一种支持ZigBee设备通讯的适配器应用系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于物联网技术领域，尤其是涉及一种支持Zigbee设备通讯的适配器应用 系统。
【背景技术】
[0002] 作为小范围内设备通信的最新的无线联网技术，ZigBee技术近年逐渐盛行。 ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低成本的双向无线通信技术，在工业领域、家 庭智能化、医疗等方面，ZigBee技术与传感器技术得到了广泛应用。
[0003] ZigBee具有近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本等优点的无线网络技 术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。ZigBee是一组基于IEEE批准通过 的802.15.4无线标准研制开发的，有关组网，安全和应用软件方面的技术标准，在数千个微 小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无 线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，所以它们的通信效率非常高。一般而言，随 着通信距离的增大，设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。对于现有的各种无线通信 技术，ZigBee技术将是最低功耗和成本的技术，ZigBee联盟对其网络层协议和API进行了标 准化。完全协议一次可直接连接到一个设备的基本节点的4K字节或者作为Hub或路由器的 协调器的32K字节。每个协调器可连接多达255个节点，而几个协调器则可形成一个网络，对 路由传输的数目没有限制。ZigBee联盟还开发了安全层，以保证这种便携设备不会意外泄 漏其标识，而且这种利用网络的远距离传输不会被其它节点获取。
[0004] ZigBee协议由物理层(PHY)、介质访问控制层(MAC)、网络层(WK)，应用层(APL)及 安全服务提供层(ssP)五块内容组成。网络层以上协议由ZigBee联盟制定，IEEE802.15.4负 责物理层和链路层标准。zighee技术的出现弥补了低成本、低功耗和低速率无线通信市场 的空缺，其成功的关键在于丰富而便捷的应用，而不是技术本身。随着正式版本协议的公 布，更多的注意力和研发力量将转到应用的设计和实现、互联互通测试和市场推广等方面。 它不仅打开了大量新应用之门，而且还能给许多现有的应用增加新的价值。由于通过 Zighee各种非常简单的器件就能够实现联网，作为一个全球标准，为将来实现无所不在的 无线网络创造了条件。
[0005] ZigBee技术是一种新兴的短距离无线传感器网络通信技术。ZigBee技术以其短距 离、低速率、低功耗等优点而被广泛应用于环境监测、智能家居、汽车电子及工业控制等数 据呈较小、传输速率要求不高的场合川.相对于其它无线传感器网络通信协议，ZigBee协议 有其独特的技术优势。由于片上系统(SoC)的出现，更降低了 ZigBee技术应用开发的难度， 但以往设计的ZigBee节点的处理器模块多数采用TI公司的第一代产品（如CC2430，CC2420， CC2530等），因此，通信距离较短且可靠性不高。
【发明内容】
[0006] 有鉴于此，本发明旨在提出一种支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，提高通 信可靠性的同时实现Zigbee无线局域网的广泛应用。
[0007] 为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
[0008] 一种支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，包括至少一个底层控制器、与所述 底层控制器一一对应并信号连接的Zigbee适配器和与所述Zigbee适配器通信连接的 Zigbee智能网关；
[0009] 所述底层控制器安装在底层运行设备上，控制底层运行设备的工作状态；
[0010] 所述Zigbee适配器包括处理器模块、RF前端模块和电源管理模块，所述处理器模 块上设有与所述底层控制器通信连接的通信接口，该处理器模块接收底层控制器输出的底 层运行设备运行状态数据信号并进行分析处理，所述RF前端模块与所述处理器模块通信连 接，该RF前端模块接收处理器模块分析处理后的底层运行设备运行状态数据，并将该数据 调制解调成Zigbee无线信号发送，所述电源管理模块为所述处理器模块和RF前端模块提供 电源；
[0011]所述Zigbee智能网关包括依次信号连接的RF射频模块、工业计算机主板、以太网 模块和为所述RF射频模块、工业计算机主板、以太网模块提供电源的网关电源管理模块，所 述RF射频模块接收素数RF前端模块发送的Zigbee无线信号并将信号调制解调后输送至工 业计算机主板内分析处理，工业计算机主板通过以太网模块接入互联网。
[0012] 进一步的，所述底层控制器包括家用电器的控制器，作为优选包括电视、电脑、洗 衣机、热水器、空调、冰箱和电锅的控制器，这些家用电器的控制器分别与一 Zigbee适配器 信号连接。
[0013] 进一步的，所述底层控制器包括楼宇门禁控制器，作为优选包括电梯读卡器、电梯 指纹识别器、楼宇门禁读卡器和楼宇门禁指纹识别器的控制器，这些楼宇门禁控制器分别 与一 Zigbee适配器信号连接。
[0014]进一步的，所述处理器模块采用CC2533F256作为主控芯片。
[0015]进一步的，所述RF前端模块采用RFX2401C射频前端芯片。
[0016] 进一步的，所述电源管理模块采用RT9163电压调整器或者稳压电源。
[0017]进一步的，所述电源管理模块通过MAX3223模块为处理器模块和RF前端模块供电。 [0018]相对于现有技术，本发明所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统具有以下 优势：
[0019] (1)本发明所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统，通过Zigbee适配器的 使用实现了底层运行设备控制器的Zigbee无线通信，而Zigbee智能网关的使用，实现了 Zigbee无线通信局域网与互联网的交互，Zigbee智能网关中工业计算机主板的应用，提高 了Zigbee智能网关的信息处理量，在一定程度上实现了Zigbee智能网关的控制枢纽作用。
【附图说明】
[0020] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0021] 图1为本发明实施例所述的支持Zigbee设备通讯的适配器应用系统原理框图； [0022]图2为本发明实施例所述的Zigbee适配器结构示意图；
[0023]图3为本发明实施例所述的处理器模块引脚关系示意图；
[0024]图4为本发明实施例所述的RF前端模块引脚关系示意图；
[0025]图5为本发明实施例所述的RT9163电压调整器或稳压电源引脚关系示意图；
[0026]图6为本发明实施例所述的MAX3223模块引脚关系示意图。
[0027] 附图标记说明：
[0028] 1-底层控制器;2-Zigbee适配器;21-处理器模块;22-RF前端模块;23-电源管理模 ±夬;3-Zigbee智能网关;31-RF射频模块;32-工业计算机主板;33-以太网模块;34-网关电 源管理模块。
【具体实施方式】
[0029] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。
[0030] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"上"、"下"、 "前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为 基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗 示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对 本发明的限制。此外，术语"第一"、"第二"等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相 对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"等的特征可 以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，"多个" 的含义是两个或两个以上。
[0031] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可 以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语 在本发明中的具体含义。
[0032] 下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0033] 如图1所示，本发明包括至少一个底层控制