一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统的制作方法

本发明涉及物联网电器设备领域，更具体的说涉及一种用于电器联网的双模无线通信系统。

背景技术：

物联网的定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网即“物物相连的互联网”，其包含两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通讯。

物联网在电器领域的应用将有效推动电器的智能化趋势。物联网对电器的变革首先是联网，而后在联网的基础上推动人工智能。在电器联网方面主要有WiFi和ZigBee两种标准。目前两个标准争执不下，一定程度上影响了电器智能化的进展。两种标准各有优缺点：其中WiFi的传输速度快，但是功耗高、覆盖范围小；ZigBee功耗低、覆盖范围广，但是传输速度慢。鉴于此，本发明提出融合两种标准的双模无线通信系统，以期吸收优点摒弃缺点。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统。具体如下述：

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，由WiFi路由器(1)、通信节点(2)、中继节点(3)、电器(4)构成；电器(4)通过有线通信连接到通信节点(2)，通信节点(2)通过ZigBee连接到中继节点(3)，通信节点(2)通过WiFi连接到WiFi路由器(1)，中继节点(3)通过WiFi连接到WiFi路由器(1)。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，其特征在于：通信节点(2)包括WiFi通信模块A(5)、ZigBee通信模块A(6)和有线通信模块(7)；通过WiFi通信模块A(5)连接WiFi路由器(1)；通过ZigBee通信模块A(6) 连接到中继节点(3)；通过有线通信模块(7)连接到电器(4)。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，其特征在于：中继节点(3)包括WiFi通信模块B(9)和ZigBee通信模块B(8)；通过WiFi通信模块B(9)连接WiFi路由器(1)；通过ZigBee通信模块B(8)连接到通信节点(2)。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，其特征在于：有线通信模块(7)可以是串口通信模块、SPI通信模块、SDIO通信模块或以太网通信模块。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，其特征在于：ZigBee通信模块A(6)和ZigBee通信模块B(8)是满足IEEE802.15.4系列协议的通信模块。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，其特征在于：WiFi通信模块A(5)和WiFi通信模块B(9)是满足IEEE 802.11系列协议的通信模块。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，其特征在于：通信节点(2)在WiFi通信模块A(5)无法连接到WiFi路由器(1)或进入睡眠状态时，通过ZigBee通信模块A(6)将电器(4)的数据发送给中继节点(3)。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统，其特征在于：中继节点(3)从ZigBee通信模块B(8)收到的数据，经WiFi通信模块B(9)转发给WiFi路由器(1)；中继节点(3)从WiFi通信模块B(9)收到的数据，如果目的地址不是该中继节点(3)，则通过ZigBee通信模块B(8)转发给通信节点(2)。

附图说明

图1：基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统图

图2：通信节点图

图3：中继节点图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

一种基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统的具体实施例如图1所示。它由WiFi路由器(1)、通信节点(2)、中继节点(3)、电器(4)构成。电器(4)通过有线通信连接到通信节点(2)，通信节点(2)通过ZigBee连接到中继节点(3)，通信节点(2)通过WiFi连接到WiFi路由器(1)，中继节点(3)通过WiFi连接到WiFi路由器(1)。

通信节点(2)包括WiFi通信模块A(5)、ZigBee通信模块A(6)和有线通信模块(7)；通过WiFi通信模块A(5)连接WiFi路由器(1)；通过ZigBee通信模块A(6)连接到中继节点(3)；通过有线通信模块(7)连接到电器(4)。

中继节点(3)包括WiFi通信模块B(9)和ZigBee通信模块B(8)；通过WiFi通信模块B(9)连接WiFi路由器(1)；通过ZigBee通信模块B(8)连接到通信节点(2)。

有线通信模块(7)可以是串口通信模块、SPI通信模块、SDIO通信模块或以太网通信模块。

ZigBee通信模块A(6)和ZigBee通信模块B(8)是满足IEEE802.15.4系列协议的通信模块。

WiFi通信模块A(5)和WiFi通信模块B(9)是满足IEEE 802.11系列协议的通信模块。

通信节点(2)在WiFi通信模块A(5)无法连接到WiFi路由器(1)或进入睡眠状态时，通过ZigBee通信模块A(6)将电器(4)的数据发送给中继节点(3)。

中继节点(3)从ZigBee通信模块B(8)收到的数据，经WiFi通信模块B(9)转发给WiFi路由器(1)；中继节点(3)从WiFi通信模块B(9)收到的数据，如果目的地址不是该中继节点(3)，则通过ZigBee通信模块B(8)转发给通信节点(2)。

使用实例：

当用户初次通过WiFi路由器发送数据给电器时，此时为了节省功耗通信节点(2)的WiFi通信模块A(5)进入睡眠状态没有连接到WiFi路由器；WiFi路由器通过WiFi将数据发给活跃的中继节点；中继节点通过ZigBee将数据转给通信节点(2)；通信节点(2)将数据通过有线通信模块(7)转发给电器(4)，并唤醒WiFi通信模块A(5)，以便于用通信节点(2)通过WiFi和WiFi路由器进行下一步通信。

当电器发送数据给用户时，先通过有线通信模块(7)将数据发给通信节点(2)；通信节点(2)唤醒WiFi通信模块A(5)，通过WiFi将数据发给WiFi路由器(1)，从而转发给用户；如果WiFi通信模块A(5)无法连接到WiFi路由器(1)，则通信节点(2)通过ZigBee将数据发给中继节点(3)；中继节点(3)通过WiFi将数据发给WiFi路由器(1)，从而转发给用户。

由上述使用实例可知，使用本发明的基于WiFi和ZigBee的双模无线通信系统：功耗高的WiFi通信模块可以长期进入睡眠状态，而让功耗低ZigBee通信模块处于活跃状态，从而显著降低通信的总体功耗；WiFi通信模块具有更高的通信速率，可以承受远高于ZigBee通信模块的通信量；ZigBee拓展了WiFi的覆盖范围。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以在存储于一计算机可读取存储介质中，所述的存储介质，如ROM/RAM、磁盘、光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。