CN102625483A - 一种物联网通信设备 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于通信领域,提供了一种物联网通信设备,所述设备包括:数据处理平台;与数据处理平台连接通信的WiFi模块和RFID模块;以及数据处理平台与局域网之间的通信接口。本发明实施例同时兼容WiFi技术和RFID技术,能兼容市场上所有WiFi终端和RFID终端,替代当前市场上的AP和RFID读写器。一台设备可当多台使用,通过一台设备同时部署两张甚至多张网络,能够为用户节约采购成本,缩短施工工期。同时,该设备还具备智能算法,可以通过RTLS算法对无线终端进行3D定位,并可以作为数据传输汇聚设备,对云计算的应用做好数据支撑。
Description
技术领域
本发明属于通信领域,尤其涉及一种物联网通信设备。
背景技术
当前物联网接入设备都是采用一种标准的无线接入设备,如无线接入点(Access Point,AP)设备、无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)读写设备。无线AP和RFID读写设备都是单独使用,即无线AP只能部署一张WiFi网络,RFID读写设备只能部署一张433MHz~5.8GHz之一频段的网络。无线AP的高带宽(300Mbps)、安全认证特性在RFID读写设备里不具有,而RFID读写设备的快速灵活接入、低功耗特性在无线AP设备里也不具有,难以满足当前物联网应用对高带宽、快速接入的融合通信的需求。
发明内容
本发明实施例提供一种物联网通信设备,旨在解决现有的物联网通信设备未同时兼具无线AP和RFID读写设备,难以满足当前物联网应用对高带宽、快速接入的融合通信需求的问题。
本发明实施例是这样实现的,一种物联网通信设备,所述设备包括:
数据处理平台;
与数据处理平台连接通信的WiFi模块和RFID模块;以及
数据处理平台与局域网之间的通信接口。
本发明实施例同时兼容WiFi技术和RFID技术,能兼容市场上所有WiFi终端和RFID终端,替代当前市场上的AP和RFID读写器。一台设备可当多台使用,通过一台设备同时部署两张甚至多张网络,能够为用户节约采购成本,缩短施工工期。同时,该设备还具备智能算法,可以通过RTLS算法对无线终端进行3D定位,并可以作为数据传输汇聚设备,对云计算的应用做好数据支撑。
附图说明
图1是本发明实施例提供的物联网通信设备的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供的物联网通信设备作为节点设备,支持WiFi终端和RFID终端数据同时接入,并将两部分的数据打包成IP数据包远程传送到IP数据管理终端。设备有线侧挂载有线局域网,支持有线端数据向无线终端转发和无线终端数据向有线端设备转发;无线侧连接各无线终端设备,支持对无线终端数据的接入和发送。
图1示出了本发明实施例提供的物联网通信设备的结构,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。
设备采用WiFi模块2作为无线AP设备,包括数据处理平台1,与数据处理平台1连接通信的WiFi模块2和RFID模块3,以及数据处理平台1与局域网之间通信的电接口4和光接口5。
本发明实施例中将WiFi模块15和RFID模块3融合在一起,WiFi模块2和RFID模块3通过数据处理平台1连接局域网。数据处理平台1对局域网数据以及无线网络数据进行处理,使局域网与WiFi模块2和RFID模块3间相互通信。
数据处理平台1可以使用行业成熟的美国高通公司的Atheros平台。
数据处理平台1与WiFi模块2间的连接通道采用Mini PCI接口,数据处理平台与RFID模块3间的连接通道采用Mini PCI、USB或UART接口。
WiFi模块2、RFID模块3分别使用IPEX/MMCX-SMA/N连接线与天线连接,采用国际标准无线协议,并且可以多频多通道扩展。WiFi模块2可以发射接收2.4GHz和5.8GHz频段,RFID模块3可以发射接收433MHz、900MHz、2.4GHz和5.8GHz频段。
数据处理平台1与局域网之间的电接口4采用以太网RJ-45接口,支持10/100/1000Base-T,光接口5采用SFP接口,支持100/1000Base-F传输速率。
局域网TCP/IP数据从电接口4或光接口5进入设备,数据处理平台1对其进行解析,若是WiFi模块2的数据则通过数据处理平台1与WiFi模块2间的连接通道发送到WiFi模块2,若是RFID模块3的数据则通过数据处理平台与RFID模块3间的连接通道发送到RFID模块3,两种模块将信号发送到天线,天线通过空气介质再将信号传送到WiFi和RFID终端。
各种WiFi、RFID终端通过无线信号将数据传送到物联网接入点的天线处,天线将收到的未解调信号传送到WiFi模块2或RFID模块3并解析,通过WiFi模块2、RFID模块3与数据处理平台1之间的连接通道将有用数据传送进数据处理平台1,数据处理平台1将数据分析、打包成TCP/IP数据包,通过电接口4或光接口5将TCP/IP数据包上传到局域网中。
由于在监狱、煤矿、隧道人员管理、智能交通等特殊场合,不方便部署PC,作为本发明的一个优选实施例,该设备使用基于WiFi、RFID技术的实时定位系统(Real Time Location Systems,RTLS)算法,实现对无线终端的实时定位功能,包括平面定位和3D定位,以满足这些特殊场合的应用需求。
平面定位使用2台本设备作为数据交互平台,其中1台作为主设备,另1台作为从设备。主设备获取所有WiFi、RFID终端和从设备的数据,发往服务器进行定位运算,同时也在主设备内部做定位运算,支持手持终端直接获取定位信息。一个定位终端在两台设备覆盖的范围内处于监听状态,以便获得主(从)设备发来的指令。定位终端若获得了指令,则将指令再返回给主(从)设备,主(从)设备根据发出指令和获取指令的时间t进行距离计算,得出定位终端距离主设备和从设备的距离L=v*(t/2),根据三角函数关系,计算出定位终端处于主设备、从设备和定位终端构成的平面内的角度,从而获得定位终端位于无线覆盖范围内的何处,完成一次定位功能。
3D定位使用4台本设备作为数据交互平台,其中1台作为主设备,另3台作为从设备。主设备获取所有WiFi、RFID终端和从设备的数据,发往服务器进行定位运算,同时也在主设备内部做定位运算,支持手持终端直接获取定位信息。一个定位终端在4台设备覆盖的范围内处于监听状态,以便获得主(从)设备发来的指令。定位终端若获得了指令,则将指令再返回给主(从)设备,每一对主(从)设备根据发出指令和获取指令的时间t进行距离计算,得出定位终端距离这一对主设备和从设备的距离L=v*(t/2),根据三角函数关系,计算出定位终端处于主设备、从设备和定位终端构成的平面内的角度,从而获得定位终端位于无线覆盖范围内的何处,完成一对主从设备平面定位功能。其余两组主从设备也同样做这样的计算操作,再获得两组定位数据,最后通过锥体角度换算关系,从而获得定位终端位于Z轴的位置,完成3D效果的定位功能。
本通信设备同时具有IEEE 802.11a/b/g/n协议和RFID(除WiFi技术外的其它无线技术,如Zigbee、Bluetooth、433MHz等)信号读写协议,是工业级物联网节点设备,使用户在享用IEEE 802.11n(兼容IEEE 802.11a/b/g)无线技术更高传输带宽和更大覆盖范围优势的同时,还能够支持物联网传感终端的数据收发。
本发明实施例提供的物联网通信设备支持与无线分布系统(WDS)的点对点和点对多点连接,可以大范围部署,节省电缆,减少了线路安装和维护工作量,网口支持IEEE 802.3af/at(PoE)功能,支持本地交流电源供电,支持SNMP、Capwap协议管理,操作界面友好。WiFi支持最高600Mbps接入速率,3×3MIMO工作模式。RFID支持最高2Mbps传输速率,1×1工作模式。WiFi模式发射功率最大1000mW(30dBm),RFID模式发射功率最大18mW(12.5dBm),两种模式的发射功率均支持远程在线调节。
本发明实施例同时兼容WiFi技术和RFID技术,能兼容市场上所有WiFi终端和RFID终端,替代当前市场上的AP和RFID读写器。一台设备可当多台使用,通过一台设备同时部署两张甚至多张网络,能够为用户节约采购成本,缩短施工工期。同时,该设备还具备智能算法,可以通过RTLS算法对无线终端进行3D定位,并可以作为数据传输汇聚设备,对云计算的应用做好数据支撑。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种物联网通信设备,其特征在于,所述设备包括:
数据处理平台;
与数据处理平台连接通信的WiFi模块和RFID模块;以及
数据处理平台与局域网之间的通信接口。
2.如权利要求1所述的物联网通信设备,其特征在于,所述WiFi模块与数据处理平台之间的通道采用Mini PCI接口。
3.如权利要求1所述的物联网通信设备,其特征在于,所述RFID模块与数据处理平台之间的连接通道采用Mini PCI、USB或UART接口。
4.如权利要求1所述的物联网通信设备,其特征在于,所述设备采用RTLS算法对无线终端实时定位。
5.如权利要求1所述的物联网通信设备,其特征在于,所述数据处理平台与局域网之间的通信接口包括光接口和电接口。
6.如权利要求5所述的物联网通信设备,其特征在于,所述电接口采用以太网RJ-45接口,所述光接口采用SFP接口。
7.如权利要求1所述的物联网通信设备,其特征在于,所述WiFi模块、RFID模块分别使用IPEX/MMCX-SMA/N连接线与天线连接。
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