[發明專利]分布式光載無線-WiFi-ZigBee網絡

有效

• 申請號: 201710375387.2
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107196707B
• 公開（公告）日: 2020-01-31
• 發明（設計）人: 鐘靜;吳鴻娟;潘勇;熊江
• 申請（專利權）人: 重慶三峽學院
• 主分類號: H04B10/2575
• 分類號: H04B10/2575;H04W84/12
• 代理公司: 44307 佛山東平知識產權事務所(普通合伙)
• 代理人: 龍孟華

本發明公開一種分布式光載無線?WiFi?Zigbee網絡，包括：光載無線交換系統、分布式主機和若干分布式從機，所述光載無線交換系統與分布式主機之間通過WiFi模塊進行通信，所述分布式主機與分布式從機之間通過Zigbee無線模塊進行通信。本發明采用Zigbee無線通訊技術有效覆蓋50～200米，分布式的主機與分布式的從機通過Zigbee協議進行數據通信；分布式主機再通過WiFi把數據進一步傳輸至光載無線交換系統。由于WiFi接入點可以集中在控制室，則可以通過WiFi接入多點分布式從機，而從機由于采用了Zigbee通信技術，即無需每個從機都用WiFi通信，降低了成本，另外采用Zigbee協議實現了按兩個字節的短地址查詢并通信的功能，有效地提高了系統的可靠性、安全性和靈活性，實現了分布式數據的采集。

技術領域

本發明涉及工控技術領域，尤其涉及一種WiFi光載無線交換系統中的基于2.4GHz的Zigbee主從分布式網絡。

背景技術

傳統的工業通訊方式——現場總線，存在傳輸距離短、互操作性差、傳輸速率低、需人工布線等缺點。因此，為了實現生產現場的無人值守和遠程控制，找到一種便捷有效的方式來解決上述問題，則成為技術發展的趨勢。

一篇公開號為CN103200702A的中國發明專利申請揭示了一種分布式光載無線-WiFi-Modbus網絡，包括：光載無線交換系統，Modbus主機和至少兩個Modbus從機；所述光載無線交換系統與Modbus主機之間、所述Modbus主機與Modbus從機間通過輻射天線進行無線通信；前述Modbus主機與Modbus從機間的通信方式為通過無線通信模塊的射頻信號進行無線通信；所述光載無線交換系統包括中心站和光線鏈路，連接在中心站和遠端射頻單元之間的光纖鏈路用來實現WiFi無線射頻信號的分發，中心站用來進行信號交換、控制和處理，遠端射頻單元用來實現光電轉換和射頻功率放大。該專利申請提出的分布式光載無線-WiFi-Modbus網絡，實現了終端數據的無線采集和集中管控，且網絡環境搭建靈活、安全、可靠。但當某一臺WiFi-Modbus主機出現故障時，會導致大量的Modbus從機不能工作，嚴重影響整個網絡的正常工作，網絡后期的維護管理極為麻煩。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提出一種網絡穩定、健壯的分布式光載無線-WiFi-Zigbee網絡。

為實現該目的，本發明采用如下技術方案：

本發明中的分布式光載無線-WiFi-Zigbee網絡，其特征在于，包括：光載無線交換系統、分布式主機、分布式從機(若干)、Zigbee無線模塊、WiFi模塊。

所述的光載無線交換系統結合光載無線技術和WiFi(Wireless Fidelity，無線保真技術)無線寬帶局域網技術，利用中心站(CS，Central Station)和遠端基站(BS，BaseStation)之間的光纖鏈路實現WiFi無線射頻(RF，Radio Frequency)信號的分發，而信號交換、控制和處理模塊都集中在中心站(CS)，遠端基站(BS)僅實現光電轉換和射頻功率放大功能。這樣，將復雜、昂貴的設備集中到中心站點，讓多個遠端基站共享這些設備，從而減少基站的功耗和成本，提高系統的可靠性和安全性，同時可以利用光載無線交換系統實現頻譜帶寬資源的動態分配。

所述的分布式主機由微處理器、Zigbee無線接口、WiFi網絡接口、I/O接口等硬件及軟件系統構成。分布式主機通過WiFi網絡接口實現主機和光載無線交換系統的通信；分布式主機通過Zigbee無線接口實現分布式主機對分布式從機的控制和數據的采集；分布式主機通過I/O接口控制Zigbee無線模塊及WiFi模塊實現無線數據傳輸，完成數據的收發和狀態的顯示；軟件系統包括單片機控制軟件和應用軟件，單片機控制系統包含主機無線Zigbee(Z-Stack)協議，應用軟件具有上位機傳感器數據采集系統、WiFi模塊配置系統等功能。