CN111601182B - 基于天线切换开关的网桥设备及网桥系统 - Google Patents

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本发明公开了一种基于天线切换开关的网桥设备，包括主控MCU、参数不同的至少两路输入天线和参数不同的至少两路输出天线，主控MCU通过第一天线切换开关与至少两路输入天线连接，主控MCU通过第二天线切换开关与至少两路输出天线连接，主控MCU用于控制第一天线切换开关切换至至少两路输入天线中信号强度最强的输入天线与主控MCU之间进行通信，以及用于控制第二天线切换开关切换至至少两路输出天线中的其中一路输出天线与主控MCU之间进行通信；本发明还公开了一种基于天线切换开关的网桥系统，本发明只利用一个网桥设备便可以完成与多个轿厢内的终端设备进行数据交换的目的，而且安装方便且通信质量佳。

Description

基于天线切换开关的网桥设备及网桥系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是一种基于天线切换开关的网桥设备及网桥系统。
背景技术
随着无线网桥在电梯项目中不断使用，因为电梯安全的重要性，对终端设备稳定性要求高，如图1所示，图1为传统的利用一根网线将网络信号通过无线网桥连接到轿厢的终端设备进行数据交换，因网桥设备的特殊性基本是一对一相匹配，并且一个电梯井需要一根网线连接一个网桥设备，这便造成了网线的布局和网桥的安装的施工布线难，安装不便，并且一对一需要多个网桥设备，设备成本高，而且通信质量也得不到保证。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的是提供一种基于天线切换开关的网桥设备及网桥系统，本发明只利用一个网桥设备便可以完成与多个轿厢内的终端设备进行数据交换的目的，而且安装方便且通信质量佳。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于天线切换开关的网桥设备，包括主控MCU、参数不同的至少两路输入天线和参数不同的至少两路输出天线，所述主控MCU通过第一天线切换开关与至少两路所述输入天线连接，所述主控MCU通过第二天线切换开关与至少两路所述输出天线连接，所述主控MCU用于控制所述第一天线切换开关切换至至少两路所述输入天线中信号强度最强的输入天线与主控MCU之间进行通信，以及用于控制所述第二天线切换开关切换至至少两路所述输出天线中的其中一路输出天线与主控MCU之间进行通信。
作为一种优选的实施方式，所述主控MCU通过GPIO接口或I2C总线向所述第一天线切换开关以及第二天线切换开关发送切换控制信号。
作为另一种优选的实施方式，所述第一天线切换开关和第二天线切换开关均为电子切换开关。
作为另一种优选的实施方式，参数不同的至少两路所述输入天线和参数不同的至少两路所述输出天线的参数包括阻抗、信号增益、辐射效率和方向性。
本发明还提供一种基于天线切换开关的网桥系统，包括光猫/4G路由器，还包括如上所述的网桥设备以及与至少两路所述输出天线数量相等的终端设备，所述网桥设备设于所述光猫/4G路由器以及多个所述终端设备的通信线路之间，所述网桥设备用于通过所述主控MCU控制所述第一天线切换开关切换至至少两路所述输入天线中信号强度最强的输入天线使所述光猫/4G路由器与所述终端设备之间进行通信，以及通过所述主控MCU控制所述第二天线切换开关切换至至少两路所述输出天线中的其中一路输出天线使所述光猫/4G路由器与该路输出天线相对应的所述终端设备之间进行通信。
作为一种优选的实施方式，每一个所述终端设备和所述网桥设备之间均设有网络数据交换和网络加密设备。
作为另一种优选的实施方式，所述光猫/4G路由器与所述网桥设备之间通过所述第一天线的WiFi桥接进行通信，所述网桥设备与所述网络数据交换和网络加密设备之间通过所述第二天线的WiFi桥接进行通信。
作为另一种优选的实施方式，所述网络数据交换和网络加密设备与所述终端设备之间通过RJ45网线或WiFi进行通信。
作为另一种优选的实施方式，其特征在于，所述终端设备为安装于电梯轿厢内的广告机。
本发明的有益效果是：
1、本发明所提供的基于天线切换开关的网桥设备通过主控MCU控制第一天线切换开关的切换，可以选择多路输入天线中强度最强的输入天线，保证了通信质量，其次通过主控MCU控制第二天线切换开关的切换，可以选择多路输出天线中任意一路进行通信，便于进行集成。
2、本发明利用基于天线切换开关的网桥设备搭建的网桥系统，利用一个网桥设备便可以完成与多个轿厢内的终端设备进行数据交换的目的，而且安装方便且通信质量佳。
附图说明
图1为传统的利用一根网线将网络信号通过无线网桥连接到轿厢的终端设备进行数据交换连接示意图；
图2为本发明实施例1中网桥设备的电路结构示意图；
图3为本发明实施例2中利用实施例1的网桥设备连接到轿厢的终端设备进行数据交换连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
实施例1
如图2所示，一种基于天线切换开关的网桥设备，包括主控MCU、参数不同的至少两路输入天线和参数不同的至少两路输出天线，参数不同的至少两路所述输入天线和参数不同的至少两路所述输出天线的参数包括阻抗、信号增益、辐射效率和方向性，所述主控MCU通过第一天线切换开关与至少两路所述输入天线连接，所述主控MCU通过第二天线切换开关与至少两路所述输出天线连接，所述主控MCU用于控制所述第一天线切换开关切换至至少两路所述输入天线中信号强度最强的输入天线与主控MCU之间进行通信，以及用于控制所述第二天线切换开关切换至至少两路所述输出天线中的其中一路输出天线与主控MCU之间进行通信。
下面对本实施例作进一步说明：
1：主控MCU通过普通GPIO口或者I2C方式，直接控制电子切换开关通道切换不同的通路；
2:第一天线切换开关的主要功能是为了切换不同天线的参数值，保证在通信过程中无线通讯的质量；
3:第二天线切换开关的主要功能是用于切换不同天线参数值，同时主控MCU切换不同的SSID名称来连接不同的设备。
实施例2
如图2和图3所示，一种基于天线切换开关的网桥系统，包括光猫/4G路由器，还包括如实施例1所述的网桥设备以及与至少两路所述输出天线数量相等的终端设备，所述网桥设备设于所述光猫/4G路由器以及多个所述终端设备的通信线路之间，所述网桥设备用于通过所述主控MCU控制所述第一天线切换开关切换至至少两路所述输入天线中信号强度最强的输入天线使所述光猫/4G路由器与所述终端设备之间进行通信，以及通过所述主控MCU控制所述第二天线切换开关切换至至少两路所述输出天线中的其中一路输出天线使所述光猫/4G路由器与该路输出天线相对应的所述终端设备之间进行通信。
在本实施例中，每一个所述终端设备和所述网桥设备之间均设有网络数据交换和网络加密设备；所述光猫/4G路由器与所述网桥设备之间通过所述第一天线的WiFi桥接进行通信，所述网桥设备与所述网络数据交换和网络加密设备之间通过所述第二天线的WiFi桥接进行通信；所述网络数据交换和网络加密设备与所述终端设备之间通过RJ45网线或WiFi进行通信；所述终端设备为安装于电梯轿厢内的广告机。
下面以终端设备为安装于电梯轿厢内的广告机为例对本实施例作进一步的说明；
1：光猫/4G路由器，带有三根与所述输入天线相对应的不同参数值的天线，其之间的为天线通道1、天线通道2和天线通道3，天线的不同参数包括阻抗，信号增益，辐射效率和方向性；因为电梯井环境不同，距离的不同，广告机所安装的位置不同，所以天线参数所需要的阻抗、信号增益、辐射效率、方向性都有不同的需求，例如在本实施例中：
天线1：最大增益：12.6dB；方向:水平波瓣150；垂直波瓣15；
天线2：最大增益：8.8dB；方向:水平波瓣360；垂直波瓣；15；
天线3：最大增益：10.6dB；方向:水平波瓣120；垂直波瓣30。
2：电梯井道内的网桥设备，包括：输入天线、输出天线、第一天线切换开关、第二天线切换开关以及主控MCU。网桥设备利用无线方式与光猫/4G路由器进行网络数据通讯，在本实施例中输入天线具体包括输入天线1、输入天线2、输入天线3，输出天线具体包括输出天线1、输出天线2、输出天线3，六根天线有着不同的阻抗、信号增益、辐射效率、方向性，并且每根天线对应不同的信号通道和SSID。
3：安装于轿厢顶部的支持网络桥接的网络数据交换和网络加密设备，通过无线方式与网桥设备进行网络桥接。
4：安装于电梯轿厢内的广告机,通过有线RJ45或者WIFI分别与对应的网络数据交换和网络加密设备数据通迅
本实施例网桥系统的工作原理在于：
在开机状态时光猫/4G路由器和网桥设备会默认与一路输入天线相对应的SSID通道桥接进行网络通讯，
网桥设备与网络数据交换和网络加密设备默认以其中一路输出天线相对应的SSID与(其中一路进行网络桥接完成网络通讯；
具体地，主控MCU切换的工作原理：光猫/4G路由器与网桥设备通讯时，如默认SSID是：XINCHAO1，信道是：1，输出天线通道是：1，供其中一个网络数据交换和网络加密设备连接，当需要切换另外一个网络数据交换和网络加密设备设备连接时，主控MCU发出GPIO或I2C指令通知第二天线切换开关切换不同的天线通路，天线电子通道切换到输出天线2，同时主控MCU内部同时切换不同的SSID名字，SSID名同时更改为XINCHAO2，信道为:6。
本实施例中的三个电梯井默认有一路设备连接后，当服务器后台需要对三个电梯井中的广告机其中一路设备进行数据交换和访问时，服务器发送相对应通知指令，通知网桥设备让其切换天线通路并且系统内部同步切换相对应的SSID名称，信号通道等参数，让其不同的网络数据交换和网络加密设备完成网络桥接进行数据交换。
光猫/4G路由器和网桥设备在网络数据交换时，如果网桥设备发现数据交换中WIFI信号变弱时，网桥设备利用电子开关(即第一天线切换开关)切换三根不同参数的输入天线和光猫/4G路由器进行通讯桥接，如果信号强度仍然达不到系统默认值范围内时，将发送指令通知光猫/4G路由器切换信号天线通道，选取最佳通迅质量，保证光猫/4G路由器和网桥设备网络数据交换中的通讯质量。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于天线切换开关的网桥设备，其特征在于，包括主控MCU、参数不同的至少两路输入天线和参数不同的至少两路输出天线，所述主控MCU通过第一天线切换开关与至少两路所述输入天线连接，所述主控MCU通过第二天线切换开关与至少两路所述输出天线连接，所述主控MCU用于控制所述第一天线切换开关切换至至少两路所述输入天线中信号强度最强的输入天线与主控MCU之间进行通信，以及用于控制所述第二天线切换开关切换至至少两路所述输出天线中的其中一路输出天线与主控MCU之间进行通信。
2.根据权利要求1所述的基于天线切换开关的网桥设备，其特征在于，所述主控MCU通过GPIO接口或I2C总线向所述第一天线切换开关以及第二天线切换开关发送切换控制信号。
3.根据权利要求1或2所述基于天线切换开关的网桥设备，其特征在于，所述第一天线切换开关和第二天线切换开关均为电子切换开关。
4.根据权利要求1所述的基于天线切换开关的网桥设备，其特征在于，参数不同的至少两路所述输入天线和参数不同的至少两路所述输出天线的参数包括阻抗、信号增益、辐射效率和方向性。
5.一种基于天线切换开关的网桥系统，包括光猫/4G路由器，其特征在于，还包括如权利要求1-4任一项所述的网桥设备以及与至少两路所述输出天线数量相等的终端设备，所述网桥设备设于所述光猫/4G路由器以及多个所述终端设备的通信线路之间，所述网桥设备用于通过所述主控MCU控制所述第一天线切换开关切换至至少两路所述输入天线中信号强度最强的输入天线使所述光猫/4G路由器与所述终端设备之间进行通信，以及通过所述主控MCU控制所述第二天线切换开关切换至至少两路所述输出天线中的其中一路输出天线使所述光猫/4G路由器与该路输出天线相对应的所述终端设备之间进行通信。
6.根据权利要求5所述的基于天线切换开关的网桥系统，其特征在于，每一个所述终端设备和所述网桥设备之间均设有网络数据交换和网络加密设备。
7.根据权利要求6所述的基于天线切换开关的网桥系统，其特征在于，所述光猫/4G路由器与所述网桥设备之间通过所述第一天线的WiFi桥接进行通信，所述网桥设备与所述网络数据交换和网络加密设备之间通过所述第二天线的WiFi桥接进行通信。
8.根据权利要求6所述的基于天线切换开关的网桥系统，其特征在于，所述网络数据交换和网络加密设备与所述终端设备之间通过RJ45网线或WiFi进行通信。
9.根据权利要求5或6或7或8所述的基于天线切换开关的网桥系统，其特征在于，所述终端设备为安装于电梯轿厢内的广告机。
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