專利名稱：一種基于td-scdma的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型一種基于TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置，涉及一種近距離數(shù)據(jù)采集接收、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸轉(zhuǎn)發(fā)等技術(shù)，尤其涉及ZigBee/802. 15.4自組網(wǎng)、 TD-SCDMA移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)以及hternet異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫連接技術(shù)。本實(shí)用新型一種基于 TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置，通過(guò)ZigBee無(wú)線通信模塊收發(fā)數(shù)據(jù)信息，ZigBee將接收的數(shù)據(jù)信息無(wú)線傳輸至TD-SCDMA模塊，再由該無(wú)線模塊通過(guò)AT指令，實(shí)現(xiàn)hternet 網(wǎng)絡(luò)TCP/IP協(xié)議間的轉(zhuǎn)換從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對(duì)接。
二背景技術(shù)：
目前，在智能家居系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、智能醫(yī)療、智能交通等領(lǐng)域，常需要智能網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)區(qū)域數(shù)據(jù)信息收集、處理融合以及中轉(zhuǎn)遠(yuǎn)程發(fā)送至上位機(jī)監(jiān)控中心，滿足實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)監(jiān)控的需求，便于管理和監(jiān)控。由于監(jiān)測(cè)點(diǎn)分布分散、分布范圍廣、而且大多數(shù)采集終端需要部署在無(wú)人值守的野外惡劣環(huán)境中，距離監(jiān)控中心比較遠(yuǎn)，通過(guò)有線方式會(huì)受到布線、傳輸速率、成本等多種因素的制約，難以在遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中使用。寬帶移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展使得高速遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)信息成為可能。因此，本實(shí)用新型智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)裝置集短距離通信與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信于一體，實(shí)現(xiàn)了將近距離采集的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至監(jiān)控中心，滿足實(shí)時(shí)遠(yuǎn)距離智能化監(jiān)測(cè)監(jiān)控的需求。三、發(fā)明內(nèi)容(1)發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，開(kāi)發(fā)一種基于TD-SCDMA技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)智能網(wǎng)關(guān)裝置，具有接收近距離信息數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)進(jìn)行融合處理后通過(guò)TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸至hternet網(wǎng)絡(luò)的功能。(2)技術(shù)方案本實(shí)用新型一種基于TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置主要由ZigBee無(wú)線通信模塊1，微處理器2、TD-SCDMA通信模塊3以及電源模塊4組成。使用Z-Stack協(xié)議棧搭載ZigBee協(xié)議自組織網(wǎng)絡(luò)，具有數(shù)據(jù)信息采集、處理、融合以及中轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)信息的功能。微處理器2采用ARM7TDMI核，它是目前使用最廣泛的32位嵌入式RISC，極低的功耗，能夠提供 0. 9MIPS/MHZ的三級(jí)流水線結(jié)構(gòu)，代碼密度高，并兼容16位的Thumb指令集，主頻最高可達(dá) 130MIPS ；ZigBee無(wú)線模塊1采用2. 4GHZ頻段的CCM30芯片，它結(jié)合一個(gè)高性能2. 4GHZ DSSS射頻收發(fā)器核心和一顆工業(yè)級(jí)小巧高效的8051控制器，它的設(shè)計(jì)結(jié)合了 8Kbyte的 RAM及強(qiáng)大的外圍模塊，并根據(jù)不同的閃存空間來(lái)優(yōu)化復(fù)雜度與成本的組合，是一款低成本、低功耗、高可靠性的射頻芯片；LC6311是作為T(mén)D-SCDMA/GCE雙模模塊3，支持系統(tǒng)間跨網(wǎng)自動(dòng)無(wú)縫切換，支持UART和USB兩種通信接口，使用更為方便和靈活，內(nèi)部集成TCP/IP 協(xié)議，可以方便連接hternet。微處理器模塊2通過(guò)串口 1接收Z(yǔ)igBee無(wú)線模塊1的數(shù)據(jù)信息，由串口 2發(fā)送數(shù)據(jù)至TD-S⑶MA模塊3，TD-SCDMA模塊實(shí)現(xiàn)了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與 Internet網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息的對(duì)接。[0008](3)技術(shù)效果一種基于TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置是一種融合了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、 3G移動(dòng)通信、Internet等領(lǐng)域最新技術(shù)的中轉(zhuǎn)設(shè)備，本實(shí)用新型均采用無(wú)線通信方式，具體安裝簡(jiǎn)單、部署靈活、成本低、適應(yīng)性強(qiáng)、維護(hù)方便、自動(dòng)化、智能化程度高等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于智能家居系統(tǒng)、石油、化工、鋼鐵等工業(yè)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能環(huán)境監(jiān)控、智能交通以及智能醫(yī)療等領(lǐng)域，這將大大突破原有的有線傳輸、人工操作維護(hù)等監(jiān)控方式的局限性，是高度自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化及智能化的中轉(zhuǎn)設(shè)備。本實(shí)用新型TD-SCDMA無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置的使用，將極大改進(jìn)監(jiān)控領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，提高監(jiān)控綜合水平，促進(jìn)國(guó)內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)向便攜化、智能化發(fā)展，有十分廣闊的應(yīng)用前景，是構(gòu)建和諧社會(huì)的一種有效技術(shù)裝備。
四以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型原理框圖圖2本實(shí)用新型ZigBee模塊原理圖圖3本實(shí)用新型TD-SCDMA模塊原理圖圖4本實(shí)用新型微處理器模塊原理圖圖5本實(shí)用新型電源模塊原理圖
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明參照?qǐng)D1，圖1表示本實(shí)用新型裝置原理框圖。本實(shí)用新型通過(guò)ZigBee模塊采集數(shù)據(jù)信息，通過(guò)微處理器模塊計(jì)算處理數(shù)據(jù)，通過(guò)3G模塊遠(yuǎn)程傳輸數(shù)據(jù)至上位機(jī)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)的目的。參照?qǐng)D2，圖2表示本實(shí)用新型裝置ZigBee模塊原理圖。JTAG1430是ZigBee模塊核心芯片CCM30的底座，使用的供電電源電壓為3. 0V，ZigBee模塊采用RXD0，T)(D0收發(fā)
數(shù)據(jù)信息。參照?qǐng)D3，圖3表示TD-SCDMA模塊原理圖。采用LC6311芯片在TD-SCDMA制式下，支持上下行非對(duì)稱數(shù)據(jù)傳輸能力，上下行數(shù)據(jù)傳輸速率可分別達(dá)到3841ApS ；支持UART 和USB兩種通信接口 ；工作頻段為201-2025 MHz ；內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議，可以方便連接 Internet。通過(guò) UART 1_TX, UART 1_RX 與微處理器的 P0. 8，P0. 9 口相連；LC6311 采用單一輸入直流電源VBAT4. 0V，該電源供給射頻部分和模擬基帶單元，通過(guò)IOK上拉電阻和4K的下拉電阻獲得3. OV電源電壓作為D0WNL0AD_M0DE正常工作電壓，VGP是芯片上電指示，用發(fā)光二極管表明上電是否正常；GPIO 口用于配置芯片的睡眠機(jī)制節(jié)省功耗；芯片提供一個(gè) SIM卡接口，其中采用3. OV電源電壓供電，該接口兼容ISO 7816IC卡標(biāo)準(zhǔn)；C0M_SEL1，C0M_ SEL2為通訊選擇信號(hào)線，用于選擇LC6311與外部的通訊口，兩種選擇參數(shù)的不同決定了采用UART還是USB通信口。參照?qǐng)D4，圖4表示本實(shí)用新型微處理器原理圖。微處理器采用LPC2132主芯片，通過(guò)引腳P0. 0，P0. 1 口接收Z(yǔ)igBee模塊的數(shù)據(jù)，通過(guò)P0. 8，P0. 9 口與TD-SCDMA模塊的UART相連。微處理器采用3. OV電壓供電。 參照?qǐng)D5，圖5表示本實(shí)用新型電源模塊原理圖。電源模塊中采用的是單一直流電源4. OV供電，微處理器模塊、TD-SCDMA模塊所學(xué)的3. OV電源電壓，需通過(guò)系統(tǒng)提供的直流電源轉(zhuǎn)換，4. OV直流電壓源通過(guò)芯片)(C6203E302和IOuF電容轉(zhuǎn)換成3. OV電壓。 LM25765-ADJ中可以通過(guò)調(diào)節(jié)R61，R62電阻的比值獲取所需的電壓值。
權(quán)利要求1.一種基于TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于系統(tǒng)主要由ZigBee 模塊1、微處理器模塊2、TD-SCDMA模塊3以及電源模塊4組成，ZigBee模塊1主要采用 CC2430搭載ZigBee2006協(xié)議，實(shí)現(xiàn)信息的傳輸和接收，CC2430模塊將接收到的信息通過(guò)串口傳輸給微處理器模塊2 ；微處理器模塊2采用ARM7 LPC2132核心芯片，通過(guò)串口 1接收 ZigBee無(wú)線通信模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過(guò)運(yùn)算處理由串口 2傳輸至TD-SCDMA無(wú)線通信模塊3，TD-SCDMA無(wú)線通信模塊3將信息轉(zhuǎn)發(fā)至hternet。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于微處理器2基于ARM7TDMI核；可以擴(kuò)展兩片SDRAM構(gòu)建SDRAM存儲(chǔ)器系統(tǒng)；LC6311作為T(mén)D-SCDMA/GCE雙模模塊3，支持系統(tǒng)間跨網(wǎng)自動(dòng)無(wú)縫切換，支持UART和USB兩種通信接口，內(nèi)部集成TCP/IP協(xié)議，可以方便連接hternet。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于電源模塊4采用LM25767-ADJ以及)(C6203E302核心芯片分別為ZigBee無(wú)線通信模塊 1、微處理器模塊2、TD-SCDMA模塊3提供正常工作所需的電源。
專利摘要本實(shí)用新型一種基于TD-SCDMA的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)裝置，主要由微處理器、ZigBee模塊、TD-SCDMA(Time-Division Synchronous Code Division Multiple Access，時(shí)分同步碼分多址)無(wú)線通信模塊和電源模塊組成，實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Network，WSN)與Internet連接，接收、轉(zhuǎn)發(fā)WSN數(shù)據(jù)的功能。本實(shí)用新型智能物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)裝置采用ZigBee/802.15.4協(xié)議自組織網(wǎng)絡(luò)，以及TD-SCDMA的同步碼分多址技術(shù)、智能天線技術(shù)和軟件無(wú)線技術(shù)，具有低功耗、抗干擾、高效率、長(zhǎng)生命周期等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W84/18GK202085312SQ20112014587
公開(kāi)日2011年12月21日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者嚴(yán)云洋, 胡榮林, 顧相平 申請(qǐng)人:揚(yáng)州蘇安物聯(lián)傳感科技有限公司, 淮陰工學(xué)院