一种混合协议型CONTIKI室内环境信息采集装置的制作方法

本实用新型属于计算机环境信息数据采集领域，具体为一种混合协议型CONTIKI室内环境信息采集装置。

背景技术：

BLE(蓝牙低能耗技术)、ZIGBEE是当前主流的短距离、低功耗无线技术协议，主要用于小型设备的数据传输，如各种传感器；TCP：传输控制协议，是OSI参考模型中一种面向连接的传输层协议。UDP是User Datagram Protocol的简称，中文名是用户数据报协议，是OSI参考模型中一种无连接的传输层协议，TCP与UDP的特点也是区别在于：TCP是可靠的，相对于UDP，传输速度较慢；UDP是不可靠的因而传输速度相对于TCP而言较快。6LoWPAN技术是下一代换联网的核心技术，即IPV6，是IPV4的升级版，相对于IPV4而言，最大的特点是庞大的地址空间；IPV6的出现，从根本上改变了当前网络地址环境极度缺乏的状态，为未来物联网所需要的大规模、高密度地传感器部署，提供了有力的地址支持。

上述的技术和协议，都适用于低速无线网络，但是协议之间相互独立，并不能互相通信，也就是BLE只支持BLE设备，ZIGBEE只支持ZIGBEE设备，如果ZIGBEE接入BLE组网中时，是无法通信的。这就导致了不同协议传感器之间的通信完全依靠服务端的应用程序进行，加重了服务端的负载，使得传感器之间的通信效率变低，甚至有可能使得传感器变的不易控制。

技术实现要素：

本实用新型的目的为针对目前主流的环境检测装置均为单一的协议，如BLE协议下的采集装置，只能由BLE协议下的收发器接收的不足，提供一种混合协议型CONTIKI室内环境信息采集装置。CONTIKI网关本身带有多种协议芯片，通过这些芯片网关能够接收多种协议数据，协议芯片均与内置协议转换器的引脚相连接。内置的协议转换器与配合的驱动一起使用，支持自定义最终上传给CONTIKI的协议格式，使得用户能够自主地定制运行环境、并具有远控能力和接入任意协议的鲁棒性。

本实用新型的技术方案为：

一种混合协议型CONTIKI室内环境信息采集装置，该装置的组成包括蓝牙型温湿度传感器节点、蓝牙型光传感器节点、蓝牙型人体感应传感器节点、ZIGBEE型协调器、CONTIKI网关、蓝牙型协调器、ZIGBEE型光传感器节点、ZIGBEE型人体感应传感器节点、ZIGBEE型温湿度传感器节点、服务器(10)；

其中，ZIGBEE型协调器、蓝牙型协调器分别与CONTIKI网关相连接；CONTIKI网关还与服务器相连接，蓝牙型温湿度传感器节点、蓝牙型光传感器节点、蓝牙型人体感应传感器节点分别与蓝牙型协调器相连接；ZIGBEE型光传感器节点、ZIGBEE型人体感应传感器节点、ZIGBEE型温湿度传感器节点分别与ZIGBEE型协调器相连接。

所述的蓝牙型温湿度传感器节点为德致伦公司的PYMODHMT；蓝牙型光传感器节点为德致伦公司的PYMODALS；蓝牙型人体感应节点为德致伦公司的PYMODPYE；ZIGBEE协调器为联创中控的ZIGBEE；ZIGBEE型光传感器节点为联创中控的ZIGALS模块；ZIGBEE型人体感应节点为联创中控的ZIGPYE模块；CONTIKI网关具体为ARM Cortex-M3_v2.2；蓝牙型协调器为德致伦公司的PYMODBLE；ZIGBEE型温湿度传感器节点为联创中控的ZIGHMT模块；服务器为环境信息处理服务器。

本实用新型的有益效果为：

由于市场上类似环境检测装置，要么是传统的检测手段，只能检测某一种环境要素，要么只是环境数据模拟，而无实质性检测。无法真正地应用到真实的环境中。本实用新型通过部署在各个地方的传感器如温度传感器、湿度传感器、红外线传感器、气体传感器等采集数据，将采集到的数据以电信号的方式发送给BLE和ZIGBEE，BLE和ZIGBEE依靠各自的协议组网，将数据通过无线的方式发送末端节点。末端节点接受到数据后以USB转TTL的方式，将数据通过USB传送至CONTIKI智能网关，智能网关将不同的协议转换成某一种特定协议，再发送给上层服务器，系统中的相关算法会将收到的环境数据以事先设定好的方式显示给用户。与传统的环境采集方式相比，由于本实用新型采用的是IPV6地址协议，IPV6的地址分配空间极其庞大，因此在传感器的部署数量上没有任何限制，使得环境数据能够最大程度上地详细。实现对室内环境信息的精确实时地采集并处理，是现代化智能建筑物的重要组成部分。

本实用新型适应大部分网络环境，能够有效地减少监测所耗费的人力成本和资源，并提高监测效率和精度，为使用者提供更友好的环境数据。

附图说明

附图1本实用混合协议型CONTIKI室内环境信息采集装置硬件结构图。

附图2本实用混合协议型CONTIKI室内环境信息采集装置工作流程图。

具体实施方式：

本实用新型混合协议型CONTIKI室内环境信息采集装置的硬件结构如图1所示，该装置的组成包括蓝牙型温湿度传感器节点(1)、蓝牙型光传感器节点(2)、蓝牙型人体感应传感器节点(3)、ZIGBEE型协调器(4)、CONTIKI网关(5)、蓝牙型协调器(6)、ZIGBEE型光传感器节点(7)、ZIGBEE型人体感应传感器节点(8)、ZIGBEE型温湿度传感器节点(9)、服务器(10)；其中以CONTIKI网关(5)为核心，ZIGBEE型协调器(4)、蓝牙型协调器(6)通过USB-TTL(11)分别与CONTIKI网关(5)相连接；CONTIKI网关(5)通过双绞线与服务器(10)相连接，蓝牙型温湿度传感器节点(1)、蓝牙型光传感器节点(2)、蓝牙型人体感应传感器节点(3)分别以无线的方式与蓝牙型协调器(6)相连接；ZIGBEE型光传感器节点(7)、ZIGBEE型人体感应传感器节点(8)、ZIGBEE型温湿度传感器节点(9)分别以无线的方式与ZIGBEE型协调器(4)相连接。

蓝牙型温湿度传感器节点(1)为德致伦公司的PYMODHMT，具体为FBT06_PMOD_HMT1V2.0；

蓝牙型光传感器节点(2)为德致伦公司的PYMODALS，具体为FBT06_PB200-286；

蓝牙型人体感应节点(3)为德致伦公司的PYMODPYE，具体为FBT06_PMMOD_PYEV2.8；

ZIGBEE协调器(4)为联创中控的ZIGBEE，具体为02-CC2530；

ZIGBEE型光传感器节点(7)为联创中控的ZIGALS模块，具体为02-CC2530_BH1750；

ZIGBEE型人体感应节点(8)为联创中控的ZIGPYE模块，具体为02-CC2530_PM-7；

CONTIKI网关(5)具体为ARM Cortex-M3_v2.2。

USB-TTL为USB口互转串口,芯片为PL2303HX；

蓝牙型协调器(6)为德致伦公司的PYMODBLE,具体为FBT06；

ZIGBEE型温湿度传感器节点(9)为联创中控的ZIGHMT模块,具体为02-CC2530_DHT11；

服务器(10)为环境信息处理服务器，具体为市售主流服务器(cpu：Intel i5-4950；主板：华硕B85主板；内存：金士顿，8G；硬盘：西数，1T)，安装有windows7或者windows2008。

本实用新型涉及的软件或协议均为自带或公知技术。

本实用新型的各个组成部分的作用：

a、ZIGBEE型协调器(4)、蓝牙型协调器(6)通过USB-TTL与CONTIKI网关(5)相连接，完成了网关对ZIGBEE数据和BLE数据的采集。

b、CONTIKI网关(5)通过双绞线与服务器(10)相连接；完成了多协议环境数据的转换与向服务器上传数据；

c、蓝牙型温湿度传感器节点(1),蓝牙型光传感器节点(2),蓝牙型人体感应传感器节点(3)以无线的方式与蓝牙型协调器(6)相连接；完成了蓝牙方式的环境数据的采集；

d、ZIGBEE型光传感器节点(7),ZIGBEE型人体感应传感器节点(8),ZIGBEE型温湿度传感器节点(9)以无线的方式与ZIGBEE型协调器(4)相连接。完成了ZIGBEE方式的环境数据的采集；

图2为本实用新型的工作流程图，具体运行如下：

(1)、服务初始化，启动下层设备，程序自检

(2)、CONTIKI网关初始化，检查自身协议数量，与上层服务器的连接通路状态，给下层各协调器发送指令；

(3)、启动蓝牙型协调器和ZIGBEE型协调器；

(4)、判断节点传感器是否在线，如果在线则执行(6)；否则执行(5)；

(5)、唤醒所有蓝牙型节点传感器，和所有ZIGBEE型节点传感器，执行(4)；

(6)发送控制命令给节点传感器；

(7)节点传感器收到命令后，做出对应的反应；

(8)CONTIKI网关收到数据后进行协议转换

(9)判断任务是否完成，完成了执行(10)，否则(8)；

(10)CONTIKI网关将转换后的数据上传给服务器，以便后续处理；

本实用新型未尽事宜为公知技术。