一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种人员信息采集系统和方法，具体涉及用于野外作业时一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统和方法。
【背景技术】
[0002]野外作业如施工、保障和救援时，在无公共电信信号条件下，作业人员通常以对讲机、电台等为无线通信手段，难以保障信息采集的主动性和实时性。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统。该系统包括zigbee终端、中继设备、无线wifi接收端，zigbee终端通过zigbee无线通信技术将采集到的zigbee终端节点信息传输至中继设备；所述中继设备具有zigbee转wifi网关功能，所述中继设备通过无线传输方式将接收到的信息传输至无线wifi接收端。
[0004]优选的，中继设备上具有zigbee模块和wifi模块，zigbee模块用于组建网络和采集局部信息，wifi模块具有zigbee转wifi网关功能，同时采用AP工作模式，形成zigbee终端与无线wifi接收端之间的无线通信数据传输通道。
[0005]优选的，无线wifi接收端包括移动信息采集工具、远距离无线wifi网桥；移动信息采集工具内具有服务器；远距离无线wifi网桥安装在移动信息采集工具上，用于接收中继设备传输的信息并传输至服务器。
[0006]优选的，所述zigbee终端节点信息包括GPS信息采集、环境信息采集芯和个人状态?目息Ο
[0007]优选的，所述z igbee终端节点具有自路由特性，所述z igbee终端节点具有自路由特性，能根据携带zigbee终端的业务人员的移动，在有效通信范围内自动组建与中继设备的通信链路。
[0008]同时，本发明提供了一种采用基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统的人员信息采集方法。该方法包括如下步骤:
[0009]步骤一:zigbee终端采集zigbee终端节点信息并通过zigbee无线通信技术传输；
[0010]步骤二:中继设备接收zigbee网络数据，将zigbee网络数据转换为wifi网络数据，并以无线传输方式传输；
[0011]步骤三:无线wifi接收端接收wifi网络数据。
[0012]优选的，步骤一中，所述zigbee终端节点信息包括GPS信息采集、环境信息采集芯和个人状态信息。
[0013]优选的，步骤二中，所述中继设备中的zigbee模块接收zigbee网络数据、组建网络，wifi模块将zigbee转为wifi，同时采用AP工作模式，形成wifi网络数据。
[0014]优选的，步骤三中，将所述无线wifi接收端的远距离无线wifi网桥安装在移动信息采集工具上，所述远距离无线Wifi网桥接收wifi网络数据，并传输至所述移动信息采集工具内的服务器。
[0015]本发明的基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统和方法的优点是:将zigbee终端节点芯片植入便携式信息采集终端，使作业人员自身成为zigbee终端节点载体。便携式信息采集终端中的zigbee硬件系统体积小、功耗低，有近400米的可靠点对点通信距离，其通信协议具有无线自组网的特性，实现了中距离信息的桥接通信方式。利用zigbee协议的自组网特性，根据作业人员的不同位置，自动围绕zigbee协调器构成最优信息传递拓扑，扩展了作业范围。同时，利用zigbee转wifi网关和大功率wifi接收器，将zigbee采集的数据进行远距离传输，同时将不同区域的zigbee网络数据集中，扩展了信息传递距离。从而，实现了野外作业人员的GPS定位信息、环境信息和个人状态信息的主动、实时采集。
【附图说明】
[0016]图1为人员信息采集系统的网络结构示意图。
[0017]图2为图1所示系统对应的人员信息采集方法。
[0018]图3A为zigbee终端节点的一种自组网特性示意图。
[0019]图3B为zigbee终端节点的另一种自组网特性示意图。
[0020]图4为zigbee终端设备构成示意图。
[0021]【附图说明】:10:zigbee终端节点；20:中继设备；30:远距离无线wifi网桥；40:移动?目息米集工具
【具体实施方式】
[0022]以下结合说明书附图进一步说明本发明的实施方法:
[0023]图1为人员信息采集系统的网络结构示意图。人员信息采集系统包括:zigbee终端、中继设备20、无线wifi接收端。具体地，人员信息采集系统组网采用zigbee和wifi方式，构建一个以移动信息采集工具40为中心，以作业人员为网络分节点构成的一个无线可移动网络系统，其中，移动?目息米集工具40可以为移动彳目息米集车辆。在该网络中，移动信息采集工具40上安装远距离无线wifi网桥30，作为整个无线网络系统的接收中心，其接收信息传输至移动信息采集工具40内部的服务器，这样形成了无线wifi接收端。该远距离无线wifi网桥30在空旷处传输距离最高可达到20km，保证信息的长距离传输。在作业人员集中区域以便携三脚架形式布置具有zigbee转wifi网关功能的的中继器，作为连接作业人员节点与移动信息采集工具之间网络的中继设备20。该中继设备20上的zigbee模块为其所在局部区域zigbee网络的协调器，负责网络的组建和局部信息的采集。中继器设备上的wifi模块作为zigbee转wifi网关，同时工作在AP模式，搭建了 zigbee节点到移动信息采集工具上wifi网桥之间的无线通信数据传输通道。其中，工作人员携带便携式的zigbee终端采集设备形成zigbee终端节点10。
[0024]图2为图1所示系统对应的人员信息采集方法。具体的，该方法包括如下步骤:步骤一:zigbee终端采集zigbee终端节点信息并通过zigbee无线通信技术传输；其中，zigbee终端节点彳目息包括GPS彳目息米集、环境彳目息米集芯和个人状态彳目息。步骤二:中继设备接收zigbee网络数据，将zigbee网络数据转换为wifi网络数据，并以无线传输方式传输；其中，中继设备中的zigbee模块接收zigbee网络数据、组建网络，wifi模块将zigbee转为wifi，同时采用AP工作模式，形成wifi网络数据。步骤三:无线wifi接收端接收wifi网络数据；其中，无线wifi接收端的远距离无线wifi网桥安装在移动信息采集工具上，远距离无线wifi网桥接收wifi网络数据，并传输至移动信息采集工具内的服务器。
[0025]图3A、3B分别为zigbee终端节点的两种自组网特性示意图。无线信息采集系统中关于人员GPS定位信息传输部分采用zigbee无线通信技术。zigbee硬件系统体积小、功耗低，有近400米的可靠点对点通信距离，其通信协议具有无线自组网的特性，实现了中距离信息的桥接通信方式。zigbee终端节点有自路由特性，即当不能直接与协调器通信时会根据附近节点构建最优路径以联系协调器，则zigbee转wifi网关周围作业人员不用拘泥于如图3A所示的星形排布，只要在通信的有效范围内有其他节点人员，就能自动构成与协调器通信的链路，如图3B所示。
[0026]图4为zigbee终端设备构成示意图。本发明将zigbee技术应用在人员的GPS定位信息、环境信息和个人状态信息等的收集上，将各个功能部件与zigbee终端集成为一个便携模块，将作业人员变成zigbee无线网络中的节点。zigbee终端采集设备是一种集成化低功耗的便携设备，包括GPS信息采集、环境信息采集芯和个人状态信息。其中环境信息包含温度、湿度，个人状态信息包含报警信息。
【主权项】
1.一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统，其特征在于包括zigbee终端、中继设备、无线wifi接收端，zigbee终端通过zigbee无线通信技术将采集到的zigbee终端节点信息传输至中继设备；所述中继设备具有zigbee转wifi网关功能，所述中继设备通过无线传输方式将接收到的信息传输至无线wifi接收端。2.如权利要求1所述的一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统，其特征在于:中继设备上具有zigbee模块和wifi模块，zigbee模块用于组建网络和采集局部信息，wifi模块具有zigbee转wifi网关功能，同时采用AP工作模式，形成zigbee终端与无线wifi接收端之间的无线通信数据传输通道。3.如权利要求1所述的一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统，其特征在于:无线wifi接收端包括移动信息采集工具、远距离无线wifi网桥；移动信息采集工具内具有服务器；远距离无线Wifi网桥安装在移动信息采集工具上，用于接收中继设备传输的信息并传输至服务器。4.如权利要求1所述的一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统，其特征在于:所述zigbee终端节点信息包括GPS信息采集、环境信息采集芯和个人状态信息。5.如权利要求1所述的一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统，其特征在于:所述zigbee终端节点具有自路由特性，能根据携带zigbee终端的业务人员的移动，在有效通信范围内自动组建与中继设备的通信链路。6.—种使用如权利要求1所述的一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统的人员信息采集方法，该方法包括如下步骤: 步骤一:zigbee终端采集zigbee终端节点信息并通过zigbee无线通信技术传输； 步骤二:中继设备接收zigbee网络数据，将zigbee网络数据转换为wifi网络数据，并以无线传输方式传输； 步骤三:无线wifi接收端接收wifi网络数据。7.如权利要求6所述的人员信息采集方法，其特征在于:步骤一中的所述zigbee终端节点信息包括GPS信息采集、环境信息采集芯和个人状态信息。8.如权利要求6所述的人员信息采集方法，其特征在于:步骤二中，所述中继设备中的zigbee模块接收zigbee网络数据、组建网络，wifi模块将zigbee转为wifi，同时采用AP工作模式，形成wifi网络数据。9.如权利要求6所述的人员信息采集方法，其特征在于:步骤三中，将所述无线wifi接收端的远距离无线wifi网桥安装在移动信息采集工具上，所述远距离无线wifi网桥接收wifi网络数据，并传输至所述移动信息采集工具内的服务器。
【专利摘要】本发明提供一种基于zigbee和wifi组合网络的人员信息采集系统和方法。该系统包括zigbee终端、中继设备、无线wifi接收端，zigbee终端通过zigbee无线通信技术将采集到的zigbee终端节点信息传输至中继设备；所述中继设备具有zigbee转wifi网关功能，所述中继设备通过无线传输方式将接收到的信息传输至无线wifi接收端。为了解决现有技术中野外作业人员采用对讲机、电台等为无线通信手段却难以保障信息采集的主动性和实时性，该系统采用低功耗、易组网的zigbee网络和远距离传输的wifi网络，以实时的、主动的采集野外作业人员的GPS定位信息、环境信息和个人状态信息等。
【IPC分类】H04B7/15, G08C17/02
【公开号】CN105389966
【申请号】CN201510765122
【发明人】吴小溪, 刘水源, 雷大双, 余翔
【申请人】中国船舶重工集团公司第七0九研究所
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年11月11日