本實(shí)用新型涉及一種短距離無線通信融合實(shí)現(xiàn)無線監(jiān)測與控制的系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨向信息化和工業(yè)化融合，電子信息技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、民用生活之中，形成廣泛的自動化、智能化。無線通信技術(shù)的以無線方式取代有線方式，其應(yīng)用使得生產(chǎn)者與消費(fèi)者從有線束縛環(huán)節(jié)中解放出來，促進(jìn)了社會智能化發(fā)展。

短距離無線通信技術(shù)包括ZigBee、Wi-Fi、Bluetooth等，用于無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)（WPAN，Wireless Personal Area Network）范圍的數(shù)據(jù)信息的傳輸。短距離無線通信技術(shù)得以迅速發(fā)展，應(yīng)用于工業(yè)、民用的各個(gè)環(huán)節(jié)。其中國際組織建立的免費(fèi)大范圍WiFi覆蓋正在從城市向城外發(fā)展，利用WiFi的設(shè)備將得到廣泛支持，用途與用量將擴(kuò)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型其目的就在于提供一種短距離無線通信融合實(shí)現(xiàn)無線監(jiān)測與控制的系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有短距離通信的距離小的限制，傳感網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積小的問題，實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)大面積覆蓋，擴(kuò)大WiFi協(xié)議通信外接互聯(lián)網(wǎng)internet范圍。

實(shí)現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案，包括與網(wǎng)關(guān)2相連的多個(gè)節(jié)點(diǎn)1，所述節(jié)點(diǎn)1包括采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、路由器單元，所述采集單元包括傳感器，傳感器包括環(huán)境溫度、濕度、照度、大氣二氧化碳濃度、土壤濕度數(shù)據(jù)監(jiān)測，傳感器采集的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸單元電路變換，得到標(biāo)準(zhǔn)形式，打包之后通過路由器單元向外傳送，所述路由器單元采用zigbee協(xié)議通信，將其它節(jié)點(diǎn)1傳來的數(shù)據(jù)按照路徑轉(zhuǎn)發(fā)，并掃描本節(jié)點(diǎn)1的傳輸端口，將本節(jié)點(diǎn)1的數(shù)據(jù)加入到網(wǎng)絡(luò)中，所述網(wǎng)關(guān)2內(nèi)采用CC2530芯片，有初步數(shù)據(jù)處理能力和無線路徑優(yōu)化調(diào)度功能，與各節(jié)點(diǎn)1通過zigbee協(xié)議方式通信，接收本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，采用WIFI連接互聯(lián)網(wǎng)internet，將無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)傳送到互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)將外部指令通過網(wǎng)關(guān)2轉(zhuǎn)換送達(dá)控制節(jié)點(diǎn)1，完成遠(yuǎn)程控制功能。

有益效果

與現(xiàn)有技術(shù)相比本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)。

1.采用ZigBee+WiFi協(xié)議通信，利用2.4G開放頻段，避免頻段限制問題。利用ZigBee+WiFi協(xié)議通信開放頻段沒有流量費(fèi)用，降低使用成本。

2.本系統(tǒng)具有無線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測與遠(yuǎn)程控制功能，改進(jìn)了現(xiàn)有無線傳感網(wǎng)絡(luò)單向監(jiān)測功能。

3.利用zigbee協(xié)議自組網(wǎng)功能，增加功率放大模塊以增大無線傳輸距離，改進(jìn)了現(xiàn)有短距離通信的距離小的限制，實(shí)現(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò)大面積覆蓋，擴(kuò)大WiFi協(xié)議通信外接互聯(lián)網(wǎng)internet范圍。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。

]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型中網(wǎng)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本裝置包括與網(wǎng)關(guān)2相連的多個(gè)節(jié)點(diǎn)1，如圖1、圖2所示，所述節(jié)點(diǎn)1包括采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元、路由器單元，所述采集單元包括傳感器，傳感器包括環(huán)境溫度、濕度、照度、大氣二氧化碳濃度、土壤濕度數(shù)據(jù)監(jiān)測，傳感器采集的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)傳輸單元電路變換，得到標(biāo)準(zhǔn)形式，打包之后通過路由器單元向外傳送，所述路由器單元采用zigbee協(xié)議通信，將其它節(jié)點(diǎn)1傳來的數(shù)據(jù)按照路徑轉(zhuǎn)發(fā)，并掃描本節(jié)點(diǎn)1的傳輸端口，將本節(jié)點(diǎn)1的數(shù)據(jù)加入到網(wǎng)絡(luò)中，所述網(wǎng)關(guān)2內(nèi)采用CC2530芯片，有初步數(shù)據(jù)處理能力和無線路徑優(yōu)化調(diào)度功能，與各節(jié)點(diǎn)1通過zigbee協(xié)議方式通信，接收本地網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，采用WIFI連接互聯(lián)網(wǎng)internet，將無線傳感網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)傳送到互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)將外部指令通過網(wǎng)關(guān)2轉(zhuǎn)換送達(dá)控制節(jié)點(diǎn)1，完成遠(yuǎn)程控制功能。

所述zigbee協(xié)議方式通信方式自組網(wǎng)絡(luò)中的路由器單元集成在每個(gè)節(jié)點(diǎn)1，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，每個(gè)節(jié)點(diǎn)1具備中繼功能而不必區(qū)分，增加節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)拓展更為方便。

所述節(jié)點(diǎn)1和網(wǎng)關(guān)2采用處理器CC2530芯片的電路最終傳輸距離很小，采用CC2530+2401組合集成電路增大無線功率，增加無線傳輸距離。

本系統(tǒng)區(qū)域范圍內(nèi)設(shè)定點(diǎn)安置節(jié)點(diǎn)（集成有不同類型傳感器、數(shù)據(jù)采集與處理單元和增強(qiáng)無線通信單元），節(jié)點(diǎn)上采用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與傳輸，采用ZigBee協(xié)議通信，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是采集器又是路由器，具有自組網(wǎng)和無線通信功能。通過自組織的方式構(gòu)成無線區(qū)域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

本實(shí)用新型中網(wǎng)關(guān)作為采集信息向外傳送、指令信號向內(nèi)傳達(dá)的數(shù)據(jù)集中交換點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)上采用嵌入式技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的調(diào)度與管理。網(wǎng)關(guān)是本地網(wǎng)絡(luò)與公眾網(wǎng)絡(luò)的交互點(diǎn)，承擔(dān)內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)不同通信協(xié)議之間轉(zhuǎn)換的功能，本方法采用WiFi形式連接互聯(lián)網(wǎng)，不同于采用有線方式連接互聯(lián)網(wǎng)或采用GPRS通信連入公眾網(wǎng)。采用ZigBee+WiFi協(xié)議通信方式?jīng)]有流量費(fèi)用，降低使用成本，隨著通信技術(shù)的發(fā)展，WiFi大范圍覆蓋正在從城市向城外發(fā)展，本品得到廣泛支持，可得到廣泛應(yīng)用。

本實(shí)用新型針對在已有的M2M模式是每個(gè)設(shè)備上添加WiFi模塊或者GPRS模塊將設(shè)備數(shù)據(jù)上傳，保留有線通信，留有配置處理器的空間。采用嵌入式技術(shù)，ZigBee+WiFi通信方式，完成數(shù)據(jù)采集與處理功能。區(qū)域網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部、外接互聯(lián)網(wǎng)internet.，完全采用無線通信方式，不受有線布設(shè)條件限制。外接互聯(lián)網(wǎng)internet.，沒有GPRS費(fèi)用。區(qū)域內(nèi)設(shè)備加裝采用嵌入式技術(shù)的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)既是采集器又是路由器，ZigBee技術(shù)自組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸。網(wǎng)關(guān)管理整個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)調(diào)度而不單是某個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)的傳輸。

本系統(tǒng)利用zigbee協(xié)議自組網(wǎng)功能，增加功率放大模塊以增大無線傳輸距離，改進(jìn)現(xiàn)有短距離通信的距離小的限制，實(shí)現(xiàn)了傳感網(wǎng)絡(luò)大面積覆蓋，擴(kuò)大WiFi協(xié)議通信外接互聯(lián)網(wǎng)internet范圍。