基於多網融合的ZigBee網關的製作方法
2023-05-02 15:20:31
基於多網融合的ZigBee網關的製作方法
【專利摘要】本發明揭示了一種基於多網融合的ZigBee網關，包括：處理模塊、與所處理模塊相連接的ZigBee模塊、乙太網模塊、3G模塊、WIFI模塊以及為所述處理模塊、ZigBee模塊、乙太網模塊、3G模塊、WIFI模塊供電的電源模塊。相較於現有技術，本發明基於多網融合的ZigBee網關能夠在不同的通信協議、數據格式之間實現轉換，甚至是網絡結構不同的兩種系統中實現互聯，通用性較強。
【專利說明】基於多網融合的ZigBee網關
【技術領域】
[0001]本發明涉及基於ZigBee協議的無線傳感器網絡技術，尤其涉及一種基於多網融合的ZigBee網關。
【背景技術】
[0002]ZigBee網絡有部署在監控區域內的大量低成本微型傳感器節點組成，微型傳感器節點通過無線、多跳通信等形成一個自組織網絡系統。ZigBee結合了傳感器技術、無線通信技術、網絡技術以及嵌入式核心技術，通過布設的傳感器節點採集人們所關心的數據信息，利用ZigBee網絡組網協議構建網絡，經由路由節點和網關節點將用戶關心的信息傳輸到終端監控中心。因此，ZigBee網絡網關在整個網絡中起著重要作用，它負責整個網絡的構建和維護、網關報文信息的轉換。隨著社會的發展，ZigBee網絡的應用範圍越來越廣，人們經常需要在使用不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間實現互聯，然而現有的ZigBee網關不能實現這一功能。
[0003]鑑於上述問題，有必要提供一種基於多網融合的ZigBee網關，以解決上述問題。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明解決的技術問題是提供一種基於多網融合的ZigBee網關，該基於多網融合的ZigBee網關能夠在使用不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間實現互聯，通用性較強。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明的技術方案是這樣實現的:
[0006]一種基於多網融合的ZigBee網關，包括:處理模塊、與所處理模塊相連接的ZigBee模塊、乙太網模塊、3G模塊、WIFI模塊以及為所述處理模塊、ZigBee模塊、乙太網模塊、3G模塊、WIFI模塊供電的電源模塊。
[0007]進一步地，所述處理模塊包括ARM9S3C2440嵌入式晶片、由2片EM63A165TS-6G存儲器構成64MB容量的同步動態隨機存儲器、由I片K9F2G08U0C存儲器構成256MB容量的NAND FLASH 存儲器。
[0008]進一步地，所述ZigBee模塊為CC2530無線單片機。
[0009]進一步地，所述乙太網模塊為10M/100M網卡DM9000。
[0010]進一步地，所述WIFI模塊為GSPI8686無線網卡。
[0011]進一步地，所述基於多網融合的ZigBee網關還包括與所述處理模塊相連接的顯示模塊。
[0012]進一步地，所述顯示模塊為液晶顯示屏。
[0013]本發明的有益效果是:相較於現有技術，本發明基於多網融合的ZigBee網關能夠在使用不同的通信協議、數據格式或語言，甚至體系結構完全不同的兩種系統之間實現互聯，通用性較強。【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明基於多網融合的ZigBee網關的模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述。
[0016]請參閱圖1所示，本發明基於多網融合的ZigBee網關100包括處理模塊10、與所述處理模塊10相連接的ZigBee模塊20、乙太網模塊30、3G模塊40、WIFI模塊50、顯示模塊60以及電源模塊70。
[0017]請參閱圖1所示，所述處理模塊10用來實現乙太網模塊30、3G模塊40、WIFI模塊50和ZigBee模塊20的互聯，包括ARM9S3C2440嵌入式晶片、由2片EM63A165TS-6G存儲器構成64MB容量的同步動態隨機存儲器(SDRAM)、由1片K9F2G08U0C存儲器構成256MB容量的NAND FLASH存儲器。採用EclipSe3.5作為開發環境，在其中添加DM9000晶片驅動程序、X35觸控螢幕驅動程序、WIFI模塊驅動程序、3G模塊驅動程序、RS232串口驅動程序，定製出嵌入式作業系統Android，並將其移植到ARM9S3C2440嵌入式晶片上從而實現嵌入式作業系統，並在其中編寫基於串口通信的應用程式，實現與所述ZigBee模塊20的通信，進而實現ZigBee網絡配置和管理。
[0018]請參閱圖1所示，所述ZigBee模塊20由CC2530無線單片機構成，並通過RS232串口與ARM9S3C2440嵌入式晶片進行通信。同時，由於CC2530無線單片機擔當ZigBee網絡協調器，因此需要在CC2530無線單片機內移植ZigBee協議棧。在本實施例中，所述CC2530無線單片機移植的是TI公司ZigBee2007協議棧，並在其中編寫基於RS232串口的應用程式，接收來自ARM9S3C2440嵌入式晶片的控制指令，並發送ZigBee網絡採集到的傳感信息給ARM9S3C2440嵌入式晶片。ZigBee2007協議棧基於任務處理函數循環的方式進行工作，因此在應用層編寫任務處理函數，並在其中調用協議棧接收數據全局回調函數實現信號的上層接收，以此將ZigBee網絡採集到的傳感信息傳輸給ARM9S3C2440嵌入式晶片；調用協議棧發送數據全局函數，將ARM9S3C2440嵌入式晶片傳輸來的配置指令發送給ZigBee網絡的採集節點。
[0019]請參閱圖1所示，所述乙太網模塊30是由10M/100M網卡DM9000構成，其數據總線、地址總線、控制總線與ARM9S3C2440嵌入式晶片的相應引腳相連接。
[0020]請參閱圖1所示，所述3G模塊40是由華為E1750網卡構成，其通過USB接口與所述處理模塊10通信。3G網絡中某一個節點請求與ZigBee網絡中某一節點通信，3G網絡中該節點首先發送一個請求信息給所述3G模塊40,該請求信息裡包含ZigBee網絡中節點的地址信息，所述3G模塊40接收到該信號後，發送給所述處理模塊10，所述處理模塊10獲得該信號後，首先查詢地址對應表，將請求信息中的地址轉化成ZigBee網絡節點的地址，然後發送一個連接請求信號(已經轉化成ZigBee網絡中節點的地址)給所述ZigBee模塊20，所述ZigBee模塊20將請求信號轉發到ZigBee網絡中對應的節點。若ZigBee節點可以進行數據通信，則回送一個同意通信的信號給所述處理模塊10，所述處理模塊10接收到該信號後，就在3G網絡和ZigBee網絡間建立一條通信通道。然後，所述處理模塊10發送連接成功信號給所述3G模塊40及3G網絡節點，兩個網絡中的網絡節點開始數據通信。[0021]請參閱圖1所示，所述WIFI模塊50是由GSPI8686無線網卡構成，其通過USB接口與所述處理模塊10相連接。所述顯示模塊60用來顯示數據。在本實施例中，所述顯示模塊60為液晶顯示屏。所述電源模塊70為所述處理模塊10、ZigBee模塊20、乙太網模塊30、3G模塊40、WIFI模塊50以及顯示模塊60供電。
[0022]相較於現有技術，本發明基於多網融合的ZigBee網關100能夠在不同的通信協議、數據格式之間實現轉換，甚至是網絡結構不同的兩種系統中實現互聯，通用性較強。
[0023]特別需要指出，對於本領域的普通技術人員來說，在本發明的教導下所作的針對本發明的等效變化，仍應包含在本發明申請專利範圍所主張的範圍中。
【權利要求】
1.一種基於多網融合的ZigBee網關，其特徵在於，包括:處理模塊(10)、與所處理模塊(10)相連接的ZigBee模塊(20)、乙太網模塊(30)、3G模塊(40)、WIFI模塊(50)以及為所述處理模塊(10)、ZigBee模塊(20)、乙太網模塊(30)、3G模塊(40)、WIFI模塊(50)供電的電源模塊(70)。
2.如權利要求1所述的基於多網融合的ZigBee網關，其特徵在於:所述處理模塊(10)包括ARM9S3C2440嵌入式晶片、由2片EM63A165TS-6G存儲器構成64MB容量的同步動態隨機存儲器、由1片K9F2G08U0C存儲器構成256MB容量的NAND FLASH存儲器。
3.如權利要求2所述的基於多網融合的ZigBee網關，其特徵在於:所述ZigBee模塊(20)為CC2530無線單片機。
4.如權利要求3所述的基於多網融合的ZigBee網關，其特徵在於:所述乙太網模塊(30)為 10M/100M 網卡 DM9000。
5.如權利要求4所述的基於多網融合的ZigBee網關，其特徵在於:所述WIFI模塊(50)為GSPI8686無線網卡。
6.如權利要求5所述的基於多網融合的ZigBee網關，其特徵在於:所述基於多網融合的ZigBee網關還包括與所述處理模塊(10)相連接的顯示模塊(60)。
7.如權利要求6所述的基於多網融合的ZigBee網關，其特徵在於:所述顯示模塊(60)為液晶顯示屏。
【文檔編號】H04W88/16GK103647705SQ201310648943
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月3日 優先權日:2013年12月3日
【發明者】汪祖民, 雷金山 申請人:大連大學