CN204168495U - 一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关 - Google Patents

一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关 Download PDF

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陈侃松
黄平
蒋碧波
张丹
卢磊
邵冲
陈珂
刘伟洋
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Abstract

本实用新型公开了一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,可方便实现各种类型数据到远程上位机的稳定传输。本网关包括数据输入、数据处理、数据输出三部分。数据输入部分包括ZigBee模块和WiFi模块。数据处理部分包括核心处理器、电源管理模块、液晶显示屏和存储模块。数据输出部分包括通信接口和通信模块。通信模块包括GPRS通信模块、3G通信模块、4G通信模块和WiMax通信模块。所述通信模块可插拔,与通信接口相连。本实用新型设计合理、结构简单、使用方便。可一机多用,在GPRS/3G/4G/WiMax多种环境下实现无线接入,同时实现数据的远距离传输和城域网内的数据无线传输。

Description

一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关
技术领域
[0001] 本实用新型主要用于各种低、高速率数据的远程传输,涉及无线数据通信技术领域,特别是涉及一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关。
背景技术
[0002] 随着网络通信的迅猛发展,具有广阔应用前景的无线传感网络技术(WirelessSensor Network,WSN)日益受到人们的广泛关注。无线传感网络技术集成了传感器、嵌入式处理和无线通信技术,可对网络分布区域内监测对象进行感知、采集、处理和监控,并通过无线方式传送给网络终端用户,将信息世界与物理世界融为一体。
[0003] 作为其中的重要部分,网关所完成的工作包括:通过微处理器处理来自前端的采集数据,并控制通信模块经无线网络发送数据至上位机监控中心。
[0004]目前国内外市场现有的无线传感网络产品,功能相对单一;适用范围受限,不利于无线传感网络新技术的推广。
实用新型内容
[0005] 为解决上述技术问题,本实用新型提出的方案是:一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,本网关包括数据输入、数据处理和数据输出三部分。数据输入部分包括Zigbee模块和Wifi模块。Zigbee模块用于接收通过Zigbee网络传过来的数据;同理Wifi模块用于接收通过Wifi网络传过来的数据,将接收的数据传输到数据处理部分的核心处理器。数据处理部分包括核心处理器、液晶显示屏、存储模块和电源管理模块。核心处理器用于接收输入部分传输过来的数据,并对数据进行处理和压缩;液晶显示屏用于显示数据处理部分的工作状态;存储模块用于存储核心处理器压缩过的数据;电源管理模块用于管理数据处理部分各模块的工作电压和电流。数据输出部分包括一个通信接口和四个通信模块。该通信接口兼容四种通信协议,包括串口转GPRS协议、串口转3G协议、串口转4G协议和串口转WiMax协议。四个通信模块包括GPRS通信模块、3G通信模块、4G通信模块和WiMax通信模块;四种通信模块可插拔,以适应不同的环境传输数据。当四种通信模块其中一种接上通信接口时,数据处理部分的核心处理器可自动识别接入的通信模块,并进行数据传输。
[0006] 本实用新型的可插拔式通信模块的设计使得用户可以根据不同实际应用场合,选择合适的通信模块通过统一的通信接口与核心处理器对接。该设计使得本网关体积小、灵活便携,能实现多种无线通信协议的融合,有效地克服使用单一通信技术所存在的局限和缺点。
[0007] 与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:本网关设计合理、结构简单、使用方便,可一机多用,在GPRS/3G/4G/WiMax多种环境下实现无线接入,适用于各种环境下的数据无线传输,同时实现数据的远距离传输和城域网内的数据无线传输,可以大规模推广应用。
附图说明
[0008] 图1为本实用新型提供的一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关的模块框图。
具体实施方式
[0009] 为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对实用新型进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0010] 如附图1所示,本网关包括数据输入、数据处理和数据输出三部分。数据输入部分包括Zigbee模块和Wifi模块;数据处理部分包括核心处理器、液晶显示屏、存储模块和电源管理模块;数据输出部分包括一个通信接口和四种通信模块,分别是GPRS通信模块、3G通信模块、4G通信模块和WiMax通信模块;这四种通信模块可插拔,以适应不同的环境传输数据。
[0011] WiMax (Worldwide Interoperability for Microwave Access),即全球微波互联接入。它是一项新兴的宽带无线接入技术,也是一种城域网技术,能提供面向互联网的高速连接,数据传输距离最远可达50km,相比于WiFi,在高数据传输率的前提下,无线覆盖面大大提高,足以覆盖城市范围,能实现城市区域内高速数据的远程传输。
[0012] 本实用新型GPRS/3G/4G/WiMax通信模块使用统一的串口与数据处理部分的处理器连接。方便实现多种环境下无线接入的同时,硬件更换方便灵活。其中GPRS/3G/4G通信模块,只用简单将SIM卡插入,便可在GPRS/3G/4G三种网络环境中实现无线接入,从而进行数据的远距离传输。
[0013] 本实用新型的工作过程为:
[0014] 前端采集系统所采集的数据,通过数据输入部分的Zigbee模块或Wifi模块接收并传输给数据处理部分的核心处理器,经过处理、压缩后选择合适的通信模块,通过统一的通信接口传输到远端上位机监控中心。
[0015] 本实用新型不局限于上述具体的实施方式,本领域的普通技术人员从上述构思出发,不经过创造性的劳动,所作出的种种变换,均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,包括数据输入、数据处理、数据输出三部分,其特征在于,数据输入部分包括ZigBee模块和WiFi模块;数据处理部分包括核心处理器、电源管理模块、液晶显示屏和存储模块;数据输出部分包括通信接口和通信模块;通信模块包括GPRS通信模块、3G通信模块、4G通信模块和WiMax通信模块;所述通信模块可插拔,与通信接口相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,其特征在于,所述的数据输入部分的Zigbee模块和Wifi模块分别用于接收前端通过Zigbee网络和Wifi网络传过来的数据;将Zigbee和Wifi结合使用,克服了仅用其一的缺点,使得各种低、高速率数据都能稳定采集和传输;Zigbee模块和Wifi模块分别采用CC2530芯片和8686芯片。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,其特征在于,数据处理部分的核心处理器为整个网关的数据处理核心,接收、存储、处理来自前端数据输入部分传输过来的数据,经通信模块将数据传给远程监控中心;核心处理器采用S3C6410 芯片。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,其特征在于,数据处理部分的电源管理模块给各功能模块供电,并对电压电流进行管理;供电电池分为主电池和备用电池,主电池为太阳能电池,备用电池为充电式锂电池。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,其特征在于,各通信模块使用统一的通信接口 ;该通信接口兼容四种通信协议,包括串口转GPRS、串口转3G、串口转4G和串口转WiMax协议;对应的GPRS、3G、4G和WiMax四种通信模块均可插拔,以适应不同的环境传输数据;当四种通信模块其中一种接上通用接口时,数据处理部分的核心处理器可自动识别所接入的通信模块,并进行数据传输。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线传感网络的可插拔式统一接口网关,其特征在于,所述GPRS通信模块采用SM900A芯片;所述3G通信模块采用华为公司的EM770W芯片。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110691030A (zh) * 2019-10-08 2020-01-14 珠海格力电器股份有限公司 一种智能网关通信方法、存储介质和智能网关
CN110730123A (zh) * 2019-10-29 2020-01-24 深圳市兆能讯通科技有限公司 一种与不同类型网络兼容、且具有高可靠性的网关
CN111464434A (zh) * 2020-06-17 2020-07-28 深圳市乙辰科技股份有限公司 工业网关及使用可复用设计制作工业网关的方法

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