专利名称：一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关的制作方法
技术领域：
一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关技术领域[0001]本实用新型涉及一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关。 技术背景[0002]目前，传感器网络网关大部分是通过有线的方式与服务器端连接，例如RS232或者以太网。这样结构的网络不能灵活的在室外环境下部署。我们的网关采用Wifi无线接入技术，可以灵活的在野外进行系统布设。[0003]而且，目前大部分网关都采用有线电源为其供电，但是布设在室外系统有时无法采用有线电源供电，这样系统的布设受电源的限制。这样的网关节点的功耗高，且系统成本尚ο[0004]近年来，无线传感器网络以其不可比拟的优越性，已经得到了国际上研究机构的广泛关注。无线传感器网络综合了无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术、分布式信息处理技术等，能够实时采集监测区域内的信息，通过无线通信模块将采集到的信息发送给汇聚节点，以实现复杂环境下的目标监测。无线传感器网络已经在军事、工业、农业、环境和医疗护理等领域得到了广泛的应用。无线传感器网络网关节点是网络的控制中心，是实现无线传感器网络内网与外网之间通信重要网关。无线传感器网络网关实现了对监测范围内的所有传感器节点采集到的数据融合工作，负责将传感器采集到的数据通过无线通信或者以太网发送给远程终端，同时对监控中心所发的指令给予相应处理。实用新型内容[0005]本实用新型的目的是克服上述现有技术的存在的不足，提供系统布设、网关节点的功耗低、且系统成本低的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关。[0006]本实用新型是通过以下技术方案来实现一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，包括处理器、zigbee模块和WiFi模块，所述zigbee模块和WiFi模块与所述处理器连接。通过Zigbee模块收集Zigbee网络的数据信息，并在处理器对数据进行解析处理、 压缩打包再通过WiFi模块传送到WiFi网络，也可以将从WiFi网络收集到了数据和命令信息通过处理器传送到Zigbee网络。即也能够通过WiFi模块收集WiFi网络的数据和命令信息，并在处理器对数据进行解析处理，再通过Zigbee模块传送到Zigbee网络中的目标节点上，可以在野外灵活的进行系统布设。[0007]所述的处理器、zigbee模块和WiFi模块分别与电源管理模块连接，电源管理模块实现对Zigbee模块和WiFi模块的电源管理，可以根据网络环境和应用需求控制Zigbee模块和WiFi模块的电源模块，这样可以节省很多系统能量，同时还可以减少Zigbee网络和 WiFi网络之间的干扰。[0008]所述zigbee模块可以是通过串行外设接(SPI)与所述处理器连接。[0009]所述WiFi模块可以是通过通用异步接收/发送装置与所述处理器连接。[0010]所述处理器可采用单片机、ARM等不同性能具有指令执行、数据处理功能的处理芯片，可以采用MSP430F1611.[0011]所述Zigbee模块可以采用ISM频段的433MHz、915MHz以及2. 4GHz的射频收发芯片构成。优选的，所述Zigbee模块是CCM20射频芯片，Zigbbe模块通信频率为2. 4GHz。[0012]所述WiFi模块可以采用2. 4G WiFi射频模块构成。优选的WiFi模块是TO-2100T 模块，WiFi模块通信频率为2. 4GHz。[0013]所述电源模块是LM2596开关电压调节器，电源开关模块是T6615。电源管理模块主要由开关电源组成，处理器通过控制开关电源的开关控制Zigbee模块的和WiFi模块的工作和休眠状态。[0014]与现有技术相比，本实用新型的优点在于成本低；能效高；布设灵活方便。
[0015]图1是本实用新型一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关的是节点的结构示意图。
具体实施方式
[0016]
以下结合附图对本实用新型一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关作进一步描述。[0017]一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，如图1所示，包括处理器、zigbee 模块和WiFi模块，所述zigbee模块通过串行外设接口(SPI)与所述处理器连接；所述 WiFi模块通过通用异步接收/发送装置(UART)与所述处理器连接。通过Zigbee模块收集 Zigbee网络的数据信息，并在处理器对数据进行解析处理、压缩打包再通过WiFi模块传送到WiFi网络，也可以将从WiFi网络收集到了数据和命令信息通过处理器传送到Zigbee网络。即也能够通过WiFi模块收集WiFi网络的数据和命令信息，并在处理器对数据进行解析处理，再通过Zigbee模块传送到Zigbee网络中的目标节点上，可以在野外灵活的进行系统布设。所使用、zigbee模块与zigbee天线连接，所述WiFi模块与WiFi天线连接。[0018]优选的，所述的处理器、zigbee模块和WiFi模块分别与电源管理模块连接，电源管理模块实现对Zigbee模块和WiFi模块的电源管理，可以根据网络环境和应用需求控制 Zigbee模块和WiFi模块的电源模块，这样可以节省很多系统能量，同时还可以减少Zigbee 网络和WiFi网络之间的干扰。[0019]所述处理器可采用单片机、ARM等不同性能具有指令执行、数据处理功能的处理芯片。优选的可以采用MSP430F1611。所述Zigbee模块可以采用ISM频段的433MHz、915MHz 以及2. 4GHz的射频收发芯片构成。优选的，所述Zigbee模块是CCM20射频芯片，Zigbbe 模块通信频率为2. 4GHz。所述WiFi模块可以采用2. 4G WiFi射频模块构成。优选的WiFi 模块是WE-2100T模块，WiFi模块通信频率为2. 4GHz。电源管理模块主要由开关电源组成， 处理器通过控制开关电源的开关控制Zigbee模块的和WiFi模块的工作和休眠状态。所述电源模块是LM2596开关电压调节器，电源开关模块是T6615。[0020]以上所述者，仅为本实用的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用实施的范围， 即大凡依本实用申请专利范围及实用说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用专利涵盖的范围内。
权利要求1.一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于包括处理器、Zigbee 模块和WiFi模块，所述zigbee模块和WiFi模块与所述处理器连接。
2.如权利要求1所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述的处理器、zigbee模块和WiFi模块分别与电源管理模块连接。
3.如权利要求2所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述zigbee模块是通过串行外设接口与所述处理器连接。
4.如权利要求3所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述WiFi模块是通过通用异步接收/发送装置与所述处理器连接。
5.如权利要求4所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述处理器采用MSP430F1611。
6.如权利要求4所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述Zigbee模块采用ISM频段的433MHz、915MHz以及2. 4GHz的射频收发芯片构成。
7.如权利要求6所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述Zigbee模块是CCM20射频芯片，通信频率为2. 4GHz。
8.如权利要求4所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述WiFi模块是TO-2100T模块，信频率为2. 4GHz。
9.如权利要求4所述的一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其特征在于 所述电源模块是LM2596开关电压调节器。
专利摘要本实用新型公开一种用于农业环境监测的无线传感器网络网关，其包括处理器、zigbee模块和WiFi模块，所述zigbee模块和WiFi模块与所述处理器连接；所述的处理器、zigbee模块和WiFi模块分别与电源管理模块连接。本实用新型的优点在于成本低、能效高及布设灵活方便。
文档编号H04W88/16GK202285435SQ20112042900
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月2日 优先权日2011年11月2日
发明者催莉, 刘毅勇, 朱健文, 李栋, 苏光, 葛仁北, 赵泽 申请人:中国科学院计算技术研究所, 肇庆软件国际化中心有限公司