Wi-Fi物联网异构方法及其架构的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及的是一种物联网领域的技术，具体是一种W1-Fi物联网异构网络方法及其架构。
【背景技术】
[0002]物联网，即Internet Of Things(1T)。物联网设备可以是各种信息传感器和控制器，也可以是各种智能化的家用电器。物联网设备通过多种方式接入互联网，形成的一个巨大网络，实现了互联网从人向物的延伸。
[0003]W1-Fi物联网接入方式是应用最广，成本最低，可扩展性最好的物联网接入方式之一。通常，W1-Fi物联网设备直接通过W1-Fi接入点(W1-Fi Access Point，也称Wi_Fi热点或无线路由器)接入网络。但是，大部分的W1-Fi物联网设备功能较单一，数据交换量相对较小。很多时候，在W1-Fi物联网组网时，W1-Fi物联网设备间空间距离较大，设备分布密度较小(相互作中继设备不可能)，而且多数情况下这些设备数据速率要求较低。因此会造成在某些应用场景中，传统的W1-Fi链路传输物理距离达到或者超过极限的情况。又或者在W1-Fi 物联网的覆盖空间中信道情况复杂时 ，对于较宽频带的高速率 W1-Fi 信号， 相对较长的无线信道的多径时延或信道时变造成传统的W1-Fi链路数据传输效果不佳。
[0004]现有技术中，在W1-Fi物联网组网过程中，需额外为分散分布或信道状况差的W1-Fi 物联网设备在合适的距离或位置配置数量可观的中继设备。但是这种解决方式会增大W1-Fi物联网的实现复杂度，大大增加网络成本和维护难度。
[0005]现有技术没有解决在单一协议的物联网中扩大覆盖范围的问题，且实现复杂，成本较高。
【发明内容】
[0006]本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种W1-Fi物联网异构方法及其架构，在需要长距离布设低密度W1-Fi物联网设备时，采用降数据速率的W1-Fi物联网子网，以扩展该子网的信号有效覆盖范围，并通过W1-Fi物联网桥接设备与标准全速率的W1-Fi物联网的设备进行数据交换。
[0007]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0008]一种W1-Fi物联网异构方法，在W1-Fi物联网中设置至少一 W1-Fi物联网桥接设备，所述W1-Fi物联网桥接设备采用时分的形式，且所述W1-Fi物联网桥接设备以降数据速率模式与至少一个长距离物联网设备进行通信。
[0009]所述降数据速率模式为长符号周期lib模式；
[0010]所述W1-Fi物联网桥接设备为支持长符号周期lib模式的W1-Fi物联网桥接设备，所述桥接设备以长符号周期lib模式与至少一个远距离物联网设备进行通信。
[0011]所述长符号周期为标准lib符号周期的2倍或4倍。
[0012]所述长符号周期lib模式为在802.lib工作模式下，不改变基带模块的工作时钟频率，通过加长扩频码长度，加长符号周期。
[0013]所述桥接W1-Fi物联网设备具备正常W1-Fi物联网设备功能，通过正常方式链接W1-Fi接入点，接入互联网。
[0014]所述桥接设备与正常W1-Fi设备通过物理层解调、MAC层解析或MAC层封装、物理层调制进行数据传输。
[0015]所述桥接设备将来自正常W1-Fi设备的下行数据进行物理层解调和MAC层解析，并重新进行长符号周期lib模式的MAC层封装和物理层调制后，以时分形式在不同的时隙内将该数据转发至工作于长符号周期lib模式的远距离物联网设备。
[0016]一种异构物联网架构，包括:
[0017]无线路由器，其与物联网相连，且所述无线路由器支撑标准W1-Fi链路；
[0018]桥接设备，其与所述无线路由器通过标准W1-Fi链路连接；
[0019]降数据速率模式W1-Fi设备，其与所述桥接设备通过降数据速率模式连接。
[0020]所述降数据速率模式为长符号周期lib模式；
[0021]所述降数据速率模式W1-Fi设备为降长符号周期lib模式W1-Fi设备，所述长符号周期lib模式Wi — Fi设备与所述桥接设备通过长符号周期lib模式连接。
[0022]所述的桥接设备包括:模式控制模块以及模式可调的MAC模块、W1-Fi数字调制解调基带模块、ADC/DAC及模拟基带模块，其中:模式控制模块通过控制数字基带模块的工作模式，改变基带调制解调的扩频序列，对基带前导码格式作调整，，以改善AGC对新扩频序列的搜索性能。
[0023]与现有技术相比，本发明能够显著提高物联网覆盖范围，对抗恶劣信道条件，增强信号传输的稳定性;同时实现简单，不需要额外的装置，也不需要对现有物联网设备的电路实现做很大修改。
【附图说明】
[0024]图1为本发明W1-Fi物联网异构方法的实施例一的结构示意图。
[0025]图2为本发明W1-Fi物联网异构方法的实施例二的结构示意图。
[0026]图3为本发明桥接设备实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
[0028]本发明公开了一种W1-Fi物联网异构方法，在W1-Fi物联网中设置至少一 W1-Fi物联网桥接设备，所述W1-Fi物联网桥接设备采用时分的形式，且所述W1-Fi物联网桥接设备以降数据速率模式与至少一个长距离物联网设备进行通信。所述桥接W1-Fi物联网设备具备正常W1-Fi物联网设备功能，通过正常方式链接W1-Fi接入点，接入互联网。
[0029]本发明通过W1-Fi物联网桥接设备以降数据速率模式与至少一个长距离物联网设备进行通信，在需要长距离布设低密度W1-Fi物联网设备时，采用降数据速率模式的W1-Fi物联网子网，以扩展该子网的信号有效覆盖范围，并通过W1-Fi物联网桥接设备与标准全速率的W1-Fi物联网的设备进行数据交换。
[0030]本发明中的所述的时分形式是指:桥接设备在两个不同模式的子网中，共享其MAC模块、基带模块及RF模块，因此需要在时间上分开处理不同模式链路上传输的数据;两种模式之间的时隙比例，视远距离物联网设备和桥接设备各自的数据速率需求而定。
[0031]本发明中的所述降数据速率模式为长符号周期lib模式和\或降基带速率模式。
[0032]本发明中所述的桥接W1-Fi物联网设备，可以具备正常W1-Fi物联网设备功能，通过正常方式链接W1-Fi接入点，接入互联网。所述的桥接设备将来自长距离物联网设备的上行数据进行降基带速率的物理层解调和MAC层解析，并重新经过全基带速率的MAC层封装和物理层调制，以时分形式在不同的时隙内将该数据转发至全基带速率设备;桥接设备将来自全基带速率设备的下行数据进行全基带速率的物理层解调和MAC层解析，并重新进行降基带速率的MAC层封装和物理层调制后，以时分形式在不同的时隙内将该数据转发至长距离物联网设备。
[0033 ]正常的全基带速率的W1- Fi设备，在无线信道上数据速率较低、调制阶数较小的时候，传输距离较大。因此，为了提高信号传输距离，而采用降基带速率的物联网子网，在小数据速率的基础上降基带速率最有意义。如1Mbps全基带速经过降MAC模块和基带模块的采样速率至1/2(即0.5Mbps)，则实际基带速率相应降至1/2，信号带宽降至全基带速率时的1/2，对抗无线信道多径衰落的性能得到提高，可稳定传输数据的物理距离加大。
[0034]所述W1-Fi物联网桥接设备为支持长符号周期lib模式的W1-Fi物联网桥接设备，所述桥接设备以长符号周期lib模式与至少一个远距离物联网设备进行通信。所述长符号周期为标准lib符号周期的整数倍，本发明中长符号周期与标准lib符号周期的倍数可根据距离的长短地进行选择，优选标准lib符号周期的2倍或4倍。
[0035]所述长符号周期lib模式为在802.lib工作模式下，不改变基带模块的工作时钟频率，通过加长扩频码长度，加长符号周期。
[0036]所述桥接设备与所述长距离物联网设备通过长符号周期lib模式的物理层解调、MAC层解析或MAC层封装、物理层调制进行数据传输;所述桥接设备与正常W1-Fi设备通过物理层解调、MAC层解析或MAC层封装、物理层调制进行数据传输。所述的桥接W1-Fi物联网设备，可以具备正常W1-Fi物联网设备功能，通过正常方式链接W1-Fi接入点，接入互联网，桥接设备将来自远距离物联网设备的上行数据进行长符号周期lib模式的物理层解调和MAC层解析，并重新经过正常W1-Fi的MAC层封装和物理层调制，以时分形式在不同的时隙内将该数据转发至正常W1-Fi设备;桥接设备将来自正常W1-Fi设备的下行数据进行物理层解调和MAC层解析，并重新进行长符号周期lib模式的MAC层封装和物理层调制后，以时分形式在不同的时隙内将该数据转发至工作于长符号周期lib模式的远距离物联网设备。
[0037]本发明中由于标准的W1-Fi设备，在无线信道上数据速率较低、调制阶数较小的时候，传输距离较大。因此，为了提高信号传输距离，而采用长符号周期的lib模式的物联网子网，在小数据速率的基础上，加长符号周期，降低基带速率最有意义。如1Mbps标准lib模式，经过加长符号