CN107248992A - 无线Wifi和Zigbee协调的结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了无线Wifi和Zigbee协调的结构，属于互联网技术领域；所述的应用程序模块、网络协议模块、操作系统模块、硬件驱动模块之间相互连接；所述的应用程序模块包含Web模块、GUI模块；所述的网络协议模块包含WIFI协议模块、Zigbee协议模块；所述的操作系统模块中设有ARM Linux；所述的硬件驱动模块包含WIFI驱动模块、Zigbee驱动模块、LCD驱动模块、串口驱动模块；所述的WIFI驱动模块、Zigbee驱动模块相互连接；所述的LCD驱动模块、串口驱动模块相互连接。它结构设计合理、操作方便、大量的AP可以通过专业的集中网管来实现远程管理。

Description

无线Wifi和Zigbee协调的结构

技术领域：

本发明涉及互联网技术领域，具体涉及无线Wifi和Zigbee协调的结构。

背景技术：

Zigbee 工作在工业科学医疗（ISM）频段，定义了两个物理层，即2.4 GHz频段和868/915MHz 频段物理层，而868MHz 和915 MHz 的ISM 频段分别只在欧洲和北美有，所以其主要工作于全球范围内免许可证的2.4 GHz 的ISM 频段。必然会与工作在该频段的Wi-Fi 产生相互干扰。

Zigbee 的底层标准把2.4 GHz 的ISM频段划分为16 个信道，每个信道带宽为2MHz。WiFi 将该频段划分为11 个直扩信道，系统可选定其中任一信道进行通信，信道带宽为22 MHz，所以11 个信道有重叠，无重叠的信道最多只有3 个。显而易见，假定WiFi 系统工作在任一信道，则Zigbee 和其信道频率重叠的概率为1/4.当Zigbee 和WiFi 同时使用相同频段通信时，产生带内有色噪声干扰，导致传输分组冲突。

WiFi物联网系统可以充分的利用现有已普及的WiFi 网络资源，特别是电信运营商大量部署的“无线城市”网。与3G网络无缝对接来部署和实施，将大大节约网络建设投入，可避免重复建设。市场上不断涌现的各种WiFi 设备，比如WiFi手机、笔记本电脑、无线家电等，增强了采用Wife的易用性和广泛应用的基础。其他无线技术，像RFID、ZigBee、蓝牙等都不具备WiFi的低成本、已广泛部署等优势，难以大规模布网，无法满足物联网应用随机接入、普遍使用等全方位要求。

在现有技术中，WiFi和Zigbee是最成熟的技术，目前已经批量使用。ZigBee的特点是低功耗,数据传输可靠,网络容量大,安全可靠以及低成本等, 市场调研公司In-Stat发布的一份报告就指出,目前,ZigBee的 开发以大厦自动化设备、产业、医疗及家庭自动化等领域为目标。尤其在自动仪器|仪表领域,ZigBee拥有很高的关注度。In-Stat预测,支持ZigBee及IEEE802.15.4的芯片组的合计供货量到2015年将从13年的5000万个增至1亿2,000万个。另一家市场调研机构ABI Reserch的一份预测数据显示,2012年到2015年,ZigBee市场的年均复合增长率为63%,而到 2015年ZigBee市场份额将达3.5亿。作 为ZigBee有力推动者之一,TI对该项技术表现出了极大的热情。TI在ZigBee方面的脚步可追溯至其2006年对Chipcon的收购。 Chipcon是一家致力于低功耗、短距离无线射频(RF)收发器设计的公司。通过该项收购,TI希望为客户提供符合ZigBee标准的解决方案及各种专 属射频IC产品。这两款产品都集成了增强型的8051MCU以及RF收发器CC2420。而TI的第一代ZigBee解决方案则是外置MCU+RF收发 器,如CC2420配合MSP430。 英国厂商Jennic在2012年中发布了其自行开发的无线芯片JN-5139微处理器为基础的模块。据介绍,JN-5139整合了一个32位RISC微处 理器,并且完全兼容2.4GHz IEEE802.15.4的收发器。该公司表示,JN-5139模块是以其第二代自行研发生产的JN-5139无线芯片为基础设计,在传输效能及功耗方面 都作了大幅改善。目前主要提供两个模块系列,提供给仿真开发用的内建陶瓷天线版本及SMA接头版本,另一个则是提供给大量生产用的uFI接头的版本。 而美国另一家厂商Ember推出的ZigBee网络协处理器EM260，集成了一个2.4GHz IEEE 802.15.4兼容的无线电收发器和运行在EmberZNet ZigBee堆栈的基于闪存的16位微处理器(XAP2b核),并且该产品的SPI接口可以使开发者容易的在自己的MCU中增加ZigBee网络功能。

发明内容：

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、操作方便、大量的AP可以通过专业的集中网管来实现远程管理的无线Wifi和Zigbee协调的结构。

本发明的无线Wifi和Zigbee协调的结构，它包含应用程序模块、网络协议模块、操作系统模块、硬件驱动模块；所述的应用程序模块、网络协议模块、操作系统模块、硬件驱动模块之间相互连接；所述的应用程序模块包含Web模块、GUI模块；所述的网络协议模块包含WIFI协议模块、Zigbee协议模块；所述的操作系统模块中设有ARM Linux；所述的硬件驱动模块包含WIFI驱动模块、Zigbee驱动模块、LCD驱动模块、串口驱动模块；所述的WIFI驱动模块、Zigbee驱动模块相互连接；所述的LCD驱动模块、串口驱动模块相互连接。

作为优选，所述的Zigbee驱动模块包含微控制器模块、编程接口电路模块、扩展接口电路模块；所述的编程接口电路模块、扩展接口电路模块分别与微控制器模块连接。

本发明将在众多的物联网产品中得到应用，例如智能能源、智能交通、智能家居等等。公司的第一批产品已经开始提供给太阳能逆变器厂和家庭能源管理系统商，如阿特斯电力、欧姆尼克电力等客户已经开始在批量使用我司产品；随着WiFi/Zigbee低功耗技术的成熟与发展，它必然成为物联网中短距离无线通讯的主要技术。在未来的几年内，WiFi/Zigbee的网络将越来越普及，WiFi/Zigbee的设备将越来越多，WiFi物联网的应用将越来越丰富：

移动电信运营商正在大力建设＂无线城市＂，今后WiFi将覆盖整个城市，汽车上配有WiFi终端不仅可以进行语音和视频通讯，而且还可以通过Zigbee识别定位并且实时采集汽车和环境的状态数据，实现＂智能交通＂；

鼠标和键盘等设备上带有Zigbee，不仅可以控制附件的计算机，还可以控制Zigbee覆盖范围内的设备；

WiFi/Zigbee手机遥控器：控制和获取各类家电、仪器、设备，汽车的信息；

WiFi/Zigbee手机传感器：获取人体或周围环境状态，比如测量血压、心率、体温等设备的数据；

WiFi/Zigbee手机和外围设备鼠标、键盘、显示器等设备交互，比如手机的图像可以转到大的显示屏上。

本发明的有益效果：

1、普及性：目前随着“无线城市”概念的发展和推广， Wife网络部署随处可见而，可以利用已铺设的Wife网络，避免网络的重复建设。

2、标准化：WiFi网络采用全球通用标准通讯协议，所有支持Wife通讯协议标准的终端均可利用。而RFID的标签与读写器之间的通讯协议。

3、易安装：组建WiFi网络简便，AP之间通过无线方式互联，无需布线，极大的减少了人工和布线的成本，施工简单方便。

4、易管理：大量的AP可以通过专业的集中网管来实现远程管理。

5、集成性：和企业现有网络以及管理系统集成一体。

6、多功能：可以将定位、语音通讯、数据传输、视频等通过一个网络实现。

7、安全性：WiFi支持WEP、WPA、WPA2等国际标准加密方式。

附图说明：

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中Zigbee驱动模块的示意图；

图中：

应用程序模块1、网络协议模块2、操作系统模块3、硬件驱动模块4、Web模块11、GUI模块12、WIFI协议模块21、Zigbee协议模块22、WIFI驱动模块41、Zigbee驱动模块42、LCD驱动模块43、串口驱动模块44、微控制器模块421、编程接口电路模块422、扩展接口电路模块423

具体实施方式：

如图1至图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：它包含应用程序模块1、网络协议模块2、操作系统模块3、硬件驱动模块4；所述的应用程序模块1、网络协议模块2、操作系统模块3、硬件驱动模块4之间相互连接；所述的应用程序模块1包含Web模块11、GUI模块12；所述的网络协议模块2包含WIFI协议模块21、Zigbee协议模块22；所述的操作系统模块3中设有ARM Linux；所述的硬件驱动模块4包含WIFI驱动模块41、Zigbee驱动模块42、LCD驱动模块43、串口驱动模块44；所述的WIFI驱动模块41、Zigbee驱动模块42相互连接；所述的LCD驱动模块43、串口驱动模块44相互连接。

作为优选，所述的Zigbee驱动模块42包含微控制器模块421、编程接口电路模块422、扩展接口电路模块423；所述的编程接口电路模块422、扩展接口电路模块423分别与微控制器模块421连接。

本发明将在众多的物联网产品中得到应用，例如智能能源、智能交通、智能家居等等。公司的第一批产品已经开始提供给太阳能逆变器厂和家庭能源管理系统商，如阿特斯电力、欧姆尼克电力等客户已经开始在批量使用我司产品；随着WiFi/Zigbee低功耗技术的成熟与发展，它必然成为物联网中短距离无线通讯的主要技术。在未来的几年内，WiFi/Zigbee的网络将越来越普及，WiFi/Zigbee的设备将越来越多，WiFi物联网的应用将越来越丰富：

移动电信运营商正在大力建设＂无线城市＂，今后WiFi将覆盖整个城市，汽车上配有WiFi终端不仅可以进行语音和视频通讯，而且还可以通过Zigbee识别定位并且实时采集汽车和环境的状态数据，实现＂智能交通＂；

鼠标和键盘等设备上带有Zigbee，不仅可以控制附件的计算机，还可以控制Zigbee覆盖范围内的设备；

WiFi/Zigbee手机遥控器：控制和获取各类家电、仪器、设备，汽车的信息；

WiFi/Zigbee手机传感器：获取人体或周围环境状态，比如测量血压、心率、体温等设备的数据；

WiFi/Zigbee手机和外围设备鼠标、键盘、显示器等设备交互，比如手机的图像可以转到大的显示屏上。

本具体实施方式的有益效果：

1、普及性：目前随着“无线城市”概念的发展和推广， Wife网络部署随处可见而，可以利用已铺设的Wife网络，避免网络的重复建设。

2、标准化：WiFi网络采用全球通用标准通讯协议，所有支持Wife通讯协议标准的终端均可利用。而RFID的标签与读写器之间的通讯协议为各厂家的私有协议，不能通用。

3、易安装：组建WiFi网络简便，AP之间通过无线方式互联，无需布线，极大的减少了人工和布线的成本，施工简单方便。

4、易管理：大量的AP可以通过专业的集中网管来实现远程管理。

5、集成性：和企业现有网络以及管理系统集成一体。

6、多功能：可以将定位、语音通讯、数据传输、视频等通过一个网络实现。

7、安全性：WiFi支持WEP、WPA、WPA2等国际标准加密方式。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.无线Wifi和Zigbee协调的结构，其特征在于它包含应用程序模块、网络协议模块、操作系统模块、硬件驱动模块；所述的应用程序模块、网络协议模块、操作系统模块、硬件驱动模块之间相互连接；所述的应用程序模块包含Web模块、GUI模块；所述的网络协议模块包含WIFI协议模块、Zigbee协议模块；所述的操作系统模块中设有ARM Linux；所述的硬件驱动模块包含WIFI驱动模块、Zigbee驱动模块、LCD驱动模块、串口驱动模块；所述的WIFI驱动模块、Zigbee驱动模块相互连接；所述的LCD驱动模块、串口驱动模块相互连接。

2.根据权利要求1所述的无线Wifi和Zigbee协调的结构，其特征在于所述的Zigbee驱动模块包含微控制器模块、编程接口电路模块、扩展接口电路模块；所述的编程接口电路模块、扩展接口电路模块分别与微控制器模块连接。