一种基于多种传输协议的AP的制作方法

本实用新型涉及一种基于多种传输协议的AP。

背景技术：

随着互联网技术的高度发展，使物联网得以快速蓬勃的发展，成为推动世界高速发展的重要生产力。物联网是新一代信息技术的重要组成部分，其核心和基础仍然是互联网，是物物在互联网基础上的延伸和扩展的网络，通过各种有线和无线网络与互联网融合，其用户端可以延伸和扩展到任何物品之间，最终实现信息交换和通信。

在物联网与移动互联网领域的专业物联产品，覆盖从传感器、控制器到云计算的各种应用。产品服务智能家居、交通物流、环境保护、公共安全、智能消防、工业监测以及个人健康等各种领域。这些不断出现的产品，由于通讯方式、通讯协议的障碍，而相互孤立；但功能上又需要互相通讯、互联互通，组成一个整体，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一体化，做到真正的物尽其用。

以智能家居为例，现有的协议种类很多。首先通讯的物理方式有红外、蓝牙、Wi-Fi或ZigBee(紫蜂协议，ZigBee是一种成本低、低速、短距离且低功耗的无线网络通讯协议)等多种方式。

由于目前各公司产品的存在通讯方式或者通讯协议种类很多，导致很多情况下不能互联互通和互相配合。而且每个公司的产品只能接入到自己的系统中，不能统一管理所有装置，更不能互联互动。使得系统变得庞大、冗余和成本高，而且设置手续繁琐，最终导致用户维护复杂，成本高。

当前从通讯的物理方式而言，当前AP(无线接入点)设备中仅仅集成了Wi-Fi和ZigBee模式。在物联网和智能家居领域，已经在用的通讯方式已经很多种，仅仅集成Wi-Fi和ZigBee模式是远远不够的。当前的无线接入设备，主要还是定位于具有单独的路由器或者具有机顶盒的功能，但路由器和AP的产品形态是不一样的，不便于安装、部署和统一管理。

因此，如何提供一种新的基于多种传输协议的AP的技术方案，成为了当前需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种基于多种传输协议的AP，以解决在物联网与移动互联网领域的各种产品存在多种通讯方式或通讯协议，当前AP设备中大多数只集成了一两种模式，导致支持不同通讯方式或通讯协议的产品不能互联互通和互相配合的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种基于多种传输协议的AP，包括：多个无线接入点AP，其中，支持多种传输协议的带有射频接口的所述AP的结构为一具有外置天线的盒子，盒子内设置有集成了主处理器、Wi-Fi模块、蓝牙模块、ZigBee模块、红外模块、Z-Wave模块和Thread模块的AP主板；Wi-Fi模块、蓝牙模块、ZigBee模块、红外模块、Z-Wave模块和Thread模块都与主处理器相连。

进一步地，上述AP还可包括：与多个AP相连接的一无线控制器，各所述AP是通过所述主处理器与无线控制器进行有线连接。

进一步地，上述AP还可包括：支持一种或多种传输协议的物联网终端的多种物联网终端，其中多种物联网终端与各所述AP相连接。

进一步地，上述AP还可包括：所述Wi-Fi模块为支持5G和/或2.4G通讯模式的装置；

所述红外模块为支持360度发射和接收的装置。

进一步地，上述AP还可包括：所述AP的盒子的上表面设置有显示控制的指示灯。

进一步地，上述AP还可包括：所述AP的盒子的侧面设置有散热孔。

进一步地，上述AP还可包括：所述AP主板上还包括：有线以太网接口、USB接口和电源接口，有线以太网接口、USB接口和电源接口都与所述主处理器相连接。

进一步地，上述AP还可包括：所述AP主板上进一步包括：总线模块，所述蓝牙模块、ZigBee模块、红外模块、Z-Wave模块和Thread模块是通过总线模块与主处理器相连。

与现有技术相比，应用本实用新型，支持目前各种产品存在多种通讯方式或者通讯协议，使具有不同通讯方式或通讯协议的产品可以互联互通和互相配合；成本低廉，与使用家用路由器组建网络的整套价格相差无几。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的基于多种传输协议的AP的结构示意图；

图2为本实用新型的AP的结构示意图；

图3为本实用新型的AP的立体图；

图4为本实用新型的装置中单个AP的工作场景的示意图；

图5为本实用新型的装置中AC和多AP组合的工作场景的示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

当前的通讯内容处理和交互协议包括CoAP(Constrained Application Protocol，约束应用协议)协议(CoAP协议是IETF的CoRE工作组提出了一种基于REST架构的协议)、MQTT协议(Message Queuing Telemetry Transport，消息队列遥测传输；MQTT是IBM开发的一个即时通讯协议，有可能成为物联网的重要组成部分。该协议支持所有平台，几乎可以把所有联网物品和外部连接起来，被用来当做传感器和致动器(比如通过Twitter让房屋联网)的通信协议)或AllJoyN协议等(AllJoyn协议是一个能够使连接装置之间进行互操作的通用框架和系统服务核心集，也是一个跨制造商创建动态近端网络的应用)。在本实用新型中，由于物联网中的很多装置都是资源受限型的，即只有少量的内存空间和有限的计算能力，所以传统的HTTP协议应用在物联网上就显得过于庞大而不适用，因此通讯内容处理和交互协议需要重新制定。

如图1所示，本实用新型提供了一种基于多种传输协议的AP，包括：

一无线控制器(即AC)、多个无线接入点AP(AP1、AP2…APn)和多种物联网终端(D1、D2、D3…Dn)，其中，无线控制器是无线网络的核心，与多个无线接入点相连，用于控制多个AP的配置和操作；各AP是支持多种传输协议的带有射频接口的装置，每个AP连接多种物联网终端，用于控制多种所述物联网终端接入无线网络；各物联网终端为支持一种或多种传输协议的物联网终端；

其中，各AP还用于设置为支持同一通讯内容处理和交互协议的模式，判断若一物联网终端支持所述通讯内容处理和交互协议，则该AP与该物联网终端直接进行通讯交互控制；否则，该AP通过协议转换方式，将该物联网终端转换为虚拟的所述通讯内容处理和交互协议的装置后，与该物联网终端进行通讯交互控制。

应用本实用新型的AP，具有以下优点：

1)无线AP+AC的结构，通过多AP实现无线网络信号的全覆盖，同时只有一个SSID(Wi-FI网络的服务集标示)。(如果用多台无线路由器，假如用户在区域1使用的是无线路由器a的信号；如果用户移动到区域2，这里无线路由器a的信号很弱，数据传输出错，连接就断掉了，此时用户需要重新连接无线路由器b，使用无线路由器b的信号现在就不是无缝连接了。)而本AP通过无线AP+AC，用户无论移动区域1还是区域2，由于多AP实现信号全覆盖，同时只有一个SSID，用户移动到无线网络覆盖的任何区域，用户的无线连接都不会断掉，解决了当前的无线通讯掉线的问题。

2)支持目前各种产品存在多种通讯方式或者通讯协议，使具有不同通讯方式或通讯协议的产品可以互联互通和互相配合。

3)AP中集成了异构物联网，更方便互联网和物联网的安装，部署和管理。

4)管理方便，只需通过操作一AC即可管理全部AP，无需每台分别设置。

5)成本低廉，与使用家用路由器组建网络的整套价格相差无几，其中使用的AP可以采用FIT AP(瘦AP)，FIT AP成本会更低，但使用效果没有任何区别；当然AP也可以采用FAT AP(胖AP)，和当前无线路由器差不多，FAT AP成本会稍高，本实用新型对此不作限定。

所述AC集中化控制所有无线AP，是一个无线网络的核心，负责管理无线网络中的所有无线AP，对AP的管理包括：下发配置、修改相关配置参数、射频智能管理和/或接入安全控制等。一台AC可以管理几台AP，甚至上万台AP，依AC的型号而定。

所述AP支持的通讯内容处理和交互协议可以包括：CoAP协议、MQTT协议或AllJoyN协议，只要是通讯内容处理和交互协议即可，本实用新型对此不作任何限定，其中AllJoyn协议是一个能够使连接装置之间进行互操作的通用框架和系统服务核心集，也是一个跨制造商创建动态近端网络的应用。AllJoyn支持装置间的无缝发现、动态连接，支持与附近的产品交互，品牌无关、传输层无关和平台无关，可以作为本实用新型中通讯内容处理和交互协议的优选实施方式。

多AP与AC配合使用，组成一个完整的系统；提供Wi-Fi，蓝牙，ZigBee，红外等多种通讯方式，可以连接多种IoT物联网装置(IoT是Internet of Things的缩写，即物联网)，包括如智能家电、跌倒检测器、安防探测器、照明灯光、摄像头和/或声光报警器等。根据各种不同的应用场景，达到不同的应用目的。

由于物联网终端种类的不同，他们所支持的传输协议也各自不同，在本实用新型中，所述物联网终端支持的传输协议可以包括：红外通讯协议、蓝牙通讯协议、Wi-Fi通讯协议、Z-Wave通讯协议(Z-Wave是Z-wave联盟的无线组网规格，Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术)、Thread通讯协议(Thread属于IEEE 802.15.4协议，是建立在IPv6的基础之上的一个协议，传输安全、系统可靠性好)或ZigBee通讯协议等。在此只是举出上述实施方式，其实只要是物联网终端支持的传输协议都可以为本实用新型所应用，本实用新型对此不作任何限定。

如图2所示，所述AP可以包括：主处理器201、Wi-Fi模块202、蓝牙模块203、ZigBee模块204、红外模块205、Z-Wave模块206和Thread模块207；Wi-Fi模块202、蓝牙模块203、ZigBee模块204、红外模块205、Z-Wave模块206和Thread模块207都与主处理器201相连，其中，

主处理器与无线控制器相连接，主处理器用于与无线控制器进行通讯交互，进行相应控制操作，并作为物联网协议转换的网关，通过协议转换方式，将支持红外通讯协议、蓝牙通讯协议、ZigBee通讯协议、Z-Wave通讯协议或Thread通讯协议的物联网终端转换为虚拟的所述通讯内容处理和交互协议的装置后，与该物联网终端进行通讯交互控制；

Wi-Fi模块，用于所述AP对外的Wi-Fi网络通讯操作，并与各物联网终端进行Wi-Fi网络通讯操作。

蓝牙模块，用于与支持蓝牙通讯协议的物联网终端进行蓝牙通讯操作；

ZigBee模块，用于与支持ZigBee通讯协议的物联网终端进行ZigBee通讯操作；

红外模块，用于控制支持红外通讯协议的物联网终端；

Z-Wave模块，用于控制支持Z-Wave通讯协议的物联网终端；

Thread模块，用于控制支持Thread通讯协议的物联网终端。

还包括：所述Wi-Fi模块可以为支持5G和/或2.4G通讯模式的装置，支持高频信道，可以提高通讯传输速率；

所述ZigBee模块，还用于将多个支持ZigBee通讯协议的路由装置和支持ZigBee通讯协议的终端装置，组成为网格MESH网络，提升了系统的扩展性和方便性；

所述红外模块可以为支持360度发射和接收的装置，红外模块支持360度发射和接收，可以方便使用者的使用。

还包括：所述Wi-Fi模块可以为支持5G和/或2.4G通讯模式的装置，支持高频信道，可以提高通讯传输速率。

如图3所示，本实用新型中AP的立体图。AP的结构为一具有外置天线的盒子，盒子内设置有集成了主处理器、Wi-Fi模块、蓝牙模块、ZigBee模块和红外模块的AP主板；所述外置天线的形状设置为板状，所述板状天线设置于所述AP的盒子的上方(板状天线有利于提高AP发射和接收信号)。

所述AP的盒子的上表面设置有显示控制的指示灯301，设置于上表面方便用户观察AP的工作状态。盒子上表面还有红外遥控302。

所述AP的盒子的侧面设置有散热孔303，侧面有利于设备的散热。

所述AP主板上还包括：有线以太网接口304、USB接口305和电源接口306，有线以太网接口、USB接口和电源接口都与所述主处理器相连接。有线以太网接口304、USB接口305和电源接口306都设置于AP的盒子的侧面，该侧面还设置有WPS按钮307，方便AP进行Wi-Fi的安全设置。

所述AP主板上进一步包括：总线模块，所述蓝牙模块、ZigBee模块和红外模块是通过总线模块与主处理器相连。

下面结合具体实例对本实用新型作进一步说明。

本实用新型中AP内置的智能家居协议(AP内部以AllJoyN协议为基础，作为我们智能家居的核心协议)，所有支持AllJoyN协议的物联网装置和智能家居，都可以直接和AP通讯，接受AP的管理。

对于不直接支持AllJoyN协议的Wi-Fi装置，可以通过AP中的Wi-Fi网关软件进行协议转换；将其转换为虚拟AllJoyN装置，然后和标准AllJoyN装置一样，间接接受AP的管理。

红外、蓝牙、ZigBee的装置也类似，通过各自的协议转换网关，把红外、蓝牙、ZigBee协议转换到AllJoyN核心协议。然后和标准AllJoyN装置一样，间接接受AP的管理。

其中，Wi-Fi网关，对不支持AllJoyN的Wi-Fi装置，通过将其通讯协议转换为AllJoyN的协议，从而变成一个支持AllJoyN的虚拟装置。对此虚拟装置进行的AllJoyN协议的操作，间接由Wi-Fi网关转换为对实际装置所支持的操作。就如同该装置已经支持AllJoyN协议一样。

红外网关通过STM32实现的红外发射功能，对内提供标准的AllJoyN协议的接口；实现了一个支持AllJoyN协议标准的万用红外遥控器。通过STM32实现的红外接收功能，可以学习红外编码，并对内提供AllJoyN协议的接口。成为一个可以学习遥控码的万用遥控器。

蓝牙网关通过CC2640实现的蓝牙Central，可以管理多达8个蓝牙子装置。蓝牙网关把每个蓝牙子装置，映射为一个虚拟的AllJoyN装置，对外提供标准的AllJoyN接口。从AP看来，蓝牙子装置就和标准的AllJoyN装置一样。对这些装置的操作，由蓝牙网关转换为实际的蓝牙通讯协议，完成对子装置的操作。

ZigBee网关通过CC2538实现的ZigBee协调器，组织和管理由多个Router装置和终端装置构成的MESH网络。ZigBee网关通过把网络中的装置映射为虚拟AllJoyN装置的方式，完成ZigBee装置到AllJoyN装置的转换。对这些装置的操作，由ZigBee网关转换为ZigBee通讯协议，完成对实际装置的操作。

在硬件组成上，本实用新型的WiFi子系统，支持5GHz/2x2/11ac和2.4GHz/2x2/11b/g/n/ac；

本实用新型的网络子系统，集成了L2/L3的交换和路由功能；

本实用新型的装置可以以IPQ4018电路模块为核心，通过外部连接的各个功能模块，构建了AP的全部服务。

1)IPQ4018电路模块连接5GFEM(Front-End Module)模块，提供5G的WiFi通讯，使用5g频道时，通讯速率达到867Mbps；

2)IPQ4018电路模块连接2.4G FEM(Front-End Module)模块，提供2.4G的WiFi通讯，WIFI通讯速率使用2.4g频道时，通讯速率达到300Mbps；

3)IPQ4018电路模块通过I2C总线连接蓝牙模块CC2640、ZigBee模块CC2538、红外模块STM32；其中，

A)蓝牙模块CC2640，作为蓝牙Central装置，能够同时管理多达8个蓝牙装置；

B)ZigBee模块CC2538，作为ZigBee的协调器使用。协调器可以管理很多的ZigBee Router装置和ZigBee终端装置，组成MESH网络；

C)红外模块STM32，构成万能红外遥控器，可以控制所有的红外家电及装置。

4)IPQ4018电路模块通过以太网PHY提供有线以太网连接；

5)IPQ4018电路模块通过USB接口提供USB连接，包括USB2.0和/或USB 3.0的接口。

本装置的典型工作场景如下所示：

1)单个AP的情况

如图4所示，为单个AP的情况，S41～S45代表跌倒检测器检测到有人跌倒到自动打开灯光照明的流程，包括：

S41、跌倒检测器检测到有人跌倒；

S42、跌倒检测器通过蓝牙模块发送信息通知AP；

S43、AP接收到蓝牙模块发送的信息进行分析及处理；

S44、AP通过红外模块发送指令给灯光照明系统；

S45、灯光照明装置通过红外模块接收指令打开灯光照明。

2)AC和多AP组合的情况

如图5所示，为一个AC和3个AP组合的情况，S51～S58代表从安防检测器检测到有人侵入到发出声光报警，远程报警的整个过程的流程，包括：

S51、安防检测器检测到有人侵入；

S52、安防检测器通过ZigBee模块发送信息给AP1；

S53、AP1接收到ZigBee模块发送的信息；

S54、AP1将接收到的信息转发给AC；

S55、AC接收到AP1的信息后分析及处理并将指令发送给AP3；

S56、AP3接收到AC的指令后通过WiFi模块发送指令给摄像头，开启摄像头；

S57、AP3接收到AC的指令后通过ZigBee模块发送指令给声光报警装置，开启声光报警；

S58、AC接收到AP1的信息后远程发送报警信息给用户的手机。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个实用新型方面中的一个或多个，在上面对本实用新型的示例性实施例的描述中，本实用新型的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本实用新型要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，实用新型方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本实用新型的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

应该注意的是上述实施例对本实用新型进行说明而不是对本实用新型进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本实用新型可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。