专利名称：一种无线接口与光纤接口的转换器的制作方法
技术领域：
通信设备接口转换领域，特别是光纤接口转换以及无线接口转换领域
背景技术：
无线个人局域网(Wireless PAN)的相关技术正在快速发展中。无线个人局域网中有代表性的紫蜂、蓝牙、WiFi等技术正在被广泛地应用于工业界的各个领域。其中紫蜂技术作为无线传感领域的新兴标准，在工业界的各个行业都有实际的应用。无线个人局域网能耗低、通信距离短，可以覆盖比较小的空间范围。在一些特定的应用场合，人们希望把距离较远的两个无线网络连接起来，或者把距离较远的两个节点 连接起来，其中一个节点面向一个无线网络，另一个节点可能不是无线节点但是需要和该无线网络通信。单纯使用无线的方式达到远距通信的目的不一定可行，其中的制约因素有很多。举例来说，无线通信应用于较远的距离就必须在通信天线设计上下功夫，成本很高，或者提高发送功率，但面临无线监管部门的最大发射功率限制。利用电线连接两个相距较远的节点是也是一种解决方案。但是远距离传输电信号存在电源隔离的问题，另外在有危险气体存在的环境中，比如煤矿井下，还需要考虑避雷措施。总之，前述所说的应用场合的需求可以概括为连接较远距离的无线网络，同时又能够保证电隔离性能。光纤通信可以解决这种需求。本发明中的通信接口转换器就是光纤通信在无线传感网络的一种特定应用需求中的一个必要装置。
发明内容本发明中的通信接口转换器解决了无线传感网络远程通信的需求。该通信接口转换器的一端是一个无线通信接口，另一端是一个光纤通信接口。无线通信端口负责接入一个无线传感网络，而光纤通信接口负责和远程的一个系统交互。无线传感网络提供了一种共享的无线通信媒体，允许传感信息和通信信息在网络中传递。光纤连接的另一端是一个计算机系统，也可以是另一个无线传感网络系统。通过光纤连接两个远程的系统既解决了电源隔离的问题，也解决了避雷问题。因此，在一些特定场合，比如在煤矿应用中，用光纤连接井上控制室的系统和井下的系统具有显而易见的优势。通信接口转换器的组成框架图如图I所示，包括无线收发单元100，通信处理单元200，光纤通信模块300。无线收发单元100至少包括下面这些组成部分无线发送和接收模块120、天线及其匹配电路160。其中无线发送和接收模块120包含射频收发共用部分122、无线发送模块124以及无线接收模块126。另外无线收发单元100也包含与通信处理单元200的通信接口。通信处理单元200负责将从无线通信接口收到的数据转发到光纤接口，也将光纤接口收到的数据转发到无线通信接口。通信处理单元200内有微控制器、存储器、和运行代码等。光纤通信模块300由光纤发送模块320和光纤接收模块360构成，其中也包含和通信处理单元200的通信接口以及连接光纤的接口等。[0008]通信接口转换器的无线通信接口端的底层协议可能使用无线个人局域网的一种，比如IEEE802. 15. 4，蓝牙或者IEEE802. 11。如果IEEE802. 15. 4被选用了，其上层支持的协议可以是紫蜂(ZigBee)或者是某种私有协议。图I中的一些组成模块就封装形式而言可能是多个芯片，也可能是单个芯片。需要特别指出的是，无线发送和接收模块120和通信处理单元200可能被封装在单芯片中，一般称作在片系统600。本发明所描述的通信接口转换器可能包含多个无线收发单元或者多个光纤收发模块。该转换器也可能包含多个微控制器。无论如何，该通信接口转换器的功能就是把无线接口和光纤接口连接起来，互相通信。
图I是转换器的组成框架图图2是在片系统组成图
具体实施方式
下面就通过一个实际例子来描述本发明中的通信接口转换器的具体实施方式
。附图中的单芯片在片系统600选用德州仪器公司生产的CC2430芯片，该芯片包含了无线发送和接收模块120以及通信处理单元200。该芯片的无线接口通过匹配电路连接天线。在一些场合，该芯片的无线接口也可以连接功率放大器，用来增加无线通信的覆盖范围。该芯片的异步串口(UART)连接光纤发送和接收模块。也可以选用SPI接口进行连接。
权利要求1.一种无线接ロ与光纤接ロ的转换器，具有如下特征 a)至少有一端的通信接ロ采用无线方式，无线收发单元至少包括下面这些组成部分天线、发送和接收模块、以及和通信处理单元的接ロ ； b)至少有一端的通信接ロ采用光纤接ロ，其光纤收发単元至少包括下面这些组成部分光驱动电路、光接收电路、以及和通信处理单元的接ロ ； c)具有通信处理单元，负责将从无线通信接ロ收到的数据转发到光纤接ロ，也将光纤接ロ收到的数据转发到无线通信接ロ。
2.根据权利要求I所述的ー种无线接ロ与光纤接ロ的转换器，其特征在于无线通信接ロ的底层协议采用IEEE802. 15. 4、蓝牙、或者IEEE802. 11。
3.根据权利要求I所述的ー种无线接ロ与光纤接ロ的转换器，其特征在于其通信处理 単元内至少包含微处理器和数据存储器。
4.根据权利要求I所述的ー种无线接ロ与光纤接ロ的转换器，其特征在于其无线发送和接收模块以及通信处理单元被集成到ー个单芯片中。
5.根据权利要求I所述的ー种无线接ロ与光纤接ロ的转换器，其特征在于该转换器的外壳和接线端子设计具有防水功能。
专利摘要一种无线接口与光纤接口的转换器，由无线收发单元、光纤收发单元以及通信处理单元组成。其中无线收发单元由无线发送模块、无线接收模块、天线等组成；光纤收发单元由光驱动电路、光接收电路、以及光纤接口等组成；通信处理单元是两个端口的桥梁，负责将一个端口收到的数据发送到另一个端口，实现两个端口之间数据的有效传递。无线收发模块的底层协议采用无线个人局域网的标准，频段采用ISM频段。通信处理单元内含微控制器、存储器和程序代码。无线收发模块和通信处理单元可能被封装在一个单芯片中。
文档编号H04L29/10GK202406148SQ201120294548
公开日2012年8月29日 申请日期2011年8月15日 优先权日2011年8月15日
发明者马永 申请人:马永