专利名称：一种基于zigbee网络的智能网关的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种互联网网关，尤其涉及一种基于ZIGBEE网络的智能网关。
背景技术：
无线传感网络是近几年应用较多的网络之一，随着物联网技术的发展对无线传感网络的研究也会有大的发展，ZIGBEE技术正是众多无线传感网路技术中比较成熟的一种， 它具有最低的功耗和成本、足够的传输速度和距离、较大的网络容量和较好的安全性等特
点ο现有的ZIGBEE产品中，只提供协调器的RS232接口与上位机的通讯，还不能实现 ZIGBEE网络与TCP/IP网络的互联，若要实现ZIGBEE网络与TCP/IP网络的互联，需要一个智能的协议转换网关，以便ZIGBEE网络接入成熟的TCP/IP网络。
发明内容为了解决现有技术的不足，本实用新型提供一种基于ZIGBEE网络的智能网关，实现ZIGBEE网络与TCP/IP网络的互联，即实现ZIGBEE网络节点的数据上发到TCP/IP网络上的服务器或设备，TCP/IP网络上服务器或设备下发指令和数据到ZIGBEE节点的功能。为了实现上述目的，本实用新型的基于ZIGBEE网络的智能网关，包括中央处理器、ZIGBEE协调器、网络接口、USB HOST接口、RS232接口，以及存储器，其中，所述中央处理器，其分别与所述ZIGBEE协调器、所述网络接口、USB HOST接口、所述RS232接口，以及所述存储器连接，用于进行ZIGBEE协议与TCP/IP协议的相互转换以及 ZIGBEE协调器的管理；所述ZIGBEE协调器，其与所述中央处理器连接，用于实现ZIGBEE协调器的协议， 以及所述中央处理器与链路层的通讯；所述网络接口，连接所述中央处理器，用于实现所述中央处理器与ICP/IP网络通讯；所述USB HOST接口，连接所述中央处理器，用于所述中央处理器与外部设备的数据交换；所述RS232接口，连接所述中央处理器，用于所述中央处理器与外部设备的数据交换；所述存储器，连接所述中央处理器，用于存储程序和数据。其中，所述中央处理器采用AT91SAM拟61芯片。其中，所述ZIGBEE协调器通过串口与所述中央处理器连接。其中，所述网络接口还包括以太网接口、WIFI模块、GPRS模块、3G模块。其中，所述WIFI模块通过SPI 口与所述中央处理器连接。其中，所述3G模块通过USB接口与所述中央处理器连接。其中，所述3G模块为TD-SCDMA、WCDMA或CDMA2000标准模块。[0018]其中，其特征在于，所述存储器包括程序存储器DATAFLASH、动态存储器SDRAM和数据存储器T-Flash。本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中图1为本实用新型的基于ZIGBEE网络的智能网关硬件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。图1为本实用新型的基于ZIGBEE网络的智能网关硬件结构示意图，如图1所示， 本实用新型的基于ZIGBEE网络的智能网关包括中央处理器101、ZIGBEE协调器102、网络接口 103、USB HOST 接口 104、RS232 接口 105，以及存储器 106，其中，中央处理器101，其分别与ZIGBEE协调器102、网络接口 103、USB HOST接口 104、 RS232接口 105，以及存储器106连接，通过网络接口 103与ICP/IP网络相连，用于进行 ZIGBEE协议与TCP/IP协议的相互转换以及ZIGBEE协调器102的管理。中央处理器101采用专用高性能处理器AT91SAM9261。ZIGBEE协调器102，其通过串口与中央处理器101连接，用于实现ZIGBEE协调器的协议，负责链路层的通讯。本实用新型采用TI公司的CC2530ZIGBEE芯片完成ZIGBEE协调器的工作。网络接口 103，其分别连接中央处理器101和ICP/IP网络，用于实现中央处理器 101与ICP/IP网络通讯。优选地，本实用新型网络接口 103包括以下接口 1)以太网接口模块，以太网接口模块是一个10M/100M自适应的通讯接口，可以与以太网交换机相连，使网关接入TCP/IP网络，本系统使用DM9000A以太网接口芯片实现以太网接口功能。2)GPRS模块，GPRS模块是一种通用的无线接入模块，可以方便的接入TCP/IP网络，本系统使用SIM300GPRS模块实现GPRS的接入功能，它是一款双频的GPRS模块。3) 3G模块，可支持TD-SCDMA、WCDMA及CDMA2000标准的3G模块，所有3G模块都是通过AT91SAM拟61的USB接口与中央处理器101连接。4) WIFI模块，使用支持802. llb/g的WIFI模块，可以通过WIFI网络接入TCP/IP 系统，WIFI模块通过SPI 口与中央处理器101连接。USB HOST接口 104，其与中央处理器101连接，用于中央处理器101与外部设备的数据交换。RS232接口 105，其与中央处理器101连接，用于中央处理器101与外部设备的数据交换。存储器106，其与中央处理器101连接，存储器106进一步包括程序存储器DATAFLASH、动态存储器SDRAM和数据存储器T-Flash。程序存储器使用4MDATAFLASH，数据存储器使用64M SDRAM。协议转换的工作原理与工作流程描述如下本网关实现协调器与无线节点的数据互传、协调器与ARM处理器的数据互传、ARM 处理器与TCP/IP网络的数据互传。协调器使用TI公司的CC2530芯片，它上面运行TI的 Z-Stack协议栈。网络节点也使用CC2530芯片，它上面运行TI的ZIGBEE节点程序。当数据从ZIGBEE节点发送到TCP/IP网络的设备上时，其数据流程是=ZIGBEE节点发送数据到ZIGBEE路由器，ZIGBEE路由器转发数据到ZIGBEE协调器，ZIGBEE协调器经过串口发送AT91SAM9261处理器，处理器接收到数据后交给内部的协议转换程序，协议转换程序按照802. 3协议重新封包，再交由系统选择的通讯接口发送到TCP/IP网络上的设备进行处理。反之，当数据从TCP/IP网络上的设备发送到ZIGBEE节点时，其数据流是TCP/ IP网络上的设备按照IP地址把数据发给AT91SAM9261处理器，处理器接收到数据后，提交给内部的协议转换模块，协议转换模块按照ZIGEBB协议重新封包，再经由RS232 口传给 ZIGBEE协调器，ZIGBEE协调器按照路由表经由选定的路由器把数据传送给ZIGBEE节点。本领域普通技术人员可以理解以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于ZIGBEE网络的智能网关，包括中央处理器、ZIGBEE协调器、网络接口、USB HOST接口、RS232接口，以及存储器，其特征在于，所述中央处理器，其分别与所述ZIGBEE协调器、所述网络接口、USB HOST接口、所述 RS232接口，以及所述存储器连接，用于进行ZIGBEE协议与TCP/IP协议的相互转换以及 ZIGBEE协调器的管理；所述ZIGBEE协调器，其与所述中央处理器连接，用于实现ZIGBEE协调器的协议，以及所述中央处理器与链路层的通讯；所述网络接口，连接所述中央处理器，用于实现所述中央处理器与ICP/IP网络通讯； 所述USB HOST接口，连接所述中央处理器，用于所述中央处理器与外部设备的数据交换；所述RS232接口，连接所述中央处理器，用于所述中央处理器与外部设备的数据交换； 所述存储器，连接所述中央处理器，用于存储程序和数据。
2.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE网络的智能网关，其特征在于，所述中央处理器采用AT91SAM9261芯片。
3.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE网络的智能网关，其特征在于，所述ZIGBEE协调器通过串口与所述中央处理器连接。
4.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE网络的智能网关，其特征在于，所述网络接口还包括以太网接口、WIFI模块、GPRS模块、3G模块。
5.根据权利要求4所述的基于ZIGBEE网络的智能网关，其特征在于，所述WIFI模块通过SPI 口与所述中央处理器连接。
6.根据权利要求4所述的基于ZIGBEE网络的智能网关，其特征在于，所述3G模块通过 USB接口与所述中央处理器连接。
7.根据权利要求4或6所述的基于ZIGBEE网络的智能网关，其特征在于，所述3G模块为 TD-SCDMA, WCDMA 或 CDMA2000 标准模块。
8.根据权利要求1所述的基于ZIGBEE网络的智能网关，其特征在于，所述存储器包括程序存储器DATAFLASH、动态存储器SDRAM和数据存储器T-Flash。
专利摘要一种基于ZIGBEE网络的智能网关，包括中央处理器、ZIGBEE协调器、网络接口、USB HOST接口、RS232接口，以及存储器，所述中央处理器，其分别与所述ZIGBEE协调器、所述网络接口、USB HOST接口、所述RS232接口，以及所述存储器连接，用于进行ZIGBEE协议与TCP/IP协议的相互转换以及ZIGBEE协调器的管理；所述ZIGBEE协调器，用于实现ZIGBEE协调器的协议，以及所述中央处理器与链路层的通讯；所述网络接口，用于实现所述中央处理器与ICP/IP网络通讯；所述USB HOST接口用于所述中央处理器与外部设备的数据交换；所述RS232接口，用于所述中央处理器与外部设备的数据交换；所述存储器，用于存储程序和数据。通过本实用新型，能够使ZIGBEE协议与TCP/IP协议的相互转换，实现了ZIGBEE网络与TCP/IP网路进行互联互通。
文档编号H04L12/66GK202043124SQ20112010494
公开日2011年11月16日 申请日期2011年4月12日 优先权日2011年4月12日
发明者李玉松, 柳宁 申请人:李玉松, 柳宁