CN208172990U - 一种用于中小范围的无线数据采集系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于中小范围的无线数据采集系统，其包括若干个通过互联网相互连接的客户端、云计算端及实体店端；所述的实体店端包括多个无线数据采集终端和数据集中器，且所述若干个终端和数据集中器的内部均设置有2.4G nRF24L01无线模块，所述若干个终端与数据集中器通过内置的2.4G nRF24L01无线模块进行无线通信。本实用新型通过低成本的2.4G nRF24L01无线模块组网，建立的无线网络成本大大降低，且由于网络协议具备自适应自组网特性，具有优秀的覆盖范围，能够在直径50米范围内实现双向数据通信；采用嵌入式设计的集中器具备免维护特性，使用GPRS与互联网交换数据，能够24小时不间断自动采集并传输数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及无线数据采集网络领域，尤其是适用于小范围、低成本、窄带数据采集、控制及传输的用于中小范围无线数据采集系统。
背景技术
目前，普遍的2.4G无线组网方案为采用蓝牙、wifi和zigbee。蓝牙适合于短距离无线数据交换，普遍使用于手机，耳机以及鼠标等设备中。wifi适合于高速无线接入网，在无线局域网普遍使用。zigbee则适合于工业控制向无线组网发展。虽然，上述三种无线组网方案都有成文的规范进行参考和稳定的无线模块进行开发，采用难度较小，但由于组网的总体设备成本较高、功耗较大，对于低端市场和窄带数据无线组网而言并不是理想的解决方案。
因此我们迫切需要一款适用于小范围、低成本、低功耗、窄带数据采集、控制及传输的用于中小范围无线数据采集系统。
实用新型内容
针对上述不足，本实用新型的目的在于提供一款适用于小范围、低成本、低功耗、窄带数据采集、控制及传输的用于中小范围无线数据采集系统，通过低成本的2.4GnRF24L01无线模块组网，建立的无线网络成本大大降低，且由于网络协议具备自适应自组网特性，具有优秀的覆盖范围，能够在直径50米范围内实现双向数据通信；采用嵌入式设计的集中器具备免维护特性，使用GPRS与互联网交换数据，能够24小时不间断自动采集并传输数据。
本实用新型为达到上述目的所采用的技术方案是：
一种用于中小范围的无线数据采集系统，其包括若干个通过互联网相互连接的客户端、云计算端及实体店端，其特征在于，所述的实体店端包括多个无线数据采集终端和数据集中器，且所述若干个终端和数据集中器的内部均设置有2.4G nRF24L01无线模块，所述若干个终端与数据集中器通过内置的2.4G nRF24L01无线模块进行无线通信。
作为本实用新型的进一步改进，所述数据集中器内部设置的2.4G nRF24L01无线模块为NRF24L01P+PA+LNA无线模块。
作为本实用新型的进一步改进，所述2.4G nRF24L01无线模块设置有SPI接口。
作为本实用新型的进一步改进，所述的数据集中器，为采基于ARM9内核的n32905芯片为处理单元的网络服务器。
作为本实用新型的进一步改进，所述数据集中器的内部设置GPRS联网模块。
作为本实用新型的进一步改进，所述终端为手机防盗器。
作为本实用新型的进一步改进，所述2.4G nRF24L01无线模块镶嵌于数据集中器的内部。
本实用新型的有益效果为：通过低成本的2.4G nRF24L01无线模块组网，建立的无线网络成本大大降低，且由于网络协议具备自适应自组网特性，具有优秀的覆盖范围，能够在直径50米范围内实现双向数据通信；采用嵌入式设计的数据集中器具备免维护特性，使用GPRS与互联网交换数据，能够24小时不间断自动采集并传输数据。
附图说明
图1为本实用新型的组网框架图；
图2为本实用新型的IP规划图。
具体实施方式
为更进一步阐述本实用新型为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式详细说明。
请参照图1，本实用新型实施例提供一种用于中小范围无线数据采集系统，其包括若干个通过互联网相互连接的客户端、云计算端及实体店端；所述的实体店端包括多个无线数据采集终端和数据集中器，且所述若干个终端和数据集中器的内部均设置有2.4GnRF24L01无线模块，所述若干个终端与数据集中器通过内置的2.4G nRF24L01无线模块进行无线通信。所述的数据集中器为一网络服务器。
其中，所述无线数据采集终端内设置2.4G nRF24L01无线模块，所述网络服务器也设置2.4G nRF24L01无线模块，终端与网络服务器通过内设的2.4G nRF24L01无线模块进行无线通信。通过处理单元对2.4G nRF24L01无线模块进行配置和实现数据通信，数据链路层协议在硬件底层表达；通过自定义通信协议，实现一个稳定的一主多从的星形网络系统，可以满足小范围、多节点网络的数据采集的需要。
所述数据集中器设置的2.4G nRF24L01无线模块优选NRF24L01P+PA+LNA无线模块，借此克服不带天线时无线通讯距离有限，错误率高的缺陷，同时便于组建星形网络。
所述数据集中器的2.4G nRF24L01无线模块嵌入于数据集中器的设备内部，所述数据集中器设备内置GPRS联网能力，可以直接连接互联网，并能通过上位机实现将设备网络数据与远程互联网进行通信控制。
本实用新型使用的2.4G nRF24L01无线模块工作在2.4G全球开放ISM频段，免许可证使用，采用GFSK调制，最高工作频率2Mbps，具有传输稳定，抗干扰强的性能。另外，2.4GnRF24L01无线模块提供SPI接口，可以方便的与低速处理单元连接，便于开发。
数据集中器为采基于ARM9内核的n32905芯片为处理单元的网络服务器，仅需提供片内SPI功能引脚3根和GPIO功能引脚3根便可以实现对无线模块的良好控制。
本实用新型方案基于NRF24L01模块的特性组建网络的协议部分。根据NRF24L01模块的传输特点，将模块通道0中的5个字节的有效地址的前3字节作为网络的逻辑划分，用以避免相邻网络可能出现的重叠和干扰。另外2个字节，分别用以区分网络所属功能和区分设备与网络服务器。网络功能分为四个基本传输方式，分别赋予四种不同的逻辑通道，可以避免设备不同功能操作时所可能发生的误操作。设备地址规划中，网络服务器采用固定地址，终端采用由设备0逐次递加的方式设定地址，以期具有良好的可扩展性和便易编程的优点。在数据传输方面，根据NRF24L01模块的传输特点，数据传输仅进行点对点的传输，且逻辑上每次通信仅存在一个通信节点。无线传输组网网络地址规划如图2所示。
本实用新型将网络中心节点数据集中器采用嵌入式系设计，其系统运行于嵌入式Linux平台，通过自定义的驱动程序调用芯片内部的串口及SPI功能，实现了网络设备即插即用，便携组建无线局域网。
GPRS虽然输出第二代移动数据传输协议，但在本实用新型的无线网络仅需窄带的数据采集，完全可以承担数据的传输。并且其具有开发方便，传输稳定的良好优点。并且与上位机软件具有良好的接口和稳定的传输，可以将无线网络中的数据便捷的提供给上位机软件操作，继而与互联网进行通信控制。
本实用新型的重点主要在于：通过低成本的2.4G nRF24L01无线模块组网，建立的无线网络成本大大降低，且由于网络协议具备自适应自组网特性，具有优秀的覆盖范围，能够在直径50米范围内实现双向数据通信；采用嵌入式设计的集中器具备免维护特性，使用GPRS与互联网交换数据，能够24小时不间断自动采集并传输数据。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故采用与本实用新型上述实施例相同或近似的技术特征，均在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种用于中小范围的无线数据采集系统，其包括若干个通过互联网相互连接的客户端、云计算端及实体店端，其特征在于，所述的实体店端包括多个无线数据采集终端和数据集中器，且所述若干个终端和数据集中器的内部均设置有2.4G nRF24L01无线模块，所述若干个终端与数据集中器通过内置的2.4G nRF24L01无线模块进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的用于中小范围的无线数据采集系统，其特征在于，所述2.4GnRF24L01无线模块为NRF24L01P+PA+LNA无线模块。
3.根据权利要求1所述的用于中小范围的无线数据采集系统，其特征在于，所述2.4GnRF24L01无线模块设置有SPI接口。
4.根据权利要求1所述的用于中小范围的无线数据采集系统，其特征在于，所述的数据集中器，为采用基于ARM9内核的n32905芯片为处理单元的网络服务器。
5.根据权利要求1所述的用于中小范围的无线数据采集系统，其特征在于，所述数据集中器的内部设置GPRS联网模块。
6.根据权利要求1所述的用于中小范围的无线数据采集系统，其特征在于，所述无线数据采集终端为手机防盗器。
7.根据权利要求1所述的用于中小范围的无线数据采集系统，其特征在于，所述2.4GnRF24L01无线模块镶嵌于数据集中器的内部。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201820393553.1U CN208172990U (zh) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 一种用于中小范围的无线数据采集系统 |
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Publications (1)
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| CN208172990U true CN208172990U (zh) | 2018-11-30 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN208172990U (zh) |
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2018
- 2018-03-22 CN CN201820393553.1U patent/CN208172990U/zh active Active
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