CN108401241A - 一种无线数据传输系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线数据传输系统，由多个数据采集子网与多级组网构成，每个数据采集子网包括多个采集器和子网网关，多级组网由多个层级网关构成；采集器设有模拟量调理电路和数字量调理电路，既可连接模拟式传感设备，又可连接数字式传感设备，可适用于不同现场；采集器、子网网关以及层级网关均设有ZigBee模块、WIFI模块、433M模块和GPRS模块四种无线通信模块，可根据需要通过拨码开关选择无线通信方式，采集器与子网网关之间、子网网关与位于多级组网底层的层级网关之间以及多级组网中相邻层的层级网关之间均可根据需要选择无线通信方式，实现数据传输方式的多样性和可选择性，通过选择无线通信方式，也可兼容其它无线设备。

Description

一种无线数据传输系统
技术领域
本发明涉及一种数据传输系统，具体涉及一种用于将现场传感设备数据传输给云端服务 器的无线数据传输系统。
背景技术
物联网，通过各种传感技术、各种通讯手段将任何物体与互联网相连接，以实现远程监 视、控制、诊断和维护。将传感设备数据经互联网传输给云端服务器的数据传输系统是物联 网应用的基础，对于提高产量和企业信息化管理有十分积极的作用。虽然目前数据传输由有 线改进为无线，但是无线传输方式固定，数据传输系统兼容性和可扩展性不强。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种无线数据传输系统，实现数据传输方式的多样性和可 选择性。
本发明的具体技术方案如下：一种无线数据传输系统，用于将现场传感设备数据传输给 云端服务器，包括多级组网和多个数据采集子网，多个数据采集子网与多级组网无线连接， 数据采集子网用于连接传感设备，多级组网用于连接云端服务器；
所述数据采集子网包括一个子网网关和多个采集器，采集器包括调理电路、光电隔离电 路、处理器和无线通信单元，调理电路依次连接光电隔离电路和处理器，处理器连接无线通 信单元；调理电路包括用于连接模拟式传感设备的模拟量调理电路、AD转换器和用于连接数 字式传感设备的数字量调理电路，模拟量调理电路连接AD转换器，AD转换器与数字量调理 电路均连接光电隔离电路；无线通信单元包括ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模 块以及用于供用户选择上述模块的拨码开关，ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模 块以及拨码开关均连接处理器；
子网网关包括处理器和无线通信单元，无线通信单元包括ZigBee模块、WIFI模块、433M 模块、GPRS模块以及用于供用户选择上述模块的拨码开关，ZigBee模块、WIFI模块、433M 模块、GPRS模块以及拨码开关均连接处理器；
采集器的无线通信单元与子网网关的无线通信单元建立无线连接；
所述多级组网由多个层级网关组成，层级网关与子网网关结构相同，位于多级组网底层 的层级网关的无线通信单元与子网网关的无线通信单元建立无线连接，位于多级组网中间层 的层级网关的无线通信单元分别与其相邻的下层层级网关的无线通信单元和上层层级网关的 无线通信单元建立连接，位于多级组网顶层的层级网关接入互联网与云端服务器传输数据。
作为本发明的进一步改进，采集器、子网网关和层级网关还包括有线通信单元，有线通 信单元包括以太网模块和RS485模块，以太网模块和RS485模块均与处理器。
作为本发明的进一步改进，子网网关和层级网关均包括至少两个无线通信单元。
本发明的有益效果：本无线数据传输系统，由多个数据采集子网与多级组网构成，每个 数据采集子网包括多个采集器和子网网关，同一数据采集子网中的所有采集器将采集的传感 设备数据集发送给该数据采集子网的子网网关，多个数据采集子网的子网网关再将数据发送 给由多个层级网关构成的多级组网，再由位于多级组网顶层的层级网关将汇集的数据经互联 网全部发送给云端服务器；采集器用于与传感设备连接，采集传感设备数据，采集器设有模 拟量调理电路和数字量调理电路，既可连接模拟式传感设备，又可连接数字式传感设备，可 适用于不同现场，适用性强；采集器、子网网关以及层级网关均设有ZigBee模块、WIFI模 块、433M模块和GPRS模块四种无线通信模块，可根据需要通过拨码开关选择无线通信方式， 同一数据采集子网中的采集器与子网网关之间、各个数据采集子网的子网网关与位于多级组 网底层的层级网关之间以及多级组网中相邻层的层级网关之间均可根据需要选择无线通信方 式，实现数据传输方式的多样性和可选择性，通过选择无线通信方式，也可兼容其它无线设 备。
附图说明
图1是本发明系统与传感设备和云端服务器的连接框图。
图2是本发明系统中数据采集子网的采集器的结构框图。
图3是本发明系统中数据采集子网的子网网关的结构框图。
图4是本发明系统的一个具体示例。
图5是本发明系统中子网网关与采集器建立连接的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明提出的无线数据传输系统做进一步的解释说明。
本发明提供一种无线数据传输系统，用于将现场传感设备数据传输给云端服务器，参阅 图1，包括多个数据采集子网，由层级网关构成的多级组网将多个数据采集子网的数据传输 给服务器。
其中数据采集子网包括一个子网网关和多个采集器，如图2所示，所述采集器包括调理 电路、光电隔离电路、处理器和无线通信单元，调理电路依次连接光电隔离电路和处理器， 处理器连接无线通信单元；调理电路包括用于连接模拟式传感设备的模拟量调理电路、AD转 换器和用于连接数字式传感设备的数字量调理电路，模拟量调理电路连接AD转换器，AD转 换器与数字量调理电路均连接光电隔离电路；无线通信单元包括ZigBee模块、WIFI模块、 433M模块、GPRS模块以及用于供用户选择一种通信模块的拨码开关，ZigBee模块、WIFI模 块、433M模块、GPRS模块以及拨码开关均连接处理器。如图3所示，子网网关包括处理器和 无线通信单元，无线通信单元包括ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模块以及用于 供用户选择一种通信模块的拨码开关，ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模块以及 拨码开关均连接处理器。采集器的无线通信单元与子网网关的无线通信单元建立无线连接。
多级组网由多个层级网关组成，层级网关与子网网关结构相同，位于多级组网底层的层 级网关的无线通信单元与子网网关的无线通信单元建立无线连接，位于多级组网中间层的层 级网关的无线通信单元分别与其相邻的下层层级网关的无线通信单元和上层层级网关的无线 通信单元建立连接，位于多级组网顶层的层级网关接入互联网与云端服务器传输数据。
采集器、子网网关和层级网关还包括有线通信单元，有线通信单元包括以太网模块和 RS485模块，以太网模块和RS485模块均与处理器，采集器与子网网关之间、子网网关与位 于多级组网底层的层级网关之间以及位于多级组网相邻层的层级网关之间还可通过以太网模 块或RS485模块建立有线连接。
子网网关和层级网关均包括至少两个无线通信单元，每个无线通信单元均包括ZigBee模 块、WIFI模块、433M模块、GPRS模块以及拨码开关，每个无线通信单元为一个信道，通过 该无线通信单元中的拨码开关选择通信模块，即设置该信道的通信方式，子网网关可同时使 用不同的通信方式与多个采集器建立连接，位于多级组网底层的层级网关可同时使用不同的 通信方式与多个子网网关建立连接，多级组网中的层级组网之间也可用不同的通信方式建立 连接，进一步增加了数据传输方式的多样性和可选择性，提高了可扩展性。
如图4所示，为无线数据传输系统的一个具体实施例，包括N个数据采集子网以及由M 个层级网关组成的二级组网，数据采集子网1和数据采集子网2与位于二级组网底层的层级 网关1建立连接，数据采集子网N与位于二级组网底层的层级网关M-1建立连接，层级网关 1至M-1均与位于二级组网顶层的层级网关M建立连接，层级网关M经互联网与云端服务器 连接。
在本发明具体实施例中，采集器、子网网关和层级网关的处理器均采用ARMCortex-M3， ZigBee模块采用CC2530，WIFI模块采用ESP8266，433M模块采用SRWF-1021-50，以太 网模块采用USR-TCP232-T2。
采集器与子网网关之间、子网网关与层级网关之间以及层级网关与层级网关之间建立连 接的方式相同，以子网网关与采集器建立连接为例，如图5所示的流程图，包括：
子网网关初始化，搜索附近范围的采集器，搜索到采集器后，判断采集器的网络标识号 是否与自己的网络标识号一致，若一致，子网网关与采集器自组网，若组网成功，从采集器 中读取数据，子网网关重新搜索附近采集器；若连接不成功，则延时30s后报错，子网网关 重新初始化；若网络标识号不一致，则报错，子网网关重新初始化。
下面以图4中数据采集子网1中的采集器与子网网关建立连接为例加以说明。如图4所 示，数据采集子网1中，采集器a1、采集器a2和采集器a3均与子网网关A连接，它们之间建立连接的步骤如下：
设置子网网关A中各信道的通信方式及网络标识号，具体的，子网网关A中有4个信道， 分别为信道a、信道b、信道c和信道d，设置信道a的通信方式是ZigBee，网络标识号是D1，设置信道b的通信方式是WIFI，网络标识号是D2，设置信道c的通信方式是GPRS， 网络标识号是D3，设置信道d的通信方式是ZigBee，网络标识号是D4；
设置采集器a1的通信方式是ZigBee，网络标识号是D1，采集器a2的通信方式是WIFI， 网络标识号是D2，采集器a3的通信方式是ZigBee，网络标识号是D4；
子网网关A搜索附近范围的采集器，子网网关A搜索到采集器a1后，判断采集器a1的 网络标识号是否与自己的网络标识号一致,采集器a1的通信方式与子网网关A的信道a的通 信方式一致，采集器a1的标识号与信道a的标识号一致，采集器a1与子网网关A的信道a 建立连接；子网网关A搜索到采集器a2后，判断采集器a2的网络标识号是否与自己的网络标识号一致,采集器a2的通信方式与子网网关A的信道b的通信方式一致，采集器a2的标识号与信道b的标识号一致，采集器a2与子网网关A的信道b建立连接；子网网关A搜索到 采集器a3后，判断采集器a3的网络标识号是否与自己的网络标识号一致,采集器a1的通信 方式与子网网关A的信道a以及信道d的通信方式均一致，采集器a3的标识号与信道a的标 识号不一致，而与信道d的标识号一致，采集器a3与子网网关A的信道d建立连接，从而 组成数据采集子网1。
本发明实施例提供的无线数据传输系统，采集器既可用于连接模拟式传感设备，又可用 于连接数字式传感设备，可适用于不同现场，适用性强；采集器、子网网关以及层级网关均 设有ZigBee模块、WIFI模块、433M模块和GPRS模块四种无线通信模块，可根据需要通过拨 码开关选择无线通信方式，同一数据采集子网中的采集器与子网网关之间、各个数据采集子 网的子网网关与位于多级组网底层的层级网关之间以及多级组网中相邻层的层级网关之间均 可根据需要选择无线通信方式，实现数据传输方式的多样性和可选择性，通过选择无线通信 方式，也可兼容其它无线设备。

Claims (3)

1.一种无线数据传输系统，用于将传感设备数据传输给云端服务器，其特征在于，包括多级组网和多个数据采集子网，多个数据采集子网与多级组网无线连接，数据采集子网用于连接传感设备，多级组网用于连接云端服务器；
所述数据采集子网包括一个子网网关和多个采集器，采集器包括调理电路、光电隔离电路、处理器和无线通信单元，调理电路依次连接光电隔离电路和处理器，处理器连接无线通信单元；调理电路包括用于连接模拟式传感设备的模拟量调理电路、AD转换器和用于连接数字式传感设备的数字量调理电路，模拟量调理电路连接AD转换器，AD转换器与数字量调理电路均连接光电隔离电路；无线通信单元包括ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模块以及用于供用户选择上述模块的拨码开关，ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模块以及拨码开关均连接处理器；
子网网关包括处理器和无线通信单元，无线通信单元包括ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模块以及用于供用户选择上述模块的拨码开关，ZigBee模块、WIFI模块、433M模块、GPRS模块以及拨码开关均连接处理器；
采集器的无线通信单元与子网网关的无线通信单元建立无线连接；
所述多级组网由多个层级网关组成，层级网关与子网网关结构相同，位于多级组网底层的层级网关的无线通信单元与子网网关的无线通信单元建立无线连接，位于多级组网中间层的层级网关的无线通信单元分别与其相邻的下层层级网关的无线通信单元和上层层级网关的无线通信单元建立连接，位于多级组网顶层的层级网关接入互联网与云端服务器传输数据。
2.根据权利要求1所述的无线数据传输系统，其特征在于，采集器、子网网关和层级网关还包括有线通信单元，有线通信单元包括以太网模块和RS485模块，以太网模块和RS485模块均与处理器连接。
3.根据权利要求1所述的无线数据传输系统，其特征在于，子网网关和层级网关的无线通信单元至少有两个。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113449161A (zh) * 2020-03-26 2021-09-28 北京沃东天骏信息技术有限公司 数据汇集方法、装置、系统及存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102568173A (zh) * 2010-12-19 2012-07-11 西安迅腾科技有限责任公司 基于rs485总线与gprs网络的无限组网空气质量监测系统
CN103234660A (zh) * 2013-04-28 2013-08-07 云南银河之星科技有限公司 一种大型烟草复烤厂智能无线温度监测系统
US20130279413A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Reseau Multi Networks Inc. Communication terminal for an alarm system
CN205029698U (zh) * 2015-10-13 2016-02-10 浙江大学城市学院 一种面向农业物联网的无线传感数据采集装置
CN106936929A (zh) * 2017-04-21 2017-07-07 深圳华制智能制造技术有限公司 一种物联网网关设备、物联网设备组网系统及其组网方法
CN206833195U (zh) * 2016-12-16 2018-01-02 长春欣程科技有限公司 多功能数据汇集器
CN208462056U (zh) * 2018-04-27 2019-02-01 江苏信息职业技术学院 一种无线数据传输系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102568173A (zh) * 2010-12-19 2012-07-11 西安迅腾科技有限责任公司 基于rs485总线与gprs网络的无限组网空气质量监测系统
US20130279413A1 (en) * 2012-04-23 2013-10-24 Reseau Multi Networks Inc. Communication terminal for an alarm system
CN103234660A (zh) * 2013-04-28 2013-08-07 云南银河之星科技有限公司 一种大型烟草复烤厂智能无线温度监测系统
CN205029698U (zh) * 2015-10-13 2016-02-10 浙江大学城市学院 一种面向农业物联网的无线传感数据采集装置
CN206833195U (zh) * 2016-12-16 2018-01-02 长春欣程科技有限公司 多功能数据汇集器
CN106936929A (zh) * 2017-04-21 2017-07-07 深圳华制智能制造技术有限公司 一种物联网网关设备、物联网设备组网系统及其组网方法
CN208462056U (zh) * 2018-04-27 2019-02-01 江苏信息职业技术学院 一种无线数据传输系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113449161A (zh) * 2020-03-26 2021-09-28 北京沃东天骏信息技术有限公司 数据汇集方法、装置、系统及存储介质

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