专利名称：一种无线传感器网络多通道网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种线传感器网络多通道网关，属于无线网络数据通讯设备技术领域。
背景技术：
无线传感器网络(Wirless Sensor Networks, WSN)是由部署在监测区域内大量的传感器节点以无线通信的方式形成的自由组织的网络系统。这些节点集传感器执行器、控制器和通信装置于一体，集传感与驱动控制能力、计算能力、通信能力于一身，其目的是协作的感知、采集和处理节点网络覆盖范围内感知对象的信息。它使用自成体系的ZIGBEE无线通讯协议，具有单个节点体积小、低功耗、系统拓扑结构灵活、布设方便、自组织、多跳路由传输、无基础设计支持、可支持各种传感器信号采集的特点。这一技术具有十分广阔的应用前景，在军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值和实用价值。国内高校和科研单位如东南大学博联公司、南航、南邮、成都无线龙等近年来也开展了 WSN的通讯协议及其标准研究、并研制开发了相关的WSN教学实验系统和开发工具。产品主要是WSN节点，也有包含部分RS-232、RS-485接口的试验性网关产品，但尚无以WIFI或3G接入的商用网关产品，其数据采集和处理软件基本上只能针对特定的行业应用，兼容的传感器种类少，通用性差，如果系统中增加新的传感器，则系统的改进工作量很大。
实用新型内容为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种各种传感器节点数据格式和访问方式统一、WSN节点兼容的传感器种类多、通用性强、且适用于目前常用的WIFI和3G通讯方式的无线传感器网络多通道网关。为达到上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的:一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，包括ZIGBEE无线单片机、设置在ZIGBEE无线单片机内的SDRAM存储器和FLASH ROM存储器、与所述的ZIGBEE无线单片机连接的无线功放模块、与所述的ZIGBEE无线单片机通过一控制器连接的通信模块，以及分别与所述的ZIGBEE无线单片机、控制器和通信模块连接的电源管理模块。进一步，所述的控制器为串行接口控制器或串行接口转网络控制器。其中，当所述的控制器为串行接口转网络控制时，所述的通信模块包括RS232接口、以太网接口、WIFI接口和WMAN 3G接口。而当所述的控制器为串行接口控制器时，所述的通信模块包括USB接口和GPRS接口。且此时，所述的ZIGBEE无线单片机还连接有一 GPS模块。此外，所述的ZIGBEE无线单片机上还连接有IXD显示模块和JTAG调试接口。本实用新型的有益效果是:本实用新型在网关硬件上，根据不同的应用场合，为WSN节点增加了串行接口转网络控制器，以多种方式实现无线传感器网络与互联网连接，如针对有网络的城市及周边边区，可根据已有条件选择以太网，WIFI等方式与数据中心服务器或企业网服务器连接；而无网络的偏远地区可采用GPRS或3G移动通讯网与数据中心服务器连接；使各种传感器节点数据格式和访问方式统一、WSN节点兼容的传感器种类多、通用性强、非常适用于目前常用的WIFI和3G通讯方式。
图1本实用新型一实施例的结构示意图；图2本实用新型另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。图1本实用新型一实施例的结构示意图。如图1所示:一种无线传感器网络多通道网关，包括ZIGBEE无线单片机、设置在ZIGBEE无线单片机内的SDRAM存储器和FLASH ROM存储器、与所述的ZIGBEE无线单片机连接的无线功放模块、与所述的ZIGBEE无线单片机通过串行接口转网络控制器连接的通信模块，以及分别与所述的ZIGBEE无线单片机、串行接口转网络控制器和通信模块连接的电源管理模块，其中，此处所述的通信模块包括RS232接口、以太网接口、WIFI接口和WMAN3G接口。且所述的ZIGBEE无线单片机上还连接有IXD显示模块和JTAG调试接口。图2为本实用新型另一实施例的结构示意图。如图2所示:一种无线传感器网络多通道网关，包括ZIGBEE无线单片机、设置在ZIGBEE无线单片机内的SDRAM存储器和FLASH ROM存储器、与所述的ZIGBEE无线单片机连接的无线功放模块、与所述的ZIGBEE无线单片机通过串行接口控制器连接的通信模块，以及分别与所述的ZIGBEE无线单片机、串行接口控制器和通信模块连接的电源管理模块，其中，此处所述的通信模块包括USB接口和GPRS接口。且所述的ZIGBEE无线单片机上还连接有LCD显示模块、JTAG调试接口和GPS模块。在本实施方式中:所述的ZIGBEE无线单片机和天线和功放模块实现射频部分功能，的SDRAM存储器和FLASH ROM存储器用于数据的存储，通信模块实现与各种传感器的通讯，并通过控制器将接收的传感器数据伟输至ZIGBEE无线单片机，而电源管理模块在为整个网关供电。此外，所述的IXD显示模块用于信息显示，以及JTAG调试接口用于ZIGBEE无线单片机的调试。WSN网关接收并暂存各传感器节点的数据，对数据进行相应压缩、加密和协议转换处理后发送监控中心；并接收监控中心指令，确定节点的工作状态。本实用新型WSN网关射频部分硬件采用:ARM内核ZigBee SoC无线单片机MC13224，MC13224是Rreescale公司推出的第三代ZigBee SoCARM内核的ZigBee无线单片机，该芯片实现了集成标准ARM内核和32位高速处理计算能力，足够完成所需的数据处理工作，设有AD/DA转换等大量外围电路，具有IEEE802.15.4-ZigBee2006高频电路和最新ZigBee2007/PR0协议栈。只需要外加天线，或者使用PCB天线，和晶体等很少几个零件，就可以构成一个运行ZigBee2007/PR0和ZigBeeRF4CE等多种高级无线协议栈的无线传感器网络节点或者路由器。[0022]根据监测区域不同，WSN网关对外接口包括RS232接口、以太网接口、WIFI接口、WMAN 3G接口和GPRS接口等，如图1和图2的两个实施例所示。与以太网连接可使用C0NEXT0P公司NePort系列面向高可靠稳定的嵌入式串口联网模块系列新产品，它以高度集成的方式实现了将整个联网系统嵌入在一个标准的RJ45接口里面，内嵌C0NEXT0P高性能SOC NECHIP系列32位APM核的单芯片，集成10/100M以太网接口，内部自动网络变压器和系统信号，网络自动诊断报警LED，同时提供智能的RS485/422控制系统。无线网络接口可采用:C0NEXT0P 公司的 Embedded Serial-1P SOC CXT32SI1XNeGHIP串口转GPRS、WIFI接口系列芯片。在WSN的实际应用系统中，不同应用需要不同传感器，目前主流节点如micaz、EAS1210、imote2等都采用扩展接口方式连接传感器，节点处理器通过USART、SPI和IIC等扩展接口与通信模块和传感模块相连。本实用新型的串口转网络控制器以及各种通信模块可以很好的适应各种传感器的连接要求。上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，包括ZIGBEE无线单片机、设置在ZIGBEE无线单片机内的SDRAM存储器和FLASH ROM存储器、与所述的ZIGBEE无线单片机连接的无线功放模块、与所述的ZIGBEE无线单片机通过一控制器连接的通信模块，以及分别与所述的ZIGBEE无线单片机、控制器和通信模块连接的电源管理模块。
2.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，所述的控制器为串行接口控制器或串行接口转网络控制器。
3.根据权利要求2所述的一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，当所述的控制器为串行接口转网络控制时，所述的通信模块包括RS232接口、以太网接口、WIFI接口和WMAN 3G 接口。
4.根据权利要求2所述的一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，当所述的控制器为串行接口控制器时，所述的通信模块包括USB接口和GPRS接口。
5.根据权利要求4所述的一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，所述的ZIGBEE无线单片机还连接有一 GPS模块。
6.根据权利要求1所述的一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，所述的ZIGBEE无线单片机上还连接有IXD显示模块和JTAG调试接口。
专利摘要本实用新型涉及一种无线传感器网络多通道网关，其特征在于，包括ZIGBEE无线单片机、设置在ZIGBEE无线单片机内的SDRAM存储器和FLASHROM存储器、与所述的ZIGBEE无线单片机连接的无线功放模块、与所述的ZIGBEE无线单片机通过一控制器连接的通信模块，以及分别与所述的ZIGBEE无线单片机、控制器和通信模块连接的电源管理模块。本实用新型使各种传感器节点数据格式和访问方式统一、WSN节点兼容的传感器种类多、通用性强、非常适用于目前常用的WIFI和3G通讯方式。
文档编号H04W88/16GK202918514SQ20122059544
公开日2013年5月1日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者邵伟 申请人:江苏恒宇信息技术有限公司