[發明專利]一種分布式網絡化嵌入式系統的多功能網關

有效

• 申請號: 201010620972.2
• 申請日: 2010-12-31
• 公開（公告）號: CN102546477A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 黃孝斌;魏劍平;樊勇;潘光榮
• 申請（專利權）人: 北京時代凌宇科技有限公司
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/06;H04W88/16
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;王漪

技術領域

本發明涉及分布式網絡化嵌入式系統，尤其涉及一種分布式網絡化嵌入式系統的多功能網關。

背景技術

分布式網絡化嵌入式系統的典型應用之一是無線傳感器網絡(WSN)。分布式網絡化嵌入式系統中的網關，主要是實現分布式網絡化嵌入式系統與其它網絡之間的協議轉換，實現多種網絡的連接。

目前分布式網絡化嵌入式系統的網關多是兩種協議的互相轉換，如基于碼分多址(CDMA)技術的無線傳感器網絡網關、基于通用無線分組業務(GPRS)的無線傳感器網絡網關、基于以太網(ETHERNET)的無線傳感器網絡網關等等，這些網關適應場景單一，不能靈活接入多種網絡協議的信號。

某些領域的應用系統，是由多個分布式網絡化嵌入式系統構成的一個龐大的系統，如水務監測領域的水文數據收集系統。一條河流的流域甚廣，需要部署多個分布式網絡化嵌入式系統，而且各個分布式網絡化嵌入式系統可以選取的接入方式又不盡相同，可以是GPRS網絡接入，可以是無線局域網絡(WLAN)接入，也可以是以太網(ETHERNET)接入等。更進一步的，各個分布式網絡化嵌入式系統上的數據是相關的，要求具有嚴格的時間同步精度。

因此，需要提供一種多功能網關，靈活通過多種接入方式實現多種分布式網絡化嵌入式系統(如無線傳感器網絡、現場總線系統等)與多種公用基礎網絡(如因特網、專網、有線寬帶網、ADSL網、無線寬帶如WiFi及WiMax、各種移動通信網絡等)的互聯互通。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是需要提供一種分布式網絡化嵌入式系統的多功能網關，靈活通過多種接入方式實現多種分布式網絡化嵌入式系統與多種公用基礎網絡的互聯互通。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種分布式網絡化嵌入式系統的多功能網關，包括協議轉換模塊以及業務處理模塊，其中：

所述協議轉換模塊，用于接收無線廣域網、無線個域網、以太網、現場總線或者外部設備發送第一數據，采用第一協議類型對所述第一數據進行協議解析，獲得業務處理消息及采用統一格式表示的中間數據發送給所述業務處理模塊；接收所述業務處理模塊發送的業務處理結果，以第二協議類型將所述業務處理結果封裝成第二數據，向所述無線廣域網、無線個域網、以太網、現場總線或者外部設備發送；

所述業務處理模塊，用于根據所述業務處理消息以及中間數據進行業務處理，獲得所述業務處理結果發送給所述協議轉換模塊。

優選地，該多功能網關包括：

第一通用接口模塊，用于接入所述無線廣域網；

第二通用接口模塊，用于接入所述無線個域網；

以太網接口模塊，用于接入所述以太網；

現場總線接口模塊，用于接入所述現場總線；

外設接口模塊，用于連接所述外部設備。

優選地，所述第一通用接口模塊接入的所述無線廣域網包括通用無線分組業務網絡、第三代移動通訊網絡、無線保真網絡以及多載波無線信息本地環路網絡中的至少一種。

優選地，所述第二通用接口模塊接入的所述無線個域網包括ZigBee網絡以及無線高速可尋址遠程變換器協議網絡中的至少一種。

優選地，所述第二通用接口模塊用于以2.4G赫茲的標準頻率或者433M赫茲的標準頻率接入所述無線個域網。

優選地，該多功能網關還包括：

網絡管理模塊，與所述第二通用接口模塊相連，用于對各分布式網絡化嵌入式系統中的數據采集節點進行管理，對各分布式網絡化嵌入式系統網絡進行拓撲控制和路由算法控制。

優選地，該多功能網關進一步包括：

時間同步模塊，用于根據全球衛星導航系統的授時信息對連接到所述多功能網關的各分布式網絡化嵌入式系統內部的工作時間進行同步。

優選地，所述時間同步模塊包括接收單元和同步單元，其中：

所述接收單元，用于接收所述授時信息；

所述同步單元，用于根據所述授時信息對連接到所述多功能網關的各分布式網絡化嵌入式系統內部的工作時間進行所述同步。

優選地，所述接收單元包括GPS接收單元、北斗接收單元、格洛納斯(GLONASS)接收單元或者伽利略接收單元。

優選地，該多功能網關進一步包括：

切換模塊，其用于實現分布式網絡化嵌入式系統與上位機、以太網或無線廣域網之間連接的切換。

優選地，所述協議轉換模塊包括抽象單元、分析單元以及封裝單元，其中：