CN107680361A - 无线通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线通信系统，应用于物联网检测，包括：一台中央处理设备和多台检测设备；所述中央处理设备和所述检测设备上均设置有2.4g发送单元和2.4g接收单元；所述中央处理设备和多台所述检测设备组成2.4g无线星型网络；所述检测设备用于采集检测数据；所述中央处理设备用于分析汇总所述检测数据。

Description

无线通信系统
技术领域
本发明属于物联网通信技术领域，具体涉及无线通信系统。
背景技术
随着物联网渗透到生活的方方面面，越来越多的设备具有了联网能力，并通过互联网彼此通信和交换数据。特别是信息采集、感知以及检测技术的引用，使得设备使用起来更趋人性化。但是目前物联网检测都只是在中央处理设备上安装有相关的检测装置，这样导致能检测的范围受到空间限制，在加上目前的物联网检测都是通过有线的方式将每个采集检测装置和中央处理设备进行连接，导致施工布线难度大、成本高、扩容率低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种无线通信系统，用于克服现有技术中的缺点。
具体的，本发明提出了以下具体的实施例：
本发明实施例提供了一种无线通信系统，应用于物联网检测，包括：一台中央处理设备和多台检测设备；所述中央处理设备和所述检测设备上均设置有2.4g发送单元和2.4g接收单元；所述中央处理设备和多台所述检测设备组成2.4g无线星型网络；所述检测设备用于采集检测数据；所述中央处理设备用于分析汇总所述检测数据。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理设备和所述检测设备都具有唯一的设备地址。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理设备为数据通讯的发起者。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理设备发起数据通讯有按需通讯模式、轮训通讯模式和广播通讯模式三种工作模式；所述按需通讯模式为中央处理设备根据需要单独向特定的检测设备发起数据通讯；所述轮训通讯模式为中央处理设备分时轮流与所有的所述检测设备发起数据通讯；所述广播通讯模式为中央处理设备同时向所有的所述检测设备发起数据通讯。
作为上述技术方案的进一步改进，所述数据通讯的数据包的结构包括：包头、包序号、数据长度、目的地址、数据和效验码。
作为上述技术方案的进一步改进，所述效验码为CRC效验码。
作为上述技术方案的进一步改进，中央处理设备发起一次数据通讯的具体流程包括：
中央处理设备向检测设备发送数据包；
所述检测设备收到所述数据包后，发送回复数据包给所述中央处理设备；
所述中央处理设备接收到所述回复数据包。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理设备在预设的时间内未接收到所述回复数据包时，所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包。
作为上述技术方案的进一步改进，所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包的最大发送次数为5次。
作为上述技术方案的进一步改进，多台所述检测设备还组成2.4g无线环型网络。
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：通过无线的方式将每个采集检测装置和中央处理设备进行连接，施工布线容易、成本低、扩容方便。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提出的一种无线通信系统的结构示意图。
图2为无线通信系统中数据包的结构框图。
图3为本发明实施例提出的一种无线通信系统的网络开销示意图。
主要元件符号说明：
10-中央处理设备；20-检测设备；
具体实施方式
在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开保护范围限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。
在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。
在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户设备和第二用户设备指示不同用户设备，尽管二者都是用户设备。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。
应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。
在本公开的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本公开的各种实施例。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本公开的各种实施例中被清楚地限定。
实施例1
如图1所示，本发明实施例提供了一种无线通信系统，应用于物联网检测，包括：
一台中央处理设备10和5台检测设备20；
中央处理设备10和5台检测设备20上均设置有2.4g发送单元和2.4g接收单元。
在其他实施例中检测设备20的个数可以为其他任意数目。
2.4GHz是工作在ISM(Industrial Scientific Medical，工业、科学研究和医疗)频段的一个频段。ISM频段是工业，科学和医用频段。一般来说世界各国均保留了一些无线频段，以用于工业，科学研究，和微波医疗方面的应用。应用这些频段无需许可证，只需要遵守一定的发射功率(一般低于1W)，并且不要对其它频段造成干扰即可。2.4GHz为各国共同的ISM频段。
2.4gHz无线传输技术非常适用于短距离无线传输和传导。2.4GHz频段日益受到重视，原因主要有三：首先它是一个全球性的频段，开发的产品具有全球通用性；其次，它整体的频宽胜于其他ISM频段，这就提高了整体数据传输速率，允许系统共存；第三就是尺寸，2.4GHz无线电和天线的体积相当小，产品体积也更小，功耗低。
中央处理设备10和检测设备20组成2.4g无线星型网络。
中央处理设备10和检测设备20均可视为无线通信系统中的一个通信节点。
星型网络以一台中央处理设备10为中央节点，其他外围节点(所有的检测设备20)都单独以2.4g无线方式连接在星型网络的中央节点上。中央节点采用集中式通信控制策略，各外围节点之间不能直接通信，必须通过中央节点进行通信。
检测设备20用于采集检测数据。
中央处理设备10用于分析汇总所述检测数据。
由于每个检测设备20和中央处理设备10都置入2.4g发送单元30和2.4g接收单元40，当检测设备20采集到检测数据后，通过无线2.4GHz技术传输到相邻的另一个处理节点。
该无线通信系统可以拓展物联网中中央处理设备的检测范围，降低检测设备的成本以及使用的难度。
2.4g发送单元和2.4g接收单元均使用一对多的传输协议。
中央处理设备10和检测设备20都具有唯一的设备地址。
中央处理设备10和5台检测设备20都具有唯一的设备地址，设备地址可以用一个8位二进制(1个字节)数值表示；例如：中央处理设备的设备地址为0，检测设备20的设备地址从1往后编排。5台检测设备的设备地址可以分别为1-5；使用中可以预留一个地址，例如用0xff这个地址表示广播地址，当中央处理设备发出广播地址的数据时，此数据包的目的地址是所有的检测设备。
设备地址长度的选择具体可以根据组网的规模来确定。
当无线通信系统中的节点数目小于256时，即无线通信系统中检测设备的数目小于255时，设备地址长度可以用一个8位二进制(1个字节)数值表示。当无线通信系统中的节点数目大于等于256并且小于65536时，即无线通信系统中检测设备的数目大于等于255并且小于65535时，设备地址长度可以用一个16位二进制(2个字节)数值表示。设备地址长度的最小长度单位为1个字节，这样便于数据容易处理。
中央处理设备10为数据通讯的发起者。
数据通讯总是由中央处理设备10发起。在空闲模式下，所有的检测设备处于接收等待状态。
中央处理设备10发起数据通讯有按需通讯模式、轮训通讯模式和广播通讯模式三种工作模式。
按需通讯模式为中央处理设备根据需要单独向特定的检测设备发起数据通讯。
轮训通讯模式为中央处理设备分时轮流与所有的所述检测设备发起数据通讯。
广播通讯模式为中央处理设备同时向所有的所述检测设备发起数据通讯。
如图2所示，数据通讯的数据包的结构依次包括：包头Header、包序号PID、数据长度Len、目的地址Destination Address、数据Data和效验码Check Code。
效验码为CRC效验码。
CRC即循环冗余校验码(Cyclic Redundancy Check)是数据通信领域中最常用的一种查错校验码，其特征是信息字段和校验字段的长度可以任意选定。循环冗余检查(CRC)是一种数据传输检错功能，对数据进行多项式计算，并将得到的结果附在帧的后面，接收设备也执行类似的算法，以保证数据传输的正确性和完整性。
中央处理设备发起一次数据通讯的具体流程包括：
中央处理设备向检测设备发送数据包；
所述检测设备收到所述数据包后，发送回复数据包给所述中央处理设备；
所述中央处理设备接收到所述回复数据包。
所述中央处理设备在预设的时间内未接收到所述回复数据包时，所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包。
所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包的最大发送次数为5次。
实施例2
如图3所示，本发明实施例提供了一种无线通信系统，应用于物联网检测，包括：
一台中央处理设备10和5台检测设备20；
中央处理设备10和5台检测设备20上均设置有2.4g发送单元和2.4g接收单元。
中央处理设备10和检测设备20组成2.4g无线星型网络。5台检测设备还组成2.4g无线环型网络。
中央处理设备10和检测设备20均可视为无线通信系统中的一个通信节点。
检测设备20用于采集检测数据。
中央处理设备10用于分析汇总所述检测数据。
由于每个检测设备20和中央处理设备10都置入2.4g发送单元30和2.4g接收单元40，当检测设备20采集到检测数据后，通过无线2.4GHz技术传输到相邻的另一个处理节点。
2.4g发送单元和2.4g接收单元均使用一对多的传输协议。
中央处理设备10和检测设备20都具有唯一的设备地址。
中央处理设备10为数据通讯的发起者。
数据通讯总是由中央处理设备10发起。在空闲模式下，所有的检测设备处于接收等待状态。
中央处理设备10发起数据通讯有按需通讯模式、轮训通讯模式和广播通讯模式三种工作模式。
按需通讯模式为中央处理设备根据需要单独向特定的检测设备发起数据通讯。
轮训通讯模式为中央处理设备分时轮流与所有的所述检测设备发起数据通讯。
广播通讯模式为中央处理设备同时向所有的所述检测设备发起数据通讯。
中央处理设备发起一次数据通讯的具体流程包括：
中央处理设备向检测设备发送数据包；
所述检测设备收到所述数据包后，发送回复数据包给所述中央处理设备；
所述中央处理设备接收到所述回复数据包。
所述中央处理设备在预设的时间内未接收到所述回复数据包时，所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包。
所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包的最大发送次数为5次。
本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域技术人员可以理解实施场景中的设备中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的设备中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个设备中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种无线通信系统，应用于物联网检测，其特征在于，包括：一台中央处理设备和多台检测设备；所述中央处理设备和所述检测设备上均设置有2.4g发送单元和2.4g接收单元；所述中央处理设备和多台所述检测设备组成2.4g无线星型网络；所述检测设备用于采集检测数据；所述中央处理设备用于分析汇总所述检测数据。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述中央处理设备和所述检测设备都具有唯一的设备地址。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，所述中央处理设备为数据通讯的发起者。
4.根据权利要求3所述的无线通信系统，其特征在于，所述中央处理设备发起数据通讯有按需通讯模式、轮训通讯模式和广播通讯模式三种工作模式；所述按需通讯模式为中央处理设备根据需要单独向特定的检测设备发起数据通讯；所述轮训通讯模式为中央处理设备分时轮流与所有的所述检测设备发起数据通讯；所述广播通讯模式为中央处理设备同时向所有的所述检测设备发起数据通讯。
5.根据权利要求3所述的无线通信系统，其特征在于，所述数据通讯的数据包的结构包括：包头、包序号、数据长度、目的地址、数据和效验码。
6.根据权利要求5所述的无线通信系统，其特征在于，所述效验码为CRC效验码。
7.根据权利要求3所述的无线通信系统，其特征在于，中央处理设备发起一次数据通讯的具体流程包括：
中央处理设备向检测设备发送数据包；
所述检测设备收到所述数据包后，发送回复数据包给所述中央处理设备；
所述中央处理设备接收到所述回复数据包。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于，所述中央处理设备在预设的时间内未接收到所述回复数据包时，所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包。
9.根据权利要求8所述的无线通信系统，其特征在于，所述中央处理设备向所述检测设备重新发送数据包的最大发送次数为5次。
10.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，多台所述检测设备还组成2.4g无线环型网络。
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