[發明專利]基于WiFi和Zigbee的無線網絡設備

無效

• 申請號: 200910068172.1
• 申請日: 2009-03-19
• 公開（公告）號: CN101511133A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發明（設計）人: 韓雙立;張力晨;周文濤;張會建;陳建民;李季;趙增華;石高濤
• 申請（專利權）人: 天津市電力公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W88/16
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明屬無線網絡技術領域，尤其是一種基于WiFi和Zigbee的無線網絡設備。

背景技術

目前，無線傳感器網絡WSN(Wireless?Sensor?Network)得到了廣泛的應用。傳統的WSN節點感知的信息通常為溫度、濕度、光強等標量信息，需要處理及傳輸的信息量較少，節點部署的密度較大。隨著圖像傳感器技術、無線通信技術以及嵌入式技術的發展，WSN節點可以感知、處理、傳輸信息量豐富的圖像、音頻、視頻等多媒體數據，逐步發展成為無線多媒體傳感器網絡WMSN(Wireless?Multimedia?Sensor?Network)，WMSN拓展了傳統WSN的應用領域。由于多媒體信息數據量較大，而且在實時性、網絡傳輸服務質量等方面有較高要求，因此對傳統WSN的理論和技術提出了全方位的挑戰。

基于Zigbee的無線網絡是一種新興的近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的無線網絡技術。其底層采用IEEE802.15.4標準，可以工作在2.4GHz和868/928MHz頻段，數據傳輸速率最高可以達到250Kbps，傳輸距離通常在100米以內。其傳輸速率和傳輸距離比較適用于傳統的WSN，但是難以滿足圖片甚至視頻類的大數據量數據傳輸及帶寬需求，同時在遠距離傳輸方面也存在不足。基于WiFi(IEEE802.11)協議的無線網絡分為兩種：一種是帶基站(接入點)的無線局域網WLAN，該網絡中的無線終端間通信或者和網上其它主機通信都必須通過基站來實現，無線終端需要在基站的覆蓋范圍內，基站的覆蓋距離通常只有幾百米；另一種是無線自組織網絡(wirelessad?hoc?network)，它不依賴于現有的網絡基礎設施，可以根據需要通過多跳轉發的方式自組織形成網絡，每個節點既是數據源，又是路由節點，網絡鏈路帶寬可以達11Mbps(IEEE802.11b)或者54Mbps(IEEE802.11g/a)，支持大功率遠距離傳輸，輔以高增益的定向天線傳輸距離甚至可以達到幾十公里。這種網絡主要應用于臨時需要部署網絡、鋪設有線網絡比較困難或者節點需要移動的場合，比如野外救援，惡劣環境的監測，智能車輛等。

WMSN中的節點種類較多，既有感知溫度等標量信息的標量傳感器節點，又有感知圖片等矢量信息的矢量傳感器節點。標量傳感器節點通常采用8位微處理器并采用具有短距離、低帶寬特點的Zigbee無線通信模塊；矢量傳感器節點通常采用處理能力和傳輸能力較高的32位微處理器，并使用IEEE802.11無線通信模塊。現有無線網關通常采用GPRS/CDMA接入方式，由于而GPRS/CDMA接入方式的網絡速率較低，目前只有幾十到一百Kbps，難以滿足圖像傳輸的要求，同時移動通信網絡的覆蓋面積有限，難以特殊應用的需要。因此迫切需要一種既能和兩種類型的網絡節點通信并收集不同種類的數據，又能提供較靈活、高帶寬的互聯網接入的多功能無線網絡設備。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提出一種新型的基于WiFi和Zigbee的無線網絡設備，該無線網關具有多種無線通信接口(WiFi，Zigbee)，能夠滿足多種類型數據(溫度、濕度等標量數據，圖片、視頻等矢量數據)的采集、傳輸、遠程監測需求。

本發明解決其技術問題是采取以下技術方案實現的：

一種基于WiFi和Zigbee的無線網絡設備，包括控制電路板，控制電路板由主控模塊、WiFi通信模塊、Zigbee通信模塊、以太網模塊及電源模塊構成，主控模塊通過MiniPCI接口和WiFi通信模塊相連接，主控模塊通過SPI接口和Zigbee通信模塊相連接，主控模塊通過SMC接口和以太網模塊相連接。

而且，所述的主控模塊還通過通信接口連接一異步通信模塊。

而且，所述的異步通信模塊采用MAX232芯片。

而且，所述的WiFi通信模塊由一塊XtreamRange2芯片或兩塊XtreamRange2芯片構成。

而且，所述的Zigbee通信模塊采用Jennic5139芯片，所述的以太網模塊采用KS8995芯片。

而且，所述的主控模塊由微處理器和存儲單元構成。

而且，所述的微處理器采用MPC8272芯片，所述的存儲單元包括SDRAM存儲單元和Flash存儲單元，SDRAM存儲單元采用4片HY57V561620FTP芯片，Flash存儲單元采用F28F256芯片。

本發明的優點和積極效果是：