[發(fā)明專利]一種支持Zigbee協(xié)議和GPRS通信標準的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910077014.2
• 申請日: 2009-01-16
• 公開（公告）號: CN101784132A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉洪濤;曹順田;張瑞;賴望峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京旗碩基業(yè)科技有限公司;劉洪濤;曹順田
• 主分類號: H04W88/16
• 分類號: H04W88/16;H04W84/12
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及ZigBee低速率無線個域網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域、GPRS(General?Packet?Radio?Service：通用分組無線業(yè)務(wù))廣域網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用領(lǐng)域，尤其涉及一種支持個域網(wǎng)與廣域網(wǎng)通信的、符合Zigbee協(xié)議和GPRS標準的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為一種多學科交叉技術(shù)得到了學術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)將各種傳感器納入網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了Internet的神經(jīng)末梢，將網(wǎng)絡(luò)終端由原來的PC機(Personal?Computer)延伸到各種微小的傳感器，被視為下一代互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被美國“技術(shù)周刊”評定為未來影響人類生活的十大技術(shù)之一，它具有自組織、低成本、低功耗的優(yōu)點，目前被廣泛的應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)控、智能交通、工業(yè)控制、智能家居等領(lǐng)域。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種近距離個域網(wǎng)絡(luò)，傳感器數(shù)據(jù)多為少量數(shù)據(jù)，低速率傳輸是其主要特征。Zigbee標準是一種低速率、高可靠個域網(wǎng)無線通信標準，基于IEEE?802.15.4MAC(Media?Access?Control)層協(xié)議實現(xiàn)，支持Mesh網(wǎng)絡(luò)。目前Zigbee聯(lián)盟已有數(shù)百個成員，由全球著名IC(Integrated?Circuit)發(fā)起。基于Zigbee協(xié)議構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已被廣泛采用。

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)是將傳感器節(jié)點納入廣域網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)，也是當前無線傳感網(wǎng)絡(luò)研究中的熱點領(lǐng)域。目前，其實現(xiàn)方式可分為兩類，一類是實現(xiàn)一種個域網(wǎng)與IP(Internet?Protocol)網(wǎng)互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)沒備，直接將傳感器接入Internet。另一類是實現(xiàn)一種個域網(wǎng)與2.5G或3G無線廣域網(wǎng)互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，將傳感器信息發(fā)送到手機或PDA(Personal?Digital?Assistant)用戶終端，實現(xiàn)一種傳感器數(shù)據(jù)采集和控制的一體化無線解決方案。

目前，在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品中，無線通信模塊以及實現(xiàn)個域網(wǎng)與Internet互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備已出現(xiàn)，如TI(德州儀器)公司生產(chǎn)的CC2430的模塊，F(xiàn)reescale公司的MC13213模塊，美國Digi公司的ConnectPort?X系列產(chǎn)品等，國內(nèi)專注于Zigbee產(chǎn)品研發(fā)的上海順舟科技有限公司、成都無線龍科技有限公司等公司也有類似產(chǎn)品。但是實現(xiàn)個域網(wǎng)與2.5G或3G無線廣域網(wǎng)互聯(lián)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備目前還沒有出現(xiàn)，本發(fā)明針對當前工業(yè)和家居應(yīng)用無線一體化解決方案需求，實現(xiàn)了一種支持Zigbee協(xié)議和GPRS通信標準的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，提供一種無線個域網(wǎng)與無線廣域網(wǎng)無縫連接的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，在工業(yè)控制、智能家居、智能交通、安防報警等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例要解決的問題是提供一種能夠創(chuàng)建Zigbee網(wǎng)絡(luò)、具有本地存儲功能、具有各種輸入/輸出接口、支持Zigbee與GPRS數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)臒o線傳感網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。

為達到上述目的，本發(fā)明實施例的技術(shù)方案提供的一種支持Zigbee協(xié)議和GPRS通信標準的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括：微處理器單元，Zigbee通信單元，GPRS(General?Packet?Radio?Service)通信單元，本地存儲單元，輸入/輸出接口單元和液晶、按鍵等外設(shè)接口單元。其中，微處理器單元由C8051F3408位雙串口微處理器實現(xiàn)，微處理器單元與Zigbee通信單元通過RS232串口相連，本地存儲單元通過IIC(Inter-Integrated-Circuit)接口與微處理器單元相連，GPRS通信單元通過RS232串口與微處理器單元相連，微處理器單元通過GPIO(General-Purpose?Input/Output)、AD(Analog?toDigital)接口與輸入/輸出單元相連，按鍵、液晶等外設(shè)單元與微處理器單元通過GPIO相連。

其中，所述Zigbee通信單元基于XBee芯片實現(xiàn)，符合Zigbee規(guī)范，可作為協(xié)調(diào)器節(jié)點構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。

所述GPRS通信單元基于MC55模塊實現(xiàn)，支持三頻工作模式，具有語音和數(shù)據(jù)傳輸功能，可作為移動節(jié)點接入GPRS蜂窩網(wǎng)絡(luò)。

所述本地存儲單元，基于16M串行固件Flash存儲器AT26DF1芯片實現(xiàn)，具有實時時鐘控制、低功耗等優(yōu)點。

所述輸入/輸出單元，具有GPIO，AD、USB(Universal?Serial?Bus)等接口，可驅(qū)動繼電器，支持各種傳感器數(shù)據(jù)的輸入與輸出。