CN110138431A - 一种射频中继系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种射频中继系统。现有需要的中继节点比较多，导致成本的升高，延时也更高。也可能使得比较近不需要中继的节点与主机通信和节点与中继器通信之间产生竞争关系。本申请提供了一种射频中继系统，包括主机，主机与中继器通信连接，中继器与节点通信连接；主机包括第一433MHz无线模块，第一433MHz无线模块与中继器通信连接，中继器包括第二433MHz无线模块，第二433MHz无线模块与节点通信连接，节点包括第三433MHz无线模块；主机还包括以太网模块，以太网模块与云服务器通信连接，云服务器与智能终端通过以太网通信连接。需要的中继节点更少，节省了成本和降低延时。
Description
技术领域
本申请属于物联网技术领域，特别是涉及一种射频中继系统。
背景技术
射频(RF)是Radio Frequency的缩写，表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围从300KHz～30GHz之间。射频简称RF射频就是射频电流，它是一种高频交流变化电磁波的简称。每秒变化小于1000次的交流电称为低频电流，大于10000次的称为高频电流，而射频就是这样一种高频电流。433MHz射频技术是物联网的重要技术之一，得益于433MHz比zigbee、wi-fi和蓝牙等基于2.4GHz射频技术的穿透能力和衍射能力更强，使得该技术在智能家居、小区智能管理上广泛应用。
现在采用一个主机多个节点的布局结构，当遇到通讯距离较远、楼宇阻挡较多、楼层较多或墙壁的钢筋结构比较密的情况下，射频信号衰减比较严重，导致通信距离严重缩短，此时就需要在这些节点之间设置射频中继器来增强被衰减的射频信号。Zigbee有自组网，wi-fi有无线网桥，两者都能起到中继的作用，但是由于频段在2.4G，穿透能力和衍射能力较弱，因此需要的中继节点比较多，导致成本的升高，由于中继节点的增多导致每个中继节点再生信号产生的延时叠加起来也更高。也有使用射频透传模块转发信号，但可能使得一些比较近不需要中继的节点与主机通信和节点与中继器通信之间产生竞争关系。
发明内容
1.要解决的技术问题
基于由于现有的Zigbee有自组网，wi-fi有无线网桥，两者都能起到中继的作用，但是由于频段在2.4G，穿透能力和衍射能力较弱，因此需要的中继节点比较多，导致成本的升高，由于中继节点的增多导致每个中继节点再生信号产生的延时叠加起来也更高。使用射频透传模块转发信号，这可能使得一些比较近不需要中继的节点与主机通信和节点与中继器通信之间产生竞争关系的问题，本申请提供了一种射频中继系统。
2.技术方案
为了达到上述的目的，本申请提供了一种射频中继系统，包括主机，所述主机与中继器通信连接，所述中继器与节点通信连接；
所述主机包括第一433MHz无线模块，所述第一433MHz无线模块与所述中继器通信连接，所述中继器包括第二433MHz无线模块，所述第二433MHz无线模块与所述节点通信连接，所述节点包括第三433MHz无线模块；
所述主机还包括以太网模块，所述以太网模块与云服务器通信连接，所述云服务器与智能终端通过以太网通信连接。
可选地，所述智能终端包括人机交互模块。
可选地，所述智能终端包括计算机、平板电脑和手机。
可选地，所述中继器为多个。
3.有益效果
与现有技术相比，本申请提供的射频中继系统的有益效果在于：
本申请提供的射频中继系统，通过在主机和节点之间设置中继器进，在主机、中继器和节点中设置433MHz无线模块，由于433MHz无线模块的穿透能力和衍射能力更强，需要的中继节点更少，节省了成本和降低延时。当遇到通讯距离较远、楼宇阻挡较多、楼层较多或墙壁的钢筋结构比较密的情况下，射频信号衰减比较严重，导致通信距离严重缩短，在主机与节点之间设置中继器把衰减的信号通过中继器的再生能力把信号强度增强，并且把中继器与节点锁定，使得节点只与中继器通信，主机与中继器的通信代替主机与该节点之间的通信，消除一些比较近不需要中继的节点与主机通信和节点与中继器通信之间产生竞争关系。
附图说明
图1是本申请的射频中继系统框架示意图；
图2是本申请的射频中继系统布局示意图；
图3是本申请的射频中继系统工作流程示意图；
图中：1-主机，2-中继器，3-节点，4-第一433MHz无线模块，5-第二433MHz无线模块，6-第三433MHz无线模块，7-以太网模块，8-云服务器，9-智能终端。
具体实施方式
在下文中，将参考附图对本申请的具体实施例进行详细地描述，依照这些详细的描述，所属领域技术人员能够清楚地理解本申请，并能够实施本申请。在不违背本申请原理的情况下，各个不同的实施例中的特征可以进行组合以获得新的实施方式，或者替代某些实施例中的某些特征，获得其它优选的实施方式。
在网络拓扑学中，节点是网络任何支路的终端或网络中两个或更多支路的互连公共点。
参见图1～3，本申请提供一种射频中继系统，包括主机1，所述主机1与中继器2通信连接，所述中继器2与节点3通信连接；
所述主机1包括第一433MHz无线模块4，所述第一433MHz无线模块4与所述中继器2通信连接，所述中继器2包括第二433MHz无线模块5，所述第二433MHz无线模块5与所述节点3通信连接，所述节点3包括第三433MHz无线模块6；
所述主机1还包括以太网模块7，所述以太网模块7与云服务器8通信连接，所述云服务器8与智能终端9通过以太网通信连接。
这里的“第一”、“第二”和“第三”只是用来区分不同构件中的433MHz无线模块，每一个433MHz无线模块结构和性能均相同。
在主机1中设置第一433MHz无线模块4，可以通过433MHz无线模块与中继器2通信，对中继器2进行操作和获取中继器2的状态；中继器2中设置433MHz无线模块，通过433MHz无线模块与主机1和节点3通信，延长主机1和节点3的通信距离；节点3中设置433MHz无线模块，通过433MHz无线模块与中继器2通信，把节点3的状态传送到中继器2。
主机1中设置以太网模块7，通过以太网模块7与云服务器8通信，把主机1的数据上传至云服务器8。云服务器8通过以太网与主机1和智能终端9的客户端APP通信作为主机1和客户端APP的桥梁。
进一步地，所述智能终端9包括人机交互模块。
智能终端9设有人机交互界面，其主要作用是通过以太网与云服务器8通信，获取主机1的所有状态。
进一步地，所述智能终端9包括计算机、平板电脑和手机。
进一步地，所述中继器2为多个。
当中继器2数量为多个时，其中一个与主机1通信连接。
根据实际情况，在需要增加中继器2的主机1与节点3之间设置中继器2，并且把中继器2与节点3锁定，使得节点3只与中继器2通信，主机1与中继器2的通信代替主机1与该节点3之间的通信。
在智能终端9的客户端APP人机交互界面上操作时会通过以太网接入云服务器8；云服务器8在通过以太网与主机1通信；主机1通过第一433MHz无线模块4与中继器2通信；中继器2通过第二433MHz无线模块5与节点3通信；节点3通过第三433MHz无线模块6把数据传回中继器2；中继器2把节点3的数据通过第二433MHz无线模块5传回主机1；主机1通过以太网把传回的数据上传到云服务器8；云服务器8通过以太网把上传的数据发送到客户端APP。
具体实施步骤如下：
步骤1：现场安装好主机1和节点3后，通过客户端APP刷新主机1状态，查看人机交互界面是否能查找到所安装的节点3。如果可以，跳到步骤8；
步骤2：如果客户端APP的人机交互界面不能查找到节点3，则需在主机1和节点之3间增加中继器2，并在人机交互界面绑定该中继器2；
步骤3：通过长按中继器2按键3s进入中继器2的绑定状态；
步骤4：当中继器2进入绑定状态后的10s内，长按节点3按键3s，令中继器2与节点3绑定；
步骤5：通过客户端APP刷新主机1状态，查看增加中继器2后，在人机交互界面是否能查找到节点3。如果可以，跳到步骤8；
步骤6：如果人机交互界面不能查找到节点3，则需长安节点3按键进行解绑，把节点3和中继器2的绑定关系解除；
步骤7：在中继器2和节点3之间再增加一个中继器2，通过长按前一个中继器2按键3s进入前一个中继器2的绑定状态，当前一个中继器2进入绑定状态后的10s内，长按后一个中继器2按键3s，令前一个中继器2与后一个中继器2绑定；
重复步骤3；
步骤8：当客户端APP的人机交互界面查找到该节点3时，直接在人机交互界面绑定该节点3。
可以通过在主机1和节点3之间设置中继器2来延长主机和节点的通信距离，并且中继器2和节点3进行绑定操作，绑定成功后，该节点3只能与该中继器2通信，主机1与中继器2的通信代替主机1与该节点2之间的通信。
通过在主机1和节点3之间设置中继器2来延长主机1和节点3的通信距离。
选用433MHz通信频段，该频段比zigbee、wifi等2.4G通信频段的穿透能力和衍射能力更强，需要的中继节点更少，节省了成本和降低延时。
中继器2和节点3进行绑定操作，绑定成功后，该节点3只能与该中继器2通信，主机1与中继器2的通信代替主机1与该节点3之间的通信，消除一些比较近不需要中继的节点3与主机1通信和节点3与中继器2通信之间产生竞争关系。
本申请已在现实项目中实施成功，其效果为：在高层办公楼宇中，主机1与节点3的通信距离最大为3层楼，每增加一个中继器2最大通信距离延长3层楼；主机1与节点3的通信延时为每增加一个中继器2通信延时时间是原来的一倍。
对比zigbee和wifi，其效果为：在高层办公楼宇中，主机1与节点3的通信距离最大为1层楼，每增加一个中继器2最大通信距离延长1层楼；主机1与节点3的通信延时为每增加一个中继器2通信延时时间是原来的一倍。由于相同的通信距离所需要的中继器2是433MHz的3倍，因中继器2数量更多，导致成本更高。
尽管在上文中参考特定的实施例对本申请进行了描述，但是所属领域技术人员应当理解，在本申请公开的原理和范围内，可以针对本申请公开的配置和细节做出许多修改。本申请的保护范围由所附的权利要求来确定，并且权利要求意在涵盖权利要求中技术特征的或范围所包含的全部修改。
Claims (4)
1.一种射频中继系统，其特征在于：包括主机(1)，所述主机(1)与中继器(2)通信连接，所述中继器(2)与节点(3)通信连接；
所述主机(1)包括第一433MHz无线模块(4)，所述第一433MHz无线模块(4)与所述中继器(2)通信连接，所述中继器(2)包括第二433MHz无线模块(5)，所述第二433MHz无线模块(5)与所述节点(3)通信连接，所述节点(3)包括第三433MHz无线模块(6)；
所述主机(1)还包括以太网模块(7)，所述以太网模块(7)与云服务器(8)通信连接，所述云服务器(8)与智能终端(9)通过以太网通信连接。
2.如权利要求1所述的射频中继系统，其特征在于：所述智能终端(9)包括人机交互模块。
3.如权利要求2所述的射频中继系统，其特征在于：所述智能终端(9)包括计算机、平板电脑和手机。
4.如权利要求1～3中任一项所述的射频中继系统，其特征在于：所述中继器(2)为多个。
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| CN201910331474.7A CN110138431A (zh) | 2019-04-24 | 2019-04-24 | 一种射频中继系统 |
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