一种内置电池的无线中继器的制作方法

文档序号:15624274发布日期:2018-10-09 22:35阅读:840来源:国知局

本申请涉及电子技术及无线通讯领域,具体涉及一种内置电池的无线中继器。



背景技术:

随着社会进步和科技的飞速发展,我们的生活已经开始越来越多的依赖于身边这些看不见的无线网络。而其中zigbee是一种基于ieee802.15.4标准的低功耗局域网协议,具有近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率的特点,适合嵌入各种智能家居设备。另外thread与zigbee同属802.15.4,但因其是建立在ipv6基础上的协议,因此在传输安全性以及系统可靠性上都得到了很大提升。enocean同样是一种具备低功耗、近距离的无线传输技术,同时还能够通过自身的能量采集模块采集周围环境产生的能量,比如机械能,室内光能,热能等用以为无线通信提供能量。z-wave的网络层定义了一个由最多可以容纳232个设备组成的网络,适合大多数住宅和轻型商业应用。他们定义一个网状网络拓扑(meshnetwork),其中线路供电(main-powered)设备被用作双向信号中继器。这个网状网络提供了一个扩展通信区域同时保持低发射功率,提高覆盖范围,冗余和可动态自愈的网络链路,并使电池供电的设备在尽可能大的范围内进行通讯。以上这些丰富的近距离无线通信技术的出现使得智能家庭的未来变得近在咫尺。

另一方面,无线网络的大量使用虽然能够省去繁琐的布线工作,但是无线网络的数据传输效率受到信号强度的影响很大,在信号不够强的时候,无线网络的数据传输效率往往非常低下,甚至会出现自动断开连接的现象。在实际使用过程中,信号会受到环境等一些客观因素的影响而出现衰减。例如复杂的室内建筑结构,无线信号容易被遮挡进而导致信号难以完全覆盖使用区域,使得网络中的设备掉线而无法使用。

无线信号中继器的诞生便是为了解决这一问题,但目前绝大多数的无线中继器由于没有备用电源,当这些中继器应用于家庭智能安防系统中时,一旦遭遇停电,无线中继器本身以及系统中依赖该无线中继器进行无线数据转发的传感器设备都将无法工作,其后果可想而知。而其他内置有备用电池的无线中继器,又存在内部结构不合理,致使电池体积过大且性能低下,造成使用不便的同时也产生了较大的安全隐患。



技术实现要素:

本发明针对现有技术的不足,提供了一种内置电池的无线中继器,其能够有效拓展对应无线网络的覆盖范围,借由内置的电源电路和可充电电池,实现了无线中继器的高可靠性,紧凑小巧和易于使用,并具备了在没有连接外部生活用电的情况下仍然能够持续工作的优势。

所述一种内置电池的无线中继器,包括:无线通信模块,核心板,电源板,可充电电池。

所述无线通信模块,是指基于zigbee/z-wave/thread/enocean/wifi技术的无线收发soc,所述无线通信模块设于核心板上。

所述核心板,是指搭载了无线通信模块且设有供电电路为板载电子器件供电的电路主板。

所述电源板,是指内置于无线中继器中,将电压在100v至240v的交流电转换为电压小于或等于12v的直流电的电源电路。所述电源板的电源输入端与日常生活用电连接,电源板的电源输出端与核心板的供电电路连接。日常生活用电经过电源板转换后为无线中继器供电的方式称为无线中继器的外部供电。

所述可充电电池,是指内置在无线中继器中的可充放电装置,其包括充放电保护电路和电芯。可充电电池与核心板的供电电路连接。通过所述可充电电池中的充放电保护电路,可实现在无线中继器使用外部供电时,供电电路除向核心板上的电子元件供电外,还能够为可充电电池充电,而当无线中继器外部供电不可用时,可充电电池能够为无线中继器供电。这种由可充电电池为无线中继器供电方式称为电池供电。

进一步的,所述无线中继器还包括有一个功率放大器(rfpoweramplifier),功率放大器与无线通信模块连接。

进一步的,所述无线中继器还包括有至少一个指示灯,指示灯与无线通信模块连接,接受来自无线通信模块的控制信号。

进一步的,所述无线中继器还包括有至少一个发声元件,发声元件与无线通信模块连接,接受来自无线通信模块的控制信号。

进一步的,所述无线中继器还包括有至少一个显示屏,显示屏与无线通信模块连接,接受来自无线通信模块的数据信号。

进一步的,所述无线中继器还包括有至少一个按键,按键与无线通信模块连接,向无线通信模块回传用户的控制信号。

附图说明

本申请中的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,在附图中:

图1为本申请的一种具体实施方式示意图。

图2为本申请的另一种具体实施方式示意图。

图3为本申请的第三种具体实施方式示意图。

具体实施方式

实施例一

请参阅图1,图1为本申请提供的一种内置电池的无线中继器示意图。

本技术方案中的一种内置电池的无线中继器包括具体为zigbee无线收发soc10的无线通信模块,核心板90,电源板20,可充电电池30,功率放大器40,指示灯50,发声元件60,显示屏70,按键80。

其中zigbee无线收发soc10为适用于ieee802.15.4的zigbee系统级芯片(systemonchip,soc)。

将无线中继器上电后,当其周围存在可加入的zigbee无线网络时,无线中继器会自动加入网络,并成为该zigbee无线网络中的路由器节点。其他zigbee终端节点或另一个无线中继器可以通过该无线中继器加入到同一个zigbee无线网络中,进而拓展网络范围。

电源板20的电源输入端与日常生活用电连接,其电源输出端与核心板90的供电电路连接。

可充电电池30与核心板90的供电电路连接。

电源板20将日常生活用电转换为5v直流电为无线中继器供电及为可充电电池30充电。当停电时,无线中继器将采用电池供电。在来电后,无线中继器将使用外部供电,此时可充电电池30也将重新开始充电。

功率放大器40与zigbee无线收发soc10连接,以提高zigbee无线收发soc10的无线电发射功率和接收的灵敏度,扩大无线网络覆盖范围。

指示灯50与zigbee无线收发soc10连接,接受来自zigbee无线收发soc10的控制信号。

发声元件60与zigbee无线收发soc10连接,接受来自zigbee无线收发soc10的控制信号。

显示屏70与zigbee无线收发soc10连接,接受来自zigbee无线收发soc10的数据信号。

按键80与zigbee无线收发soc10连接,向zigbee无线收发soc10回传用户的控制信号。

实施例二

请参阅图2,图2为本申请提供的另一种内置电池的无线中继器示意图。

本技术方案中的一种内置电池的无线中继器包括具体为z-wave无线收发soc110的无线通信模块,核心板90,电源板20,可充电电池30,功率放大器40,指示灯50,发声元件60,显示屏70,按键80。

其中z-wave无线收发soc110为支持z-wave规范的系统级芯片(systemonchip,soc)。

将无线中继器上电后,当其周围存在可加入的z-wave无线网络时,无线中继器会自动加入该z-wave网络成为其中的控制器。用户可以将其他z-wave智能设备或终端通过该无线中继器加入该z-wave网络,构建无线智能网络。

电源板20的电源输入端与日常生活用电连接,其电源输出端与核心板90的供电电路连接。

可充电电池30与核心板90的供电电路连接。

电源板20将日常生活用电转换为5v直流电为无线中继器供电及为可充电电池30充电。当停电时,无线中继器将采用电池供电。在来电后,无线中继器将使用外部供电,此时可充电电池30也将重新开始充电。

功率放大器40与z-wave无线收发soc110连接,以提高z-wave无线收发soc110的无线电发射功率和接收的灵敏度,扩大无线网络覆盖范围。

指示灯50与z-wave无线收发soc110连接,接受来自z-wave无线收发soc110的控制信号。

发声元件60与z-wave无线收发soc110连接,接受来自z-wave无线收发soc110的控制信号。

显示屏70与z-wave无线收发soc110连接,接受来自z-wave无线收发soc110的数据信号。

按键80与z-wave无线收发soc110连接,向z-wave无线收发soc110回传用户的控制信号。

实施例三

请参阅图3,图3为本申请提供的第三种内置电池的无线中继器示意图。

本技术方案中的一种内置电池的无线中继器包括具体为enocean无线收发soc210的无线通信模块,核心板90,电源板20,可充电电池30,功率放大器40,指示灯50,发声元件60,显示屏70,按键80。

其中enocean无线收发soc210为基于enocean标准的系统级芯片(systemonchip,soc)。

将无线中继器上电后,当其周围存在可加入的enocean无线网络时,无线中继器会自动加入该enocean网络成为其中的中继器。用户可以将其他支持enocean的设备通过该无线中继器加入enocean网络,构建无线智能网络。

电源板20的电源输入端与日常生活用电连接,其电源输出端与核心板90的供电电路连接。

可充电电池30与核心板90的供电电路连接。

电源板20将日常生活用电转换为5v直流电为无线中继器供电及为可充电电池30充电。当停电时,无线中继器将采用电池供电。在来电后,无线中继器将使用外部供电,此时可充电电池30也将重新开始充电。

功率放大器40与enocean无线收发soc210连接,以提高enocean无线收发soc210的无线电发射功率和接收的灵敏度,扩大无线网络覆盖范围。

指示灯50与enocean无线收发soc210连接,接受来自enocean无线收发soc210的控制信号。

发声元件60与enocean无线收发soc210连接,接受来自enocean无线收发soc210的控制信号。

显示屏70与enocean无线收发soc210连接,接受来自enocean无线收发soc210的数据信号。

按键80与enocean无线收发soc210连接,向enocean无线收发soc210回传用户的控制信号。

以上所述的三个实施例仅表示本发明的三种具体实施方式,其描述较为具体和详细,但并不应理解为对本发明范围的限制。对于本领域的技术人员在不脱离本发明构思的前提下,均可做出多种更动和修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围。

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