一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备的制造方法
专利名称:一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其包括控制模块、输入单元和显示单元，控制模块由微处理器和射频模块组成，微处理器分别与输入单元、射频模块和显示单元连接；输入单元传输输入中断信号给微处理器，微处理器发送网络信号检测指令给射频模块，射频模块广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给微处理器，微处理器传输最大的RSSI值的十进制值给显示单元；优点是无需入网，对原有zigbee网络不会造成干扰；发送信号检测帧时采用广播方式，邻近的zigbee节点各自都会返回一个应答帧，再根据RSSI的最大值来衡量待部署zigbee节点的位置处的网络信号强度，更为客观准确。
【专利说明】
一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种信号检测技术，尤其是涉及一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备。
【背景技术】
[0002]随着物联网和智能产业的推动，无线通信技术得到了广泛的关注和发展。其中，低功耗无线局域网络作为物联网架构底层的物与物互联的关键技术，得到了充分的发展和进步，已广泛应用于智能家居、工业控制等领域。但是，低功耗无线局域网络通信的稳定性受传输距离、环境噪声等因素影响较大，这对网络节点的部署提出了挑战。因此，研究能够检测低功耗无线局域网络信号强度的设备和检测方法具有重要意义。
[0003]目前公知的低功耗无线局域网络有zigbee、Z-Wave、SimpliciT1、IPV6/6Lowpan等，其中zigbee以其低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本等优点得到了广泛的应用。在实际应用当中，工作人员一般无法测试一个zigbee网络区域某个位置的信号状态，因此不能准确地、快速地安装zigbee网络设备。中国公开的发明专利申请“一种zigbee网络信号检测装置及检测方法”(公开号为CN102711140A)公开了一种可以便捷检测本地信号强度的zigbee网络信号检测装置及其检测方法，该装置包括:一个内部集成有zigbee无线通信模块的控制单元，一个供电单元，一个与上述控制单元连接的驱动单元，一个与驱动单元相连接的显示单元，以及一个组/断网单元;检测方法是:首先进行与zigbee网络的组网设置，由控制单元上的zigbee无线通信模块接收距离该位置最近的路由节点或整个网络中的协调器发出的zigbee无线信号，再将信号处理转换为RSSI资料并通过驱动单元传送给显示单元进行数据显示。该检测装置及检测方法存在以下问题:I)要求该检测装置必须入网，这干扰了原zigbee网络的拓扑结构；2)该检测方法是被动式的检测，必须让协调器或路由器主动发送信号；3)由于zigbee网络的拓扑结构灵活且具有自组织能力，因此距离最近的路由节点传来的数据帧的信号强度不能客观地表示该位置的网络环境。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其很好地解决了施工人员在zigbee节点部署和维护时因网络信号强度不明而难以确定zigbee节点最佳安装位置的问题，且能够有效地防止对原zigbee网络的拓扑结构的干扰，并能够很好地避免让协调器或路由器主动发送信号。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于包括控制模块、输入单元和显示单元，所述的控制模块由微处理器和射频模块组成，所述的微处理器分别与所述的输入单元、所述的射频模块和所述的显示单元连接;所述的输入单元传输输入中断信号给所述的微处理器，所述的微处理器发送网络信号检测指令给所述的射频模块，所述的射频模块广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给所述的微处理器，所述的微处理器传输最大的RSSI值的十进制值给所述的显示单元。
[0006]所述的输入单元为按键;所述的显示单元为OLED显示屏。
[0007]该检测设备还包括供电模块，所述的供电模块为所述的微处理器和所述的显示单元供电。
[0008]所述的供电模块为一个3.6V电压的工控锂电池。
[0009]所述的控制模块为一个片上系统，所述的微处理器和所述的射频模块集成于所述的片上系统上。
[0010]所述的微处理器为增强型8051内核微处理器;所述的射频模块选用符合zigbee标准的射频模块。
[0011 ]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0012]I)该检测设备无需入网，不需要知道zigbee网络的相关信息，不仅通用性更强，而且对原有的zigbee网络不会造成干扰。
[0013]2)该检测设备发送包含检测设备的MAC地址的信号检测帧时，采用广播的方式，所有邻近的zigbee节点各自在接收到信号检测帧后都会返回一个应答帧，该检测设备根据RSSI的最大值而不是根据距离最近的zigbee节点返回的应答帧中的RSSI值来衡量待部署zigbee节点的位置处的网络信号强度，更为客观、准确。
[0014]3)该检测设备无需协调器或路由器参与，主动广播信号检测帧。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的检测设备的组成结构示意图；
[0016]图2为本实用新型的检测设备的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0018]本实施例提出的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，如图1所示，其包括控制模块1、输入单元2和显示单元3以及供电模块4，控制模块I由微处理器11和射频模块12组成，供电模块4为微处理器11和显示单元3供电，微处理器11分别与输入单元2、射频模块12和显示单元3连接;输入单元2传输输入中断信号给微处理器11，微处理器11发送网络信号检测指令给射频模块12，射频模块12广播包含该检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给微处理器11，微处理器11传输最大的RSSI值的十进制值给显示单元3，用户或工作人员通过观看显示单元3上显示的十进制值就能清楚的获知zigbee网络信号强度，即显示单元3上显示的十进制值为当前的zigbee网络信号强度。
[0019]在此具体实施例中，输入单元2选用市售的按键；显示单元3选用市售的OLED(Organic Light-Emitting D1de，有机发光二极管)显示屏，OLED显示屏通过SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)接口与微处理器11连接，微处理器11通过现有的驱动程序和驱动电路实现对OLED显示屏的控制，OLED显示屏用于显示和保持最近一次zigbee网络信号强度值。
[0020]在此具体实施例中，供电模块4为一个3.6V电压的工控锂电池，其3500mAH的功率可保证该检测设备的较长生命周期。
[0021]在此具体实施例中，控制模块I为一个片上系统，微处理器11和射频模块12集成于片上系统上，片上系统上还集成有32K的Flash存储器和8K的SRAM(Static Random AccessMemory，静态随机存取存储器)。控制模块I主要用于运行zigbee协议栈和检测程序，同时可以驱动外围接口设备。微处理器11选用市售的增强型8051内核微处理器，如采用CC2530芯片;射频模块12选用符合zigbee标准的射频模块。
[0022]图2给出了该检测设备的电路原理图。作为输入单元2的按键SI的一端与CC2530芯片的第18引脚连接，作为输入单元2的按键SI的另一端接地，CC2530芯片的第18引脚通过一个电阻Rl与供电模块4连接;OLED显示屏的第I引脚与CC2530芯片的第19引脚连接，OLED显示屏的第2引脚与CC2530芯片的第37引脚连接，OLED显示屏的第3引脚与CC2530芯片的第7引脚连接，OLED显示屏的第4引脚与CC2530芯片的第8引脚连接，OLED显示屏的第5引脚与供电模块4连接，OLED显示屏的第6引脚接地;微处理器11的外围电路如图2所示;微处理器11与射频模块12的连接如图2所示。
[0023]上述实施例提出的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备相应的检测过程为:
[0024]①将检测设备置于zigbee网络区域内待部署节点的位置处，然后使检测设备上电启动并初始化。
[0025]②用户或工作人员手动操作检测设备中的输入单元，输入单元产生输入中断信号，并传输输入中断信号给检测设备中的微处理器。
[0026]③检测设备中的微处理器接收到输入中断信号后，发送网络信号检测指令给检测设备中的射频模块。
[0027]④检测设备中的射频模块接收到网络信号检测指令后，广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧。
[0028]⑤能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点在接收到信号检测帧后，返回一条应答帧给检测设备中的射频模块。
[0029]⑥检测设备中的射频模块可能接收到一条或者多条应答帧，检测设备中的射频模块传输所有应答帧给检测设备中的微处理器。
[0030]⑦检测设备中的微处理器接收到所有应答帧后，从每条应答帧中提取出RSSI(Receive Signal Strength Indicator，接收信号强度指示)值，然后比较所有RSSI值的大小，接着将最大的RSSI值转换为十进制值，再传输作为当前zigbee网络信号强度值的十进制值给检测设备中的显示单元。
[0031]⑧检测设备中的显示单元显示接收到的当前zigbee网络信号强度值，用户或工作人员通过观看显示单元上显示的十进制值就能清楚的获知zigbee网络信号强度。
【主权项】
1.一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于包括控制模块、输入单元和显示单元，所述的控制模块由微处理器和射频模块组成，所述的微处理器分别与所述的输入单元、所述的射频模块和所述的显示单元连接;所述的输入单元传输输入中断信号给所述的微处理器，所述的微处理器发送网络信号检测指令给所述的射频模块，所述的射频模块广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给所述的微处理器，所述的微处理器传输最大的RSSI值的十进制值给所述的显示单元。2.根据权利要求1所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的输入单元为按键;所述的显示单元为OLED显示屏。3.根据权利要求1所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于还包括供电模块，所述的供电模块为所述的微处理器和所述的显示单元供电。4.根据权利要求3所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的供电模块为一个3.6V电压的工控锂电池。5.根据权利要求1所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的控制模块为一个片上系统，所述的微处理器和所述的射频模块集成于所述的片上系统上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的微处理器为增强型8051内核微处理器;所述的射频模块选用符合zigbee标准的射频模块。
【文档编号】H04W24/08GK205726440SQ201620262139
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】王让定, 傅松寅, 钟家东
【申请人】宁波大学
【专利摘要】本实用新型公开了一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其包括控制模块、输入单元和显示单元，控制模块由微处理器和射频模块组成，微处理器分别与输入单元、射频模块和显示单元连接；输入单元传输输入中断信号给微处理器，微处理器发送网络信号检测指令给射频模块，射频模块广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给微处理器，微处理器传输最大的RSSI值的十进制值给显示单元；优点是无需入网，对原有zigbee网络不会造成干扰；发送信号检测帧时采用广播方式，邻近的zigbee节点各自都会返回一个应答帧，再根据RSSI的最大值来衡量待部署zigbee节点的位置处的网络信号强度，更为客观准确。
【专利说明】
一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种信号检测技术，尤其是涉及一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备。
【背景技术】
[0002]随着物联网和智能产业的推动，无线通信技术得到了广泛的关注和发展。其中，低功耗无线局域网络作为物联网架构底层的物与物互联的关键技术，得到了充分的发展和进步，已广泛应用于智能家居、工业控制等领域。但是，低功耗无线局域网络通信的稳定性受传输距离、环境噪声等因素影响较大，这对网络节点的部署提出了挑战。因此，研究能够检测低功耗无线局域网络信号强度的设备和检测方法具有重要意义。
[0003]目前公知的低功耗无线局域网络有zigbee、Z-Wave、SimpliciT1、IPV6/6Lowpan等，其中zigbee以其低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本等优点得到了广泛的应用。在实际应用当中，工作人员一般无法测试一个zigbee网络区域某个位置的信号状态，因此不能准确地、快速地安装zigbee网络设备。中国公开的发明专利申请“一种zigbee网络信号检测装置及检测方法”(公开号为CN102711140A)公开了一种可以便捷检测本地信号强度的zigbee网络信号检测装置及其检测方法，该装置包括:一个内部集成有zigbee无线通信模块的控制单元，一个供电单元，一个与上述控制单元连接的驱动单元，一个与驱动单元相连接的显示单元，以及一个组/断网单元;检测方法是:首先进行与zigbee网络的组网设置，由控制单元上的zigbee无线通信模块接收距离该位置最近的路由节点或整个网络中的协调器发出的zigbee无线信号，再将信号处理转换为RSSI资料并通过驱动单元传送给显示单元进行数据显示。该检测装置及检测方法存在以下问题:I)要求该检测装置必须入网，这干扰了原zigbee网络的拓扑结构；2)该检测方法是被动式的检测，必须让协调器或路由器主动发送信号；3)由于zigbee网络的拓扑结构灵活且具有自组织能力，因此距离最近的路由节点传来的数据帧的信号强度不能客观地表示该位置的网络环境。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其很好地解决了施工人员在zigbee节点部署和维护时因网络信号强度不明而难以确定zigbee节点最佳安装位置的问题，且能够有效地防止对原zigbee网络的拓扑结构的干扰，并能够很好地避免让协调器或路由器主动发送信号。
[0005]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于包括控制模块、输入单元和显示单元，所述的控制模块由微处理器和射频模块组成，所述的微处理器分别与所述的输入单元、所述的射频模块和所述的显示单元连接;所述的输入单元传输输入中断信号给所述的微处理器，所述的微处理器发送网络信号检测指令给所述的射频模块，所述的射频模块广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给所述的微处理器，所述的微处理器传输最大的RSSI值的十进制值给所述的显示单元。
[0006]所述的输入单元为按键;所述的显示单元为OLED显示屏。
[0007]该检测设备还包括供电模块，所述的供电模块为所述的微处理器和所述的显示单元供电。
[0008]所述的供电模块为一个3.6V电压的工控锂电池。
[0009]所述的控制模块为一个片上系统，所述的微处理器和所述的射频模块集成于所述的片上系统上。
[0010]所述的微处理器为增强型8051内核微处理器;所述的射频模块选用符合zigbee标准的射频模块。
[0011 ]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0012]I)该检测设备无需入网，不需要知道zigbee网络的相关信息，不仅通用性更强，而且对原有的zigbee网络不会造成干扰。
[0013]2)该检测设备发送包含检测设备的MAC地址的信号检测帧时，采用广播的方式，所有邻近的zigbee节点各自在接收到信号检测帧后都会返回一个应答帧，该检测设备根据RSSI的最大值而不是根据距离最近的zigbee节点返回的应答帧中的RSSI值来衡量待部署zigbee节点的位置处的网络信号强度，更为客观、准确。
[0014]3)该检测设备无需协调器或路由器参与，主动广播信号检测帧。
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的检测设备的组成结构示意图；
[0016]图2为本实用新型的检测设备的电路原理图。
【具体实施方式】
[0017]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0018]本实施例提出的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，如图1所示，其包括控制模块1、输入单元2和显示单元3以及供电模块4，控制模块I由微处理器11和射频模块12组成，供电模块4为微处理器11和显示单元3供电，微处理器11分别与输入单元2、射频模块12和显示单元3连接;输入单元2传输输入中断信号给微处理器11，微处理器11发送网络信号检测指令给射频模块12，射频模块12广播包含该检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给微处理器11，微处理器11传输最大的RSSI值的十进制值给显示单元3，用户或工作人员通过观看显示单元3上显示的十进制值就能清楚的获知zigbee网络信号强度，即显示单元3上显示的十进制值为当前的zigbee网络信号强度。
[0019]在此具体实施例中，输入单元2选用市售的按键；显示单元3选用市售的OLED(Organic Light-Emitting D1de，有机发光二极管)显示屏，OLED显示屏通过SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)接口与微处理器11连接，微处理器11通过现有的驱动程序和驱动电路实现对OLED显示屏的控制，OLED显示屏用于显示和保持最近一次zigbee网络信号强度值。
[0020]在此具体实施例中，供电模块4为一个3.6V电压的工控锂电池，其3500mAH的功率可保证该检测设备的较长生命周期。
[0021]在此具体实施例中，控制模块I为一个片上系统，微处理器11和射频模块12集成于片上系统上，片上系统上还集成有32K的Flash存储器和8K的SRAM(Static Random AccessMemory，静态随机存取存储器)。控制模块I主要用于运行zigbee协议栈和检测程序，同时可以驱动外围接口设备。微处理器11选用市售的增强型8051内核微处理器，如采用CC2530芯片;射频模块12选用符合zigbee标准的射频模块。
[0022]图2给出了该检测设备的电路原理图。作为输入单元2的按键SI的一端与CC2530芯片的第18引脚连接，作为输入单元2的按键SI的另一端接地，CC2530芯片的第18引脚通过一个电阻Rl与供电模块4连接;OLED显示屏的第I引脚与CC2530芯片的第19引脚连接，OLED显示屏的第2引脚与CC2530芯片的第37引脚连接，OLED显示屏的第3引脚与CC2530芯片的第7引脚连接，OLED显示屏的第4引脚与CC2530芯片的第8引脚连接，OLED显示屏的第5引脚与供电模块4连接，OLED显示屏的第6引脚接地;微处理器11的外围电路如图2所示;微处理器11与射频模块12的连接如图2所示。
[0023]上述实施例提出的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备相应的检测过程为:
[0024]①将检测设备置于zigbee网络区域内待部署节点的位置处，然后使检测设备上电启动并初始化。
[0025]②用户或工作人员手动操作检测设备中的输入单元，输入单元产生输入中断信号，并传输输入中断信号给检测设备中的微处理器。
[0026]③检测设备中的微处理器接收到输入中断信号后，发送网络信号检测指令给检测设备中的射频模块。
[0027]④检测设备中的射频模块接收到网络信号检测指令后，广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧。
[0028]⑤能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点在接收到信号检测帧后，返回一条应答帧给检测设备中的射频模块。
[0029]⑥检测设备中的射频模块可能接收到一条或者多条应答帧，检测设备中的射频模块传输所有应答帧给检测设备中的微处理器。
[0030]⑦检测设备中的微处理器接收到所有应答帧后，从每条应答帧中提取出RSSI(Receive Signal Strength Indicator，接收信号强度指示)值，然后比较所有RSSI值的大小，接着将最大的RSSI值转换为十进制值，再传输作为当前zigbee网络信号强度值的十进制值给检测设备中的显示单元。
[0031]⑧检测设备中的显示单元显示接收到的当前zigbee网络信号强度值，用户或工作人员通过观看显示单元上显示的十进制值就能清楚的获知zigbee网络信号强度。
【主权项】
1.一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于包括控制模块、输入单元和显示单元，所述的控制模块由微处理器和射频模块组成，所述的微处理器分别与所述的输入单元、所述的射频模块和所述的显示单元连接;所述的输入单元传输输入中断信号给所述的微处理器，所述的微处理器发送网络信号检测指令给所述的射频模块，所述的射频模块广播包含检测设备的MAC地址的信号检测帧，并传输能够接收到信号检测帧的每个zigbee节点返回的应答帧给所述的微处理器，所述的微处理器传输最大的RSSI值的十进制值给所述的显示单元。2.根据权利要求1所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的输入单元为按键;所述的显示单元为OLED显示屏。3.根据权利要求1所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于还包括供电模块，所述的供电模块为所述的微处理器和所述的显示单元供电。4.根据权利要求3所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的供电模块为一个3.6V电压的工控锂电池。5.根据权利要求1所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的控制模块为一个片上系统，所述的微处理器和所述的射频模块集成于所述的片上系统上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种低功耗无线局域网络信号强度的检测设备，其特征在于所述的微处理器为增强型8051内核微处理器;所述的射频模块选用符合zigbee标准的射频模块。
【文档编号】H04W24/08GK205726440SQ201620262139
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】王让定, 傅松寅, 钟家东
【申请人】宁波大学
相关技术
网友询问留言
已有0条留言
- 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞！
1