CN104349375A - 一种工业无线通信多信道环境可视化系统 - Google Patents

一种工业无线通信多信道环境可视化系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104349375A
CN104349375A CN201410587977.8A CN201410587977A CN104349375A CN 104349375 A CN104349375 A CN 104349375A CN 201410587977 A CN201410587977 A CN 201410587977A CN 104349375 A CN104349375 A CN 104349375A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gateway node
wireless communication
node
visualization system
chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410587977.8A
Other languages
English (en)
Inventor
刘科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Vocational University
Original Assignee
Suzhou Vocational University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Vocational University filed Critical Suzhou Vocational University
Priority to CN201410587977.8A priority Critical patent/CN104349375A/zh
Publication of CN104349375A publication Critical patent/CN104349375A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/06—Testing, supervising or monitoring using simulated traffic

Abstract

本发明公开了一种工业无线通信多信道环境可视化系统，其特征在于，包括：仿真节点、网关节点和计算机；所述仿真节点、网关节点具有ZigBee通信功能；所述网关节点设有串行接口，网关节点与所述计算机连接；所述计算机显示所述仿真节点与网关节点的部署空间位置图。通过上述方式，本发明能够通过部署有多信道工业无线通信功能低成本仿真节点，自动或自适应地完成测试用户环境，直观地为显示测试中丢包率、信噪比、路径损失等性能参数，为普通用户提供便捷、直观、经济的工业无线通信多信道测试系统。

Description

一种工业无线通信多信道环境可视化系统
技术领域
本发明涉及自动化与仪表领域，特别是涉及一种工业无线通信多信道环境可视化系统。
背景技术
与传统的有线系统相比，工业无线通信系统和产品部署、维护、扩展等方面都有明显优势，被业界视为工业自动化下一代技术和发展趋势。然而，工业环境复杂，电磁干扰严重。尤其是目前工业无线系统，与WiFi、蓝牙、微波炉产品等共同使用2.4G ISM频段，往往存在同频干扰。工业无线系统和产品在安装和维护中都需要简便易用的测试系统，测试信道环境，指导安装和维护工作。评价信道常用方法包括：利用电波传播损耗预测模型进行理论计算；利用地形地物特征进行仿真分析；运用场强仪等进行电场强度现场测试等。目前，运用场强仪测试电场强度是最直接的一种方法，但操作和部署不方便，非专业客户往往难以完成。
实际工作中，用户往往更需要直观的测试和结论。比如，同样功率和频率的设备，在用户实际环境中通信可靠情况、衰落情况等。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种工业无线通信多信道环境可视化系统，能够通过部署有多信道工业无线通信功能低成本仿真节点，自动或自适应地完成测试用户环境，直观地为显示测试中丢包率、信噪比、路径损失等性能参数，为普通用户提供便捷、直观、经济的工业无线通信多信道测试系统。
    为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种工业无线通信多信道环境可视化系统，包括：仿真节点、网关节点和计算机；所述仿真节点、网关节点具有ZigBee通信功能；所述网关节点设有串行接口，网关节点与所述计算机连接；所述计算机显示所述仿真节点与网关节点的部署空间位置图。
优选的是，所述网关节点包括CPU、ZigBee片上系统、USB/串行通信转换芯片、天线电路和开关设置电路；所述网关节点以所述ZigBee片上系统为核心，通过USB接口与所述计算机连接，网关节点采用USB接口的电源供电。
优选的是，所述仿真节点以所述ZigBee片上系统为核心，仿真节点设有电源电路、开关电路和天线电路。
优选的是，所述ZigBee片上系统接收无线信号，通过串行通信转发给所述USB/串行通信转换芯片，USB/串行通信转换芯片通过USB接口转发到所述计算机；所述ZigBee片上系统可以在ZigBee网络中使用定位引擎完成定位；所述开关设置电路包括5位开关，分别对应工作模式、功率选择和测试启动。
本发明的有益效果是：本发明能够通过部署有多信道工业无线通信功能低成本仿真节点，自动或自适应地完成测试用户环境，直观地为显示测试中丢包率、信噪比、路径损失等性能参数，为普通用户提供便捷、直观、经济的工业无线通信多信道测试系统。
附图说明
    图1是本发明一种工业无线通信多信道环境可视化系统的网络拓扑示意图；
图2是所示一种工业无线通信多信道环境可视化系统的网关节点的结构示意图；
图3是所示一种工业无线通信多信道环境可视化系统的仿真节点的结构示意图；
    附图中各部件的标记如下：1、网关节点；2、参考节点；3、USB/串行通信转换芯片；4、ZigBee片上系统。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1至图3，本发明实施例包括：
    一种工业无线通信多信道环境可视化系统，包括：最多16个仿真节点、1个网关节点1和1台计算机；所述仿真节点、网关节点1具有ZigBee通信功能，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术；工作在2.4GISM频段；所述网关节点1设有串行接口，网关节点与所述计算机连接；所述计算机显示所述仿真节点与网关节点的部署空间位置图。系统网络拓扑可以为星型、线性、Mesh三种形式；以星星拓扑结构为例，如图1所示：工作中，用户网通过网关上的拨码开关设置网络拓扑形式，先把网关坐标为原点，锚节点1、锚节点2为参考节点2；部署完毕、系统初始化后，笔记本中显示各节点部署空间位置图，高度坐标为手工输入。
所述网关节点包括CPU、ZigBee片上系统4、USB/串行通信转换芯片3、天线电路和开关设置电路；所述网关节点以所述ZigBee片上系统4为核心，通过USB接口与所述计算机连接，网关节点采用USB接口的电源供电；所述ZigBee片上系统4接收无线信号，通过串行通信转发给所述USB/串行通信转换芯片3，USB/串行通信转换芯片3通过USB接口转发到所述计算机。ZigBee片上系统4可以在ZigBee网络中使用定位引擎完成定位；所述开关设置电路包括5位开关，分别对应工作模式、功率选择和测试启动。
所述仿真节点以所述ZigBee片上系统4为核心，仿真节点设有电源电路、开关电路和天线电路；所述仿真节点设有两种工作模式：手动设置模式和自适应调整模式；手动设置通过3位功率设置开关完成，可以设置8个离散的发射功率设定值；自适应设置模式时，各节点根据误码率情况调整自身发射功率，默认在丢包率小于99%时，会连续增加发射功率。
部署完成后，系统测试分为两个阶段；首先是固定功率下测试，手动设置各个节点发射功率到用户指定功率，按下网关启动测试开关，每节点完成1000次通信，网关统计各个链路通信情况，包括误码率、路径损失、本地噪声均值等，并通过出串口送计算机显示；自适应模式下，每节点也完成多次通信，直至丢包率小于99%时，将通信参数发送至网关，包括功率值、路径损失、本地噪声均值等，并通过出串口送计算机显示；自适应模式下固定功率测试模式下，给出了用户设定功率下测试结果；自适应模式下，给出了指导参数，用户根据二者情况，可以调整拓扑或通信参数，进一步测试。
本发明能够通过部署有多信道工业无线通信功能低成本仿真节点，自动或自适应地完成测试用户环境，直观地为显示测试中丢包率、信噪比、路径损失等性能参数，为普通用户提供便捷、直观、经济的工业无线通信多信道测试系统。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种工业无线通信多信道环境可视化系统，其特征在于，包括：仿真节点、网关节点和计算机；所述仿真节点、网关节点具有ZigBee通信功能；所述网关节点设有串行接口，网关节点与所述计算机连接；所述计算机显示所述仿真节点与网关节点的部署空间位置图。
2.根据权利要求1所述的一种工业无线通信多信道环境可视化系统，其特征在于：所述网关节点包括CPU、ZigBee片上系统、USB/串行通信转换芯片、天线电路和开关设置电路；所述网关节点以所述ZigBee片上系统为核心，通过USB接口与所述计算机连接，网关节点采用USB接口的电源供电。
3.根据权利要求1所述的一种工业无线通信多信道环境可视化系统，其特征在于：所述仿真节点以所述ZigBee片上系统为核心，仿真节点设有电源电路、开关电路和天线电路。
4.根据权利要求2所述的一种工业无线通信多信道环境可视化系统，其特征在于：所述ZigBee片上系统接收无线信号，通过串行通信转发给所述USB/串行通信转换芯片，USB/串行通信转换芯片通过USB接口转发到所述计算机；所述ZigBee片上系统可以在ZigBee网络中使用定位引擎完成定位；所述开关设置电路包括5位开关，分别对应工作模式、功率选择和测试启动。
CN201410587977.8A 2014-10-29 2014-10-29 一种工业无线通信多信道环境可视化系统 Pending CN104349375A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410587977.8A CN104349375A (zh) 2014-10-29 2014-10-29 一种工业无线通信多信道环境可视化系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410587977.8A CN104349375A (zh) 2014-10-29 2014-10-29 一种工业无线通信多信道环境可视化系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104349375A true CN104349375A (zh) 2015-02-11

Family

ID=52503979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410587977.8A Pending CN104349375A (zh) 2014-10-29 2014-10-29 一种工业无线通信多信道环境可视化系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104349375A (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201294641Y (zh) * 2008-10-31 2009-08-19 江苏技术师范学院 基于ZigBee技术的远程监控网关
CN201294550Y (zh) * 2008-10-31 2009-08-19 江苏技术师范学院 基于ZigBee技术的USB接口
CN202261818U (zh) * 2011-09-15 2012-05-30 深圳市亿道电子技术有限公司 基于物联网技术的cc2530网关板

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201294641Y (zh) * 2008-10-31 2009-08-19 江苏技术师范学院 基于ZigBee技术的远程监控网关
CN201294550Y (zh) * 2008-10-31 2009-08-19 江苏技术师范学院 基于ZigBee技术的USB接口
CN202261818U (zh) * 2011-09-15 2012-05-30 深圳市亿道电子技术有限公司 基于物联网技术的cc2530网关板

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
邢伟伟 等: ""ZigBee无线网关在MODBUS通信中的应用"", 《计算机工程与应用》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huq et al. Home area network technology assessment for demand response in smart grid environment
CN207380545U (zh) 一种智能家居网关及智能家居控制系统
CN103889011A (zh) 一种基于wlan无线带宽评估的无线带宽选择方法及系统
CN104994513A (zh) 一种使用免授权频段的LTE系统与Wi-Fi的共存方法
CN106209199A (zh) 用于增加无线通信范围的方法、设备以及系统
CN104486012A (zh) 一种环境频率检测与自动跳频系统及其方法
CN104883707A (zh) 一种无线ap抗干扰能力的测试系统及测试方法
CN105848245B (zh) 一种多用户能量采集中继系统的信息传输方法
CN104394048A (zh) 一种智能模块、智能家居电器控制系统及方法
Sarijari et al. Experimental studies of the ZigBee frequency agility mechanism in home area networks
CN105045161A (zh) 一种基于混合网络的智能开关
CN108365937A (zh) 一种参考信号的传输方法、传输系统、基站及终端
CN104581813A (zh) 一种wlan系统动态信道分配方法
CN105072774A (zh) 智能无源开关及基于该开关的智能照明控制系统
CN204442712U (zh) 一种基于wifi-蓝牙的物联网智能家居网关
CN109257237A (zh) 工业设备物联网数据采集方法及装置
CN104144455A (zh) 无线保真网络环境下提高通信质量的方法及设备
CN104349375A (zh) 一种工业无线通信多信道环境可视化系统
CN104243059A (zh) 一种基于无线局域网的中继传输系统及优化方法
Sousa et al. Link quality estimation for AMI
CN102548036B (zh) 基于tdma的无线传感器网络星形自组网方式
CN105516957A (zh) 一种nan网络信道转换的方法及装置
CN105263153A (zh) 一种智能检测无线模块通信链路质量的方法
CN202394365U (zh) 射频遥控器
CN103781167A (zh) 基于对偶性的下行多用户能效波束成形方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150211

RJ01 Rejection of invention patent application after publication