一種GPRS-ZigBee網關裝置的製作方法
2023-05-03 22:59:11
專利名稱：一種GPRS-ZigBee網關裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種GPRS數據傳輸配置以及協議轉換至ZigBee網絡中的裝置。
背景技術：
GPRS (General Packet Radio Service，通用分組無線服務技術)是GSM移動電 話用戶可用的一種移動數據業務。GPRS主要特點如下(1)可充分利用現有資源-GSM，方 便、快速、低建設成本；(2)傳輸速率高，GPRS數據傳輸速度可達到57. 6Kbps，最高可達到 115Kbps-170Kbps，完全可以滿足用戶應用的需求；(3)接入時間短，GPRS接入等待時間短， 可快速建立連接，平均為兩秒；(4)提供實時在線功能；(5)按流量計費，GPRS用戶只有在發 送或接收數據期間才佔用資源，沒有數據流量的傳遞時，用戶即使掛在網上也是不收費的。ZigBee是一種嶄新的，專注於低功耗、低成本、低複雜度、低速率的近程無線網絡 通信技術，也是目前嵌入式應用的一個大熱點。ZigBee主要特點如下(1)低功耗，在低耗 電待機模式下，2節5號乾電池可支持1個節點工作6 24個月，甚至更長；(2)低成本， 通過大幅簡化協議，降低了對通信控制器的要求，而且ZigBee免協議專利費；(3)低速率， ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿足低速率傳輸數據的應用需求；(4)短時延，ZigBee 的響應速度較快，一般從睡眠轉入工作狀態只需15ms，節點連接進入網絡只需30ms，進一 步節省了電能；(5)高容量，高安全，免執照頻段。目前許多控制系統因ZigBee的優點採用其技術用於實現智能控制和檢測，比如 路燈照明控制系統等，可有效節省電能。但是由於ZigBee通信距離最大為3km，只能實現現 場無線控制，無法遠程遙控。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題為提供一種能夠遠程遙控的GPRS-ZigBee網關裝置。本實用新型為解決上述技術問題所採取的技術方案為一種GPRS-ZigBee網關裝 置，其特徵在於它包括微控制器；用於與GPRS網絡收發GPRS信號和與微控制器互換數據的GPRS無線收發模塊；用於與ZigBee網絡收發ZigBee信號和與微控制器互換數據的ZigBee無線收發 模塊；為上述各部分提供直流電的供電模塊。按上述方案，所述的微控制器採用嵌入式FLASH微控制器。本實用新型的工作原理為在微控制器的控制下，首先配置GPRS連接，使GPRS網 絡數據能順利傳輸，然後網關收到符合要求的ZigBee數據，則將其按GPRS信號要求通過 GPRS收發單元發到GPRS網絡中去；網關收到符合要求的GPRS數據，則將其按ZigBee信號 要求通過ZigBee收發單元發到ZigBee網絡中去，從而實現網關的功能。
3[0013]與現有技術相比，本實用新型的優點在於1、能實現遠程遙控，使得網絡控制範圍 擴大；2、電路結構簡單。
圖1為本實用新型一個實施例的結構原理圖圖2為供電部分的電路原理圖圖3為ZigBee無線收發部分的電路原理圖圖4為GPRS無線收發部分的電路原理圖圖5為微控制器的電路原理圖圖6為本實用新型應用示例圖
具體實施方式
圖1為本實用新型一個實施例的結構原理圖，一種GPRS-ZigBee網關裝置，它包 括微控制器；用於與GPRS網絡收發GPRS信號和與微控制器互換數據的GPRS無線收發模 塊；用於與ZigBee網絡收發ZigBee信號和與微控制器互換數據的ZigBee無線收發模塊； 為上述各部分提供直流電的供電模塊。供電模塊包括整流模塊和轉換模塊；整流模塊將交流電整流為5伏直流電，轉換 模塊將5伏直流電轉換為4. 2伏直流電，以供不同模塊的需求，具體電路原理圖如圖2所
7J\ ο在微控制器的程序控制下，首先配置GPRS連接，使GPRS網絡數據能順利傳輸，然 後微控制器將收到的ZigBee數據處理為符合GPRS信號要求的數據，通過GPRS收發單元發 到GPRS網絡中去；微控制器將收到的GPRS數據處理為符合ZigBee信號要求的數據，通過 ZigBee收發單元發到ZigBee網絡中去，從而實現網關的功能，圖3為ZigBee無線收發模塊 的電路原理圖，圖4為GPRS無線收發模塊的電路原理圖，圖5為微控制器的電路原理圖，微 控制器採用嵌入式FLASH微控制器。傳輸協議中，採用32位數據，其中起始位8位、數據24位(3位元組)。詳細定義了 如下一幀的協議(1)每幀四字節數據；(2)第一個字節為01010101 (控制室發出的信息)或10101010 (控制終端返回的(3)第二、三個字節為控制終端地址；(4)第四兩個字節對應DALI控制器的8位數據，用來控制外界信息狀態。網關實現從GPRS到ZigBee的轉換和從ZigBee到GPRS的轉換。GPRS到ZigBee的轉換過程是(1)網關等待接收起始字節；(2)若收到起始字節則再等待接收3位元組數據(共4位元組數據)；(3)判斷最後二、三字節是否在地址範圍內，若不是轉到1，若是則繼續；(4)判斷第四個字節是否為有效控制數據，若不是轉到1，若是則繼續；(5)將這四個字節發送到ZigBee網絡中去，完成GPRS到ZigBee的轉換。[0035]ZigBee到GPRS的轉換過程是(1)網關等待接收起始字節；(2)若收到起始字節則再等待接收3位元組數據(共4位元組數據)；(3)判斷最後二、三字節是否在地址範圍內，若不是轉到1，若是則繼續；(4)判斷第四個字節是否為有效控制數據，若不是轉到1，若是則繼續；(5)用AT指令集中的發送數據(AT+CIPSEND)指令將這四個字節發送到GPRS網絡 中去，完成ZigBee到GPRS的轉換。圖6為本實用新型應用示例圖，GPRS-ZigBee網關裝置通過Internet與監控室中 的GPRS數據機和上位機相聯接，並通過ZigBee網絡與3個ZigBee路燈控制終端相聯 接，其中ZigBee路燈控制終端也可以為一個或多個。
權利要求一種GPRS-ZigBee網關裝置，其特徵在於它包括微控制器；用於與GPRS網絡收發GPRS信號和與微控制器互換數據的GPRS無線收發模塊；用於與ZigBee網絡收發ZigBee信號和與微控制器互換數據的ZigBee無線收發模塊；為上述各部分提供直流電的供電模塊。
2.根據權利要求1所述的GPRS-ZigBee網關裝置，其特徵在於所述的微控制器採用 嵌入式FLASH微控制器。
專利摘要本實用新型提供一種GPRS-ZigBee網關裝置，它包括微控制器；用於與GPRS網絡收發GPRS信號和與微控制器互換數據的GPRS無線收發模塊；用於與ZigBee網絡收發ZigBee信號和與微控制器互換數據的ZigBee無線收發模塊；為上述各部分提供直流電的供電模塊。本實用新型實現遠程遙控，使得網絡控制範圍擴大，並且電路結構簡單。
文檔編號H04B1/38GK201623863SQ20102003933
公開日2010年11月3日 申請日期2010年1月5日 優先權日2010年1月5日
發明者吳勇, 吳青, 李龍, 謝磊 申請人:武漢理工大學