CN103561485B - 融合wifi和css无线定位的基站及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了融合WIFI和CSS无线定位的基站，包括WIFI基站模块和CSS基站模块；其特征在于：在WIFI基站模块中集成有交换模块，CSS基站模块通过以太网接口与集成在WIFI基站模块中的交换模块相连接，WIFI基站模块通过WIFI天线接收WIFI数据，进行处理后，传输到外部服务器；并且WIFI基站模块接收外部服务器的数据，进行处理后通过WIFI天线发送WIFI数据；所述CSS基站模块包括CPU主板和CSS收发器，CPU主板通过SPI总线与CSS收发器连接；CPU主板通过WIFI基站模块中的交换模块接收外部服务器的数据，进行处理后，输出到CSS收发器，CSS收发器将收到的数据处理后通过CSS天线发送；并且，CSS收发器通过CSS天线接收无线定位数据，处理后输出到CPU主板；本发明可广泛应用在交通、工矿、国防等领域。
Description
技术领域
本发明涉及无线基站,具体涉及融合WIFI和CSS无线定位的基站。
背景技术
WIFI技术凭其高速、便捷、成本低的独特优势得到了空前的宠爱,广泛用于家庭，办公，工矿，交通，消防，甚至军事等领域；CSS技术采用军用小孔径雷达的Chirp技术，在精确测距、产品功耗、传输范围、移动性、抗干扰性等方面都具有良好的性能。非常适合为诸如室内、隧道和矿井等卫星信号屏蔽的地方提供精确的定位，具有很好的应用前景；但现有的基站中，WIFI和CSS无线定位是分别独立的基站，要实现WIFI数据交换和CSS无线定位需要建立二个独立的基站，成本高。
发明新型内容
本发明所要解决的技术问题是提供融合WIFI和CSS无线定位的基站及方法。
本发明的第一个技术方案是，融合WIFI和CSS无线定位的基站，包括WIFI基站模块和CSS基站模块；其特征在于：在WIFI基站模块中集成有交换模块，CSS基站模块通过以太网接口与集成在WIFI基站模块中的交换模块相连接，WIFI基站模块通过WIFI天线接收WIFI数据，进行处理后，传输到外部服务器；并且WIFI基站模块接收外部服务器的数据，进行处理后通过WIFI天线发送WIFI数据；
所述CSS基站模块包括CPU主板和CSS收发器，CPU主板通过SPI总线与CSS收发器连接；CPU主板通过WIFI基站模块中的交换模块接收外部服务器的数据，进行处理后，输出到CSS收发器，CSS收发器将收到的数据处理后通过CSS天线发送；并且，CSS收发器通过CSS天线接收无线定位数据，处理后输出到CPU主板，CPU主板将CSS收发器输出的数据处理后通过WIFI基站模块中的交换模块传输到外部服务器。
本发明将WIFI基站和CSS定位基站融在一起，集成为一个基站，集成度大大提高，该基站既能提供WIFI接入，又能提供CSS无线精确定位，方便施工和管理维护，降低施工和管理维护费用，为客户提供了功能强大，性价比更高的解决方案。该方案还将CPU主板与CSS收发器通过SPI总线直接连接，利用CSS收发器提供CSS无线定位原始数据，同时为CSS无线定位终端提供数据通道，无线定位数据利用WIFI基站模块的以太网口到达服务器，电路结构简单，成本低，实施方便。
根据本发明所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站的另一种优选方案，所述CSS基站模块还包括N个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与CPU主板连接；N个CSS收发器分别通过CSS天线接收无线定位数据，处理后输出到CPU主板；并且，CPU主板通过WIFI基站模块中的交换模块接收外部服务器的数据，进行处理后，输出到N个CSS收发器，N个CSS收发器将收到的数据处理后通过CSS天线发送。
该方案为CSS无线定位终端提供多个测距锚点，同时其中的任意一个CSS收发器都可以为CSS无线定位终端提供数据通道，以此为CSS无线定位终端提供了多个数据通道，提高了数据传输的可靠性，并且可以在单位空间内减少基站数量，每个CSS无线测距终端的数据通过交换模块的以太网口到达服务器。
根据本发明所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站的另一种优选方案，所述CSS基站模块还包括第二CPU主板和M个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与第二CPU主板连接，第二CPU主板通过以太网接口与WIFI基站模块中的交换模块连接。该方案提供了更为多的测距锚点。
根据本发明所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站的另一种优选方案，所述CSS基站模块还包括第三CPU主板和K个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与第三CPU主板连接，第三CPU主板通过以太网接口与WIFI基站模块中的交换模块连接。
本发明的第二个技术方案是，融合WIFI和CSS无线定位的基站的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：将CSS基站模块通过以太网接口与WIFI基站模块连接，在WIFI基站模块中集成有交换模块，WIFI基站模块与WIFI天线连接；所述CSS基站模块包括CPU主板和CSS收发器，CPU主板通过SPI总线与CSS收发器连接；CSS收发器与CSS天线进行连接；
第二步：系统启动，装载CSS基站驱动程序；
第三步、装载WIFI基站驱动程序；
第四步、启动CSS基站定位守护进程；包括：
第四.一步：从驱动读取定位终端发过来的定位数据；
第四.二步：判断是否有新的数据发过来，如有新的数据则读取数据；
第四.三步：按定位引擎需要的数据格式打包，并通过以太网口发送给定位引擎；返回第四.一步；
第五步、启动WIFI收发线程，包括：
第五.一步、从LAN口，WAN口，wifi无线收发器读取数据；
第五.二步、判断是否新的数据发过来；如有新的数据，则判断是否需要转发数据包；如无需转发数据包，返回第五.一步；如需要转发数据包，则判断从哪一个接口转发，并把数据包从对应的端口转发出去，返回第五.一步；
第六步、启动WIFI配置管理服务守护进程，即对WIFI基站模块参数进行配置管理，并对当前状态进行监控。
所述CSS基站模块还包括N个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与CPU主板连接，同时，N个CSS收发器分别连接CSS天线。
本发明所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站及方法的有益效果是：本发明新型将WIFI基站和CSS定位基站融在一起，集成度大大提高，该基站既能提供WIFI接入，又能提供CSS无线精确定位，方便施工和管理维护，降低施工和管理维护费用；CSS基站模块多样化设计，可根据客户需要提供多个测距锚点；本发明新型功能强大，性价比高，可广泛应用在物流、交通、工矿、国防等领域，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是融合WIFI和CSS无线定位的基站的原理框图。
图2是具体实施例的原理框图。
图3是CSS基站模块2的运行流程图。
图4是CSS基站模块2定位守护进程图
图5是WIFI基站模块1的运行流程图。
图6是WIFI基站模块1WIFI收发线程图。
具体实施方式
参见图1，融合WIFI和CSS无线定位的基站，包括WIFI基站模块1和CSS基站模块2；在WIFI基站模块1中集成有交换模块，CSS基站模块2通过以太网接口与集成在WIFI基站模块1中的交换模块相连接，WIFI基站模块1通过WIFI天线接收WIFI数据，进行处理后，传输到外部服务器；并且WIFI基站模块1接收外部服务器的数据，进行处理后通过WIFI天线发送WIFI数据；
所述CSS基站模块2包括CPU主板6和CSS收发器7，CPU主板6通过SPI总线与CSS收发器7连接；CPU主板6通过WIFI基站模块1中的交换模块接收外部服务器的数据，进行处理后，输出到CSS收发器7，CSS收发器7将收到的数据处理后通过CSS天线5发送；并且，CSS收发器7通过CSS天线5接收无线定位数据，处理后输出到CPU主板6，CPU主板6将CSS收发器7输出的数据处理后通过WIFI基站模块1中的交换模块传输到外部服务器。
所述WIFI基站模块1可采用Atheros生产的AR7161型号的基站模块；所述CPU主板6可采用Atmel的SAM9X25型号；CSS收发器7可采用Nanotron公司的nanoPAN 5375射频模块。
所述CSS基站模块2还包括N个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与CPU主板6连接；N个CSS收发器分别通过CSS天线接收无线定位数据，处理后输出到CPU主板6；并且，CPU主板6通过WIFI基站模块1中的交换模块接收外部服务器的数据，进行处理后，输出到N个CSS收发器，N个CSS收发器将收到的数据处理后通过CSS天线发送。
参见图2，所述CSS基站模块2还包括第二CPU主板和M个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与第二CPU主板连接，第二CPU主板通过以太网接口与WIFI基站模块1中的交换模块连接；M由第二CPU主板的端口数量以及客户需要确定，可取大于等于1的自然数；第二CPU主板9还通过设备接口与周边设备8连接。所述第二CPU主板9可采用Atmel的SAM9X25型号；CSS收发器可采用Nanotron公司的nanoPAN 5375射频模块。CPU主板6还通过设备接口与周边设备8连接。
所述CSS基站模块2还包括第三CPU主板10和K个CSS收发器，K个CSS收发器均分别通过SPI总线与第三CPU主板10连接，第三CPU主板通过以太网接口与WIFI基站模块1中的交换模块连接。K由第三CPU主板10的端口数量以及客户需要确定，可取大于1的自然数；第三CPU主板10还通过设备接口与周边设备连接。所述第三CPU主板10可采用Atmel的SAM9X25型号；CSS收发器可采用Nanotron公司的nanoPAN 5375射频模块。
在具体实施例中，还可根据需要设置第四CPU主板以及与第四CPU主板连接的多个CSS收发器，在此不累述。
参见图3至图6，融合WIFI和CSS无线定位的基站的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：将CSS基站模块2通过以太网接口与WIFI基站模块1连接，在WIFI基站模块1中集成有交换模块，WIFI基站模块1与WIFI天线连接；所述CSS基站模块2包括CPU主板6和CSS收发器7，CPU主板6通过SPI总线与CSS收发器7连接；CSS收发器7与CSS天线5进行连接；
第二步：系统启动，装载CSS基站驱动程序；
第三步、装载WIFI基站驱动程序；
第四步、启动CSS基站定位守护进程；包括：
第四.一步：从驱动读取定位终端发过来的定位数据；
第四.二步：判断是否有新的数据发过来，如有新的数据则读取数据；
第四.三步：按定位引擎需要的数据格式打包，并通过以太网口发送给定位引擎；返回第四.一步；
第五步、启动WIFI收发线程，包括：
第五.一步、从LAN口，WAN口，wifi无线收发器读取数据；
第五.二步、判断是否新的数据发过来；如有新的数据，则判断是否需要转发数据包；如无需转发数据包，返回第五.一步；如需要转发数据包，则判断从哪一个接口转发，并把数据包从对应的端口转发出去，返回第五.一步；
第六步、启动WIFI配置管理服务守护进程；即对WIFI基站模块参数进行配置管理，并对当前状态进行监控。
所述CSS基站模块2还包括N个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与CPU主板6连接，同时，N个CSS收发器分别连接CSS天线。
上面对本发明的具体实施方式进行了描述，但是，本发明保护的不仅限于具体实施方式的范围。
Claims (6)
1.融合WIFI和CSS无线定位的基站，包括WIFI基站模块(1)和CSS基站模块(2)；其特征在于：在WIFI基站模块(1)中集成有交换模块，CSS基站模块(2)通过以太网接口与集成在WIFI基站模块(1)中的交换模块相连接，WIFI基站模块(1)通过WIFI天线接收WIFI数据，进行处理后，传输到外部服务器；并且WIFI基站模块(1)接收外部服务器的数据，进行处理后通过WIFI天线发送WIFI数据；
所述CSS基站模块(2)包括CPU主板(6)和CSS收发器(7)，CPU主板(6)通过SPI总线与CSS收发器(7)连接；CPU主板(6)通过WIFI基站模块(1)中的交换模块接收外部服务器的数据，进行处理后，输出到CSS收发器(7)，CSS收发器(7)将收到的数据处理后通过CSS天线(5)发送；并且，CSS收发器(7)通过CSS天线(5)接收无线定位数据，处理后输出到CPU主板(6)，CPU主板(6)将CSS收发器(7)输出的数据处理后通过WIFI基站模块(1)中的交换模块传输到外部服务器。
2.根据权利要求1所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站，其特征在于：所述CSS基站模块(2)还包括N个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与CPU主板(6)连接；N个CSS收发器分别通过CSS天线接收无线定位数据，处理后输出到CPU主板(6)；并且，CPU主板(6)通过WIFI基站模块(1)中的交换模块接收外部服务器的数据，进行处理后，输出到N个CSS收发器，N个CSS收发器将收到的数据处理后通过CSS天线发送。
3.根据权利要求2所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站，其特征在于：所述CSS基站模块(2)还包括第二CPU主板(9)和M个CSS收发器，M个CSS收发器均分别通过SPI总线与第二CPU主板(9)连接，第二CPU主板(9)通过以太网接口与WIFI基站模块(1)中的交换模块连接。
4.根据权利要求3所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站，其特征在于：所述CSS基站模块(2)还包括第三CPU主板(10)和K个CSS收发器，K个CSS收发器均分别通过SPI总线与第三CPU主板(10)连接，第三CPU主板(10)通过以太网接口与WIFI基站模块(1)中的交换模块连接。
5.融合WIFI和CSS无线定位的基站的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
第一步：将CSS基站模块(2)通过以太网接口与WIFI基站模块(1)连接，在WIFI基站模块(1)中集成有交换模块，WIFI基站模块(1)与WIFI天线连接；所述CSS基站模块(2)包括CPU主板(6)和CSS收发器(7)，CPU主板(6)通过SPI总线与CSS收发器(7)连接；CSS收发器(7)与CSS天线(5)进行连接；
第二步：系统启动，装载CSS基站驱动程序；
第三步、装载WIFI基站驱动程序；
第四步、启动CSS基站定位守护进程；包括：
第四.一步：从驱动读取定位终端发过来的定位数据；
第四.二步：判断是否有新的数据发过来，如有新的数据则读取数据；
第四.三步：按定位引擎需要的数据格式打包，并通过以太网口发送给定位引擎；返回第四.一步；
第五步、启动WIFI收发线程，包括：
第五.一步、从LAN口，WAN口，wifi无线收发器读取数据；
第五.二步、判断是否新的数据发过来；如有新的数据，则判断是否需要转发数据包；如无需转发数据包，返回第五.一步；如需要转发数据包，则判断从哪一个接口转发，并把数据包从对应的端口转发出去，返回第五.一步；
第六步、启动WIFI配置服务守付进程。
6.根据权利要求5所述的融合WIFI和CSS无线定位的基站的控制方法，其特征在于：所述CSS基站模块(2)还包括N个CSS收发器，每个CSS收发器均分别通过SPI总线与CPU主板(6)连接，同时，N个CSS收发器分别连接CSS天线。
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