专利名称：基于物联网的无线传感网络模块的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线传感技术领域，特别涉及一种基于物联网的无线传感网络模块。
背景技术：
无线传感技术广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232 数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。近年来用于无线数据发送/接受的无线传输的芯片被积极的发展，而且在无线传感领域也出现一些产品及应用。但是目前无线传感方面的产品往往只能提供单一的组网方式，及单一的数据传输接口，且集成度不高，功耗高，价格昂贵等，在组网方面更是无法做到成本最优化。所以这样使用起来非常不方便，不能小型化，不能适应日益增加的对致密无线芯片的需要。而且通常不能提供调整数据接口，无法兼顾各种应用需求。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于物联网的无线传感网络模块，整合了多种应用功能接口，具有高集成度及低功耗的特点，组网方式灵活，在达到同样功能的条件下有效降低成本。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下基于物联网的无线传感网络模块，包括无线WIFI单元、CPU单元、数据接口单元， 所述无线WIFI单元通过无线信号与高性能CPU单元相连，无线WIFI单元设置支持无线局域网802. llb/g/n多种传输标准与支持AP/STA/APCLI多种接入方式的无线WIFI接口 ；所述CPU单元由一个高性能CPU芯片、动态随机存储器SDRAM与Flash芯片组成， 所述高性能CPU芯片分别通过线路连接动态随机存储器SDRAM与Flash芯片，高性能CPU芯片支持电源管理功能，根据整个模块的负载调整CPU运行频率及动态随机存储器SDRAM频率，从而达到低功耗的要求。所述数据接口单元设置多个对外数据传输接口，包括低速数据接口与高速数据接进一步，所述低速数据接口为UART接口、SPI接口与I2C接口等，所述高速数据接口为100M以太网接口与USB接口等，数据接口单元还设置一个模块复位信号及模块供电接口，便于客户系统对整个模块的管理。所述基于物联网的无线传感网络模块内置Linux操作系统，包括各种接口的驱动程序，数据处理及转发的应用程序。 进一步，所述数据处理及转发的应用程序提供TOB页面和UART命令行两种方式对模块进行管理。 进一步，所述无线WIFI单元为兼容贴片天线或外接天线，发射无线信号至CPU单
3元，用于提供无线网络功能。所述贴片天线或外接天线连接无线信号收/发开关，再通过线路连接高性能CPU
-H-· I I心片。所述无线WIFI接口支持无线局域网802. llb/g/n多种传输标准，支持AP/STA/ APCLI多种接入方式，提供强大的无线组网能力，使用无线组网十分方便，也可使组网成本最优化。进一步，所述基于物联网的无线传感网络模块的封装尺寸优选为长25mm*宽 40mm*高3mm，有利于无线传输，也可根据需要适当改变封装尺寸。所述基于物联网的无线传感网络模块具有低功耗的功能，经常实验得出，正常工作小于150mA*3. 3V，低功耗模式小于50mA*3. 3V。本发明的有益效果是，数据接口丰富，集成度高，低功耗，无线模块提供多种接入方式，使组网十分灵活，优化组网成本。内置完整的操作系统及应用程序，无需另外的驱动程序，极大的缩短完成产品的上市时间并且降低了整体价格和后期维护。
图1为本发明的结构框图。图2为本发明的基于物联网的无线传感网络模块的启动流程图。图3为本发明的应用程序启动流程图。图4为本发明的UART线程工作流程图。
具体实施例方式为了使本发明的创作特征、技术手段与达成目的易于明白理解，以下结合具体实施例进一步阐述本发明。实施例参看图1，基于物联网的无线传感网络模块，包括由WIFI天线1与无线信号收/发开关2连接组成的无线WIFI单元，内置无线处理模块31的高性能CPU芯片3，由CPU芯片 3、SDRAM芯片5及Flash芯片4共同组成的CPU单元，还包括与所述CPU单元相连的数据接口单元6，数据接口单元6设置高速数据接口 61与低速数据接口 62，分别传输高速或低速信号，CPU芯片3还连接外部数据接口连接器7。SDRAM芯片5为动态随机存储器，能够有效保证数据不丢失，并能自由指定地址进行数据读写。所述无线WIFI单元为兼容贴片天线或外接天线，发射无线信号至CPU单元，用于提供无线网络功能。高速数据接口 61包括100M以太网接口与USB接口等，低速数据接口 62包括UART 接口、SPI接口与I2C接口等。WIFI天线1设置支持无线局域网802. llb/g/n多种传输标准与支持AP/STA/ APCLI多种接入方式的无线WIFI接口，802. llb/g/n的无线WLAN的传输速率在不断提高。无线WIFI接口的AP/STA/APCLI多种接入方式提供强大的无线组网能力，使用无线组网十分方便，也可使组网成本最优化。 所述基于物联网的无线传感网络模块的封装尺寸优选为长25mm*宽40mm*高3mm， 便于组装各功能模块，有利于无线传输。所述基于物联网的无线传感网络模块具有低功耗的功能，经过实验得出，正常工作小于150mA*3. 3V，低功耗模式小于50mA*3. 3V。本发明中，上述各个模块的布局能够很好的解决各个模块之间的干扰问题，WIFI 天线1及无线信号收/发开关2和SDRAM高速信号保持一定的距离，所有相关走线都需要有明显的界限，使信号之间不能相互干扰，外部接口也与无线部分保持一定的距离，外部接口信号线也与无线部分分区域走线，以减少相互干扰，电源回路无线部分与数字部分严格分开。本发明基于物联网的无线传感网络模块内置Linux操作系统，包括各种接口的驱动程序，数据处理及转发的应用程序，无需另外的驱动程序，极大的缩短完成产品的上市时间并且降低了整体价格和后期维护。进一步，所述数据处理及转发的应用程序提供TOB页面和UART命令行两种方式对模块进行管理。参看图2，基于物联网的无线传感网络模块，首先进行复位启动，由引导程序 UBOOT引导，再启动Linux操作系统，UART模块加载，接着WIFI模块加载，UART模块是通用异步接收/发送装置，能够接收CPU单元发送的数据，然后再传送到串行设备。下一步，低速数据传输模块SPI模块、I2C模块与USB模块加载，接着模块网络配置，启动应用程序，最后启动结束。参看图3，本发明的应用程序启动流程如下所述首先，应用程序启动，读取配置文件、程序初始化，启动UART收/发线程，启动网络收/发线程，接着进行是否启动以下SPI 收/发线程，若是则先进行SPI收/发线程，若否，则直接进行下一步启动I2C收/发线程。接着，进行是否启动I2C收/发线程，若是则先启动I2C收/发线程，若否，则直接进行下一步启动USB收/发线程。最后，进行是否启动USB收/发线程，若是，则先启动USB收/发线程，若否，则直接进入应用程序启动结束步骤。参看图4，本发明的UART线程工作流程如下所述首先是UART线程启动，再读取配置文件，初始化UART接口，默认进入UART透传模式，等待接收数据，UART模块收到数据，再进入两种模式一是UART透传模式，二是UART命令行模式；若是UART透传模式，接着是否为进入命令行模式指令，若否，则将数据透传到网络；若是，则进入UART命令行模式，等待接收命令。若是UART命令行模式，接着是否透传模式指令，若否，处理UART命令指令；若是， 进入UART透传模式，等待接收数据。本发明数据接口丰富，集成度高，低功耗，无线模块提供多种接入方式，使组网十分灵活，优化组网成本。并提供完整的驱动程序，客户或者生产厂家将非常方便的使用该模组，在达到同样功能的条件下有效降低成本。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
权利要求
1.基于物联网的无线传感网络模块，其特征在于，包括无线WIFI单元、CPU单元、数据接口单元，所述无线WIFI单元通过无线信号与高性能CPU单元相连，无线WIFI单元设置支持无线局域网802. llb/g/n多种传输标准与支持AP/STA/APCLI多种接入方式的无线WIFI 接口 ；所述CPU单元由一个高性能CPU芯片、动态随机存储器SDRAM与Flash芯片组成，所述高性能CPU芯片分别通过线路连接动态随机存储器SDRAM与Flash芯片；所述数据接口单元设置多个对外数据传输接口，包括低速数据接口与高速数据接口 ；所述基于物联网的无线传感网络模块内置Linux操作系统，包括各种接口的驱动程序，数据处理及转发的应用程序。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的无线传感网络模块，其特征在于，所述数据处理及转发的应用程序提供WEB页面和UART命令行两种方式对模块进行管理。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的无线传感网络模块，其特征在于，所述低速数据接口包括UART接口、SPI接口与I2C接口，所述高速数据接口包括100M以太网接口与USB 接口。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的无线传感网络模块，其特征在于，所述无线 WIFI单元为兼容贴片天线或外接天线，发射无线信号至CPU单元。
全文摘要
本发明公开了一种基于物联网的无线传感网络模块，包括无线WIFI单元、CPU单元、数据接口单元，所述无线WIFI单元通过无线信号与高性能CPU单元相连，无线WIFI单元设置无线WIFI接口；所述CPU单元由一个高性能CPU芯片、动态随机存储器SDRAM与F1ash芯片组成，所述高性能CPU芯片分别通过线路连接动态随机存储器SDRAM与Flash芯片；所述数据接口单元设置多个对外数据传输接口，包括低速数据接口与高速数据接口，所述低速数据接口为UART接口、SPI接口与I2C接口等，所述高速数据接口为100M以太网接口与USB接口等。本发明数据接口丰富，集成度高，低功耗，无线模块提供多种接入方式，组网十分灵活。
文档编号H04W84/18GK102404874SQ20111032629
公开日2012年4月4日 申请日期2011年10月24日 优先权日2011年10月24日
发明者谢森 申请人:上海汉枫电子科技有限公司