一种基于ieee802.15.4标准的2.4g无线通信技术射频性能的测试系统的制作方法
【专利说明】一种基于IEEE802.15.4标准的2.4G无线通信技术射频性能的测试系统
技术领域
[0001]本发明涉及工业物联网领域，具体涉及工业物联网无线传感网络测试系统。
【背景技术】
[0002]随着工业无线物联网技术的飞速发展，其应用领域越来越广泛，应用环境也越来越复杂，相应的对于底层设备的要求也越来越高。如何在工业现场合理地布置节点，如何使设备之间的通信链路质量达到最佳成为无线传感网系统能否长久稳定运行的关键。由于布置在工业现场的无线节点要实时地进行相应的信息采集、处理和监控，终端节点种类较多，数量较大，所以导致对现场设备的维护工作会变的非常的繁杂。而一旦某个设备出现了问题，工作人员首先需要给故障设备定位，然后查找设备故障原因，最后进行维修或者更换。当现场的设备数量很多时，这项工作的工作量就会变的庞大无比。并且平时的维护也只能定期地进行巡查，周期较长，实时性较差。
【发明内容】
[0003]针对以上现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种实现了当前信道射频性能的直观显示，以及当前在线设备检测、底层终端节点设备数据上传、指令下发和反馈信号上行通信、能量扫描等的无线通信技术射频性能的测试系统，本发明的技术方案如下:一种基于IEEE802.15.4标准的2.4G无线通信技术射频性能的测试系统，其包括触摸屏手持设备和终端节点设备；
[0004]所述触摸屏手持设备包括第一通信模块、第一数据处理模块、数据存储模块和数据显示模块；所述第一通信模块包括第一数据发送模块和第一数据接收模块；所述第一数据处理模块包括第一数据校验模块、第一数据解析模块和第一数据封装模块；所述第一通信模块用于触摸屏手持设备和终端节点设备之间进行通信连接；第一数据处理模块用于对第一通信模块接收到的上行或者下行数据进行数据校验、解析或者封装；数据存储模块用于对第一数据处理模块的数据进行存放；所述数据显示模块用于对第一数据处理模块的解析信息进行显示；
[0005]所述终端节点设备包括第二通信模块、第二数据处理模块和数据采集模块；所述第二通信模块包括第二数据接收模块和第二数据发送模块；所述第二数据处理模块包括第二数据校验模块、第二数据解析模块和第二数据封装模块；所述第二通信模块用于对触摸屏手持设备和终端节点设备之间进行通信连接；所述第二数据处理模块用于对第二通信模块接收到的上行或者下行数据进行数据校验、解析或者封装；所述数据采集模块用于对现场的终端节点设备进行数据采集；
[0006]当测试当前信道的射频性能时，触摸屏手持设备与终端节点设备分别通过搭载在两者上的第一通信模块和第二通信模块建立起无线通信连接，进行数据的发送与接收。第一通信模块和第二通信模块均设置为相同信道再进行通信，两者进行通信的媒介是基于IEEE802.15.4标准的无线数据报文；无线数据报文是由第一数据处理模块和第二数据处理模块处理而成的，第一数据接收模块接收到数据报文后，将其存放在数据存储模块中，等待第一数据处理模块的处理，第一数据处理模块处理完数据报文后，将需要的数据提取出来存放数据存储模块，等待数据显示模块的调用显示。
[0007]进一步的，所述数据显示模块包含触摸屏校准界面，密码管理界面，上行下行通信界面，能量采集界面，剩余电量显示界面，密码修改界面；数据显示模块以文字、曲线图、柱状图方式将相关信息进行显示。
[0008]进一步的，所述触摸屏手持设备的硬件结构包括主控制器、电源模块、液晶屏模块、射频模块、存储模块、电量检测模块、LED模块、调试接口模块；
[0009]本发明的优点及有益效果如下:
[0010]本发明与无线终端节点通信时，通过点击触摸屏进入功能列表菜单，可以配置相关参数，包括选择TX或RX模式，信道号，设备ID号。将包含这些信息的数据包下发到底层终端节点，底层终端节点设备接收到后会进行解析，如果设备ID号和解析接收报文后得到的ID号一致就会将相应的信息显示在液晶屏上，这样就可以与相应的终端节点进行通信。比如，通过RX模式下本发明界面显示的实时收包个数、接受信号强度RSSI和链路质量显示LQI来测试本发明与终端节点设备的通信质量，以便在工业现场选择最合适的地点安装终端节点设备。实现了当前信道射频性能的直观显示，以及当前在线设备检测、底层终端节点设备数据上传、指令下发和反馈信号上行通信、能量扫描等一系列的功能。考虑到实际应用的情况，还设计和实现了密码管理和修改、电量检测等极具实用价值的功能。
【附图说明】
[0011]图1是按照本发明优选实施例的测试系统结构示意图；
[0012]图2为本发明的触摸屏手持设备硬件结构示意图；
[0013]图3触摸屏手持设备界面结构示意图；
[0014]图4软件系统示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图给出一个非限定的实施例对本发明作进一步的阐述。但是应该理解，这些描述只是示例的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
[0016]附图1 一种基于IEEE802.15.4标准的2.4G无线通信技术射频性能的测试系统，其包括:触摸屏手持设备和终端节点设备。
[0017]所述触摸屏手持设备包括通信模块、数据处理模块、数据存储模块和数据显示模块。
[0018]所述通信模块包括数据发送模块和数据接收模块。
[0019]所述数据处理模块包括数据校验模块、数据解析模块和数据封装模块。
[0020]所述终端节点设备包括通信模块、数据处理模块、和数据采集模块。
[0021]所述通信模块包括数据接收模块和数据发送模块。
[0022]所述数据处理模块包括数据校验模块、数据解析模块和数据封装模块。
[0023]当测试当前信道的射频性能时，触摸屏手持设备与终端节点设备分别通过搭载在两者上的通信模块建立起无线通信连接，进行数据的发送与接收。手持设备的通信模块和终端节点的通信模块均设置为相同信道才可进行通信。两者进行通信的媒介是基于IEEE802.15.4标准的无线数据报文。
[0024]无线数据报文是由数据处理模块处理而成的。数据接收模块接收到数据报文后，将其存放在数据存储模块中，等待数据处理模块的处理。数据处理模块处理完数据报文后，将需要的数据提取出来存放在数据存储模块，等待数据显示模块的调用显示。
[0025]所述触摸屏手持设备首先配置一个通信信道和网络标识符并将其网络表置空。然后允许其他具有相同信道和网络标识符的终端节点设备加入自己的网络中。触摸屏手持设备若要读取下属某终端节点设备的数据信息，则触摸屏手持设备在信标帧中携带该设备的相关信息，如ID号，位置坐标等。终端设备收到后采用基于时槽的CSMA-CA机制发送MAC层数据请求命令。触摸屏手持设备发送应答帧，然后也采用基于时槽的CSMA-CA机制将数据读取指令发送给终端设备节点。终端节点设备收到指令后将数据采集模块采集到的数据经过数据处理模块处理后发送给协调器触摸屏手持设备。该数据报文经过数据解析模块解析后，与之前设置的设备ID号比对，若不一致，则丢弃该数据。若一致，则将其存放在数据存储模块中，等待数据显示模块的调用显示。
[0026]所