[實(shí)用新型]一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020580477.9
• 申請日: 2010-10-26
• 公開（公告）號: CN201813557U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁雅;王劍;范嘉峰;張小斌
• 申請（專利權(quán)）人: 西安元智系統(tǒng)技術(shù)有限責(zé)任公司
• 主分類號: H04W88/16
• 分類號: H04W88/16
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種無線網(wǎng)關(guān)，尤其是涉及一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)。?

背景技術(shù)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(英文Wireless?Sensor?Network的簡稱，WSN)由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量廉價的微型傳感器節(jié)點(diǎn)組成，多個微型傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者，因而傳感器、感知對象和觀察者構(gòu)成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的三個要素。?

所謂WiFi，其實(shí)就是IEEE?802.11b的別稱，是由一個名為“無線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟”(英文Wireless?Ethernet?Compatibility?Alliance的簡稱，WECA)的組織所發(fā)布的業(yè)界術(shù)語，中文譯為“無線相容認(rèn)證”。它是一種短程無線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。隨著技術(shù)的發(fā)展，以及IEEE?802.11a及IEEE?802.11g等標(biāo)準(zhǔn)的出現(xiàn)，現(xiàn)在IEEE?802.11這個標(biāo)準(zhǔn)已被統(tǒng)稱作WiFi。從應(yīng)用層面來說，要使用WiFi，用戶首先要有WiFi兼容的用戶端裝置。WiFi是一種幫助用戶訪問電子郵件、Web和流式媒體的賦能技術(shù)，它為用戶提供了無線的寬帶互聯(lián)網(wǎng)訪問。同時，它也是在家里、辦公室或在旅途中上網(wǎng)的快速、便捷的途徑，能夠訪問WiFi網(wǎng)絡(luò)的地方被稱為熱點(diǎn)。WiFi或802.11G在2.4Ghz頻段工作，所支持的速度最高達(dá)54Mbps。?

現(xiàn)如今，市面上所出現(xiàn)的無線網(wǎng)關(guān)主要包括基于WSN+以太網(wǎng)接口的無線網(wǎng)關(guān)和基于WSN+串口的無線網(wǎng)關(guān)兩種。實(shí)際使用過程中，前者主要存在以下缺陷和不足：①如果把網(wǎng)關(guān)放到現(xiàn)場：因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)的接線是有線的，所?以現(xiàn)場布網(wǎng)線不方便，并增加了施工的難度，降低了系統(tǒng)的可操作性和可維護(hù)性。例如對于水文監(jiān)測、污水處理監(jiān)測、文物保護(hù)、電網(wǎng)監(jiān)測、氣象監(jiān)測等來說，由于以上監(jiān)測的特點(diǎn)是監(jiān)測點(diǎn)分布范圍很廣、控制及監(jiān)測點(diǎn)分散等，因而用敖設(shè)管線的方法難以連接，則需使用的網(wǎng)線很長，不僅增加成本，而且也影響美觀。②如果把網(wǎng)關(guān)放到機(jī)房：監(jiān)測區(qū)域遠(yuǎn)離網(wǎng)關(guān)，這時就需要很多中繼一步步把數(shù)據(jù)傳回到網(wǎng)關(guān)。由于加入很多中繼而導(dǎo)致數(shù)據(jù)的跳數(shù)大大增加，則造成數(shù)據(jù)鏈路不穩(wěn)定，且容易丟數(shù)據(jù)，這樣就會使數(shù)據(jù)鏈路變得復(fù)雜，不好施工和維護(hù)，同時也增加了系統(tǒng)功耗和成本。另外，如果每個中繼節(jié)點(diǎn)使用電池供電就會經(jīng)常沒電，這就需要頻繁的充電，這樣一來系統(tǒng)的可操作性、實(shí)用性就明顯降低；此外電池充電次數(shù)是有限的，壽命到了就得扔掉，則會污染環(huán)境并且不環(huán)保。后者存在以下缺陷和不足：限制了使用者必須近距離監(jiān)測數(shù)據(jù)，而不能遠(yuǎn)程監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)還必須用中繼傳回來，這樣就如同前者的缺點(diǎn)②相同。?

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)，其結(jié)構(gòu)簡單、電路接線方便、使用操作簡便且具有多種通訊模式、能與帶WiFi接口的設(shè)備直接進(jìn)行通信、操作方式靈活、工作性能穩(wěn)定可靠，能有效解決現(xiàn)有無線網(wǎng)關(guān)所存在的接線復(fù)雜、施工難度較大、數(shù)據(jù)鏈路復(fù)雜且不穩(wěn)定等多種缺陷和不足。?

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)，其特征在于：包括微處理器、晶振電路、射頻單元、將微處理器接入WiFi無線網(wǎng)絡(luò)的WiFi模塊、安裝在WiFi模塊上且與WiFi模塊相接的WiFi天線和為各用電單元進(jìn)行供電的電源模塊，所述晶振電路、射頻單元和WiFi模塊均與微處理器相接，電源模塊分別與微處理器和射頻單元相接，微處理器通過射頻單元與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的無線傳感器節(jié)點(diǎn)和/或中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行雙向通訊，所述微處理器通過WiFi模塊和WiFi?天線與上位監(jiān)控機(jī)進(jìn)行雙向通信。?

上述一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)，其特征是：還包括與微處理器相接的以太網(wǎng)通訊模塊，所述微處理器上對應(yīng)設(shè)置有用于接入以太網(wǎng)通訊模塊的以太網(wǎng)接口。?

上述一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)，其特征是：所述WiFi模塊與微處理器之間通過串行接口進(jìn)行雙向通信，所述以太網(wǎng)接口和所述串行接口均為UART接口。?

上述一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)，其特征是：所述射頻單元包括無線射頻模塊、與所述無線射頻模塊相接的PCB天線和與所述PCB天線相接的SMA天線。?

上述一種基于WSN與WiFi的無線網(wǎng)關(guān)，其特征是：所述無線射頻模塊為CC1100無線通訊芯片。?