模塊、輸入單元和顯示單元，所述的控制模塊由微處理器和射頻模塊組成，所述的微處理器分別與所述的輸入單元、所述的射頻模塊和所述的顯示單元連接;所述的輸入單元傳輸輸入中斷信號給所述的微處理器，所述的微處理器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號檢測指令給所述的射頻模塊，所述的射頻模塊廣播包含檢測設(shè)備的MAC地址的信號檢測幀，并傳輸能夠接收到信號檢測幀的每個zigbee節(jié)點返回的應(yīng)答幀給所述的微處理器，所述的微處理器傳輸最大的RSSI值的十進制值給所述的顯示單元。
[0006]所述的輸入單元為按鍵;所述的顯示單元為OLED顯示屏。
[0007]該檢測設(shè)備還包括供電模塊，所述的供電模塊為所述的微處理器和所述的顯示單元供電。
[0008]所述的供電模塊為一個3.6V電壓的工控鋰電池。
[0009]所述的控制模塊為一個片上系統(tǒng)，所述的微處理器和所述的射頻模塊集成于所述的片上系統(tǒng)上。
[0010]所述的微處理器為增強型8051內(nèi)核微處理器;所述的射頻模塊選用符合zigbee標準的射頻模塊。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0012]I)該檢測設(shè)備無需入網(wǎng)，不需要知道zigbee網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息，不僅通用性更強，而且對原有的zigbee網(wǎng)絡(luò)不會造成干擾。
[0013]2)該檢測設(shè)備發(fā)送包含檢測設(shè)備的MAC地址的信號檢測幀時，采用廣播的方式，所有鄰近的zigbee節(jié)點各自在接收到信號檢測幀后都會返回一個應(yīng)答幀，該檢測設(shè)備根據(jù)RSSI的最大值而不是根據(jù)距離最近的zigbee節(jié)點返回的應(yīng)答幀中的RSSI值來衡量待部署zigbee節(jié)點的位置處的網(wǎng)絡(luò)信號強度，更為客觀、準確。
[0014]3)該檢測設(shè)備無需協(xié)調(diào)器或路由器參與，主動廣播信號檢測幀。
【附圖說明】

[0015]圖1為本實用新型的檢測設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型的檢測設(shè)備的電路原理圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0018]本實施例提出的一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，如圖1所示，其包括控制模塊1、輸入單元2和顯示單元3以及供電模塊4，控制模塊I由微處理器11和射頻模塊12組成，供電模塊4為微處理器11和顯示單元3供電，微處理器11分別與輸入單元2、射頻模塊12和顯示單元3連接;輸入單元2傳輸輸入中斷信號給微處理器11，微處理器11發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號檢測指令給射頻模塊12，射頻模塊12廣播包含該檢測設(shè)備的MAC地址的信號檢測幀，并傳輸能夠接收到信號檢測幀的每個zigbee節(jié)點返回的應(yīng)答幀給微處理器11，微處理器11傳輸最大的RSSI值的十進制值給顯示單元3，用戶或工作人員通過觀看顯示單元3上顯示的十進制值就能清楚的獲知zigbee網(wǎng)絡(luò)信號強度，即顯示單元3上顯示的十進制值為當(dāng)前的zigbee網(wǎng)絡(luò)信號強度。
[0019]在此具體實施例中，輸入單元2選用市售的按鍵；顯示單元3選用市售的OLED(Organic Light-Emitting D1de，有機發(fā)光二極管)顯示屏，OLED顯示屏通過SPI(SerialPeripheral Interface，串行外設(shè)接口)接口與微處理器11連接，微處理器11通過現(xiàn)有的驅(qū)動程序和驅(qū)動電路實現(xiàn)對OLED顯示屏的控制，OLED顯示屏用于顯示和保持最近一次zigbee網(wǎng)絡(luò)信號強度值。
[0020]在此具體實施例中，供電模塊4為一個3.6V電壓的工控鋰電池，其3500mAH的功率可保證該檢測設(shè)備的較長生命周期。
[0021]在此具體實施例中，控制模塊I為一個片上系統(tǒng)，微處理器11和射頻模塊12集成于片上系統(tǒng)上，片上系統(tǒng)上還集成有32K的Flash存儲器和8K的SRAM(Static Random AccessMemory，靜態(tài)隨機存取存儲器)。控制模塊I主要用于運行zigbee協(xié)議棧和檢測程序，同時可以驅(qū)動外圍接口設(shè)備。微處理器11選用市售的增強型8051內(nèi)核微處理器，如采用CC2530芯片;射頻模塊12選用符合zigbee標準的射頻模塊。
[0022]圖2給出了該檢測設(shè)備的電路原理圖。作為輸入單元2的按鍵SI的一端與CC2530芯片的第18引腳連接，作為輸入單元2的按鍵SI的另一端接地，CC2530芯片的第18引腳通過一個電阻Rl與供電模塊4連接;OLED顯示屏的第I引腳與CC2530芯片的第19引腳連接，OLED顯示屏的第2引腳與CC2530芯片的第37引腳連接，OLED顯示屏的第3引腳與CC2530芯片的第7引腳連接，OLED顯示屏的第4引腳與CC2530芯片的第8引腳連接，OLED顯示屏的第5引腳與供電模塊4連接，OLED顯示屏的第6引腳接地;微處理器11的外圍電路如圖2所示;微處理器11與射頻模塊12的連接如圖2所示。
[0023]上述實施例提出的一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備相應(yīng)的檢測過程為:
[0024]①將檢測設(shè)備置于zigbee網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)待部署節(jié)點的位置處，然后使檢測設(shè)備上電啟動并初始化。
[0025]②用戶或工作人員手動操作檢測設(shè)備中的輸入單元，輸入單元產(chǎn)生輸入中斷信號，并傳輸輸入中斷信號給檢測設(shè)備中的微處理器。
[0026]③檢測設(shè)備中的微處理器接收到輸入中斷信號后，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號檢測指令給檢測設(shè)備中的射頻模塊。
[0027]④檢測設(shè)備中的射頻模塊接收到網(wǎng)絡(luò)信號檢測指令后，廣播包含檢測設(shè)備的MAC地址的信號檢測幀。
[0028]⑤能夠接收到信號檢測幀的每個zigbee節(jié)點在接收到信號檢測幀后，返回一條應(yīng)答幀給檢測設(shè)備中的射頻模塊。
[0029]⑥檢測設(shè)備中的射頻模塊可能接收到一條或者多條應(yīng)答幀，檢測設(shè)備中的射頻模塊傳輸所有應(yīng)答幀給檢測設(shè)備中的微處理器。
[0030]⑦檢測設(shè)備中的微處理器接收到所有應(yīng)答幀后，從每條應(yīng)答幀中提取出RSSI(Receive Signal Strength Indicator，接收信號強度指示)值，然后比較所有RSSI值的大小，接著將最大的RSSI值轉(zhuǎn)換為十進制值，再傳輸作為當(dāng)前zigbee網(wǎng)絡(luò)信號強度值的十進制值給檢測設(shè)備中的顯示單元。
[0031]⑧檢測設(shè)備中的顯示單元顯示接收到的當(dāng)前zigbee網(wǎng)絡(luò)信號強度值，用戶或工作人員通過觀看顯示單元上顯示的十進制值就能清楚的獲知zigbee網(wǎng)絡(luò)信號強度。
【主權(quán)項】
1.一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其特征在于包括控制模塊、輸入單元和顯示單元，所述的控制模塊由微處理器和射頻模塊組成，所述的微處理器分別與所述的輸入單元、所述的射頻模塊和所述的顯示單元連接;所述的輸入單元傳輸輸入中斷信號給所述的微處理器，所述的微處理器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號檢測指令給所述的射頻模塊，所述的射頻模塊廣播包含檢測設(shè)備的MAC地址的信號檢測幀，并傳輸能夠接收到信號檢測幀的每個zigbee節(jié)點返回的應(yīng)答幀給所述的微處理器，所述的微處理器傳輸最大的RSSI值的十進制值給所述的顯示單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其特征在于所述的輸入單元為按鍵;所述的顯示單元為OLED顯示屏。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其特征在于還包括供電模塊，所述的供電模塊為所述的微處理器和所述的顯示單元供電。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其特征在于所述的供電模塊為一個3.6V電壓的工控鋰電池。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其特征在于所述的控制模塊為一個片上系統(tǒng)，所述的微處理器和所述的射頻模塊集成于所述的片上系統(tǒng)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的一種低功耗無線局域網(wǎng)絡(luò)信號強度的檢測設(shè)備，其特征在于所述的微處理器為增強型8051內(nèi)核微處理器;所述的射頻模塊選用符合zigbee標準的射頻模塊。
【文檔編號】H04W24/08GK205726440SQ201620262139
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】王讓定, 傅松寅, 鐘家東
【申請人】寧波大學(xué)