專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于gps的3g遠(yuǎn)程傳輸無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)涉及一種基于GPS的3G遠(yuǎn)程傳輸無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備
背景技術(shù)：
隨著Zigbee無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，利用無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行各種場(chǎng)合的數(shù)據(jù)采集管理、控制感測(cè)環(huán)境中的各種傳感裝置，逐漸成為熱點(diǎn)。目前基于IEEE802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)多為適用于短程的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)協(xié)議，有利于一些特殊場(chǎng)合數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。因此目前無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)大多借用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(如Internet、GPRS等)完成數(shù)據(jù)傳輸，這種方式數(shù)據(jù)傳輸成本較高、覆蓋范圍有限J，已經(jīng)不能
適應(yīng)當(dāng)前無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種基于GPS的3G遠(yuǎn)程傳輸無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備。該網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)具有感知能力、計(jì)算能力、實(shí)時(shí)通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的嵌入式無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)、中繼等功能，完成區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程線(xiàn)性傳遞的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)裝置?？稍谝恍┎杉?jié)點(diǎn)密集、流量較大、公眾網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有覆蓋的地區(qū)實(shí)現(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種基于GPS的3G遠(yuǎn)程傳輸無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，由3G無(wú)線(xiàn)通信單元、ZigBee無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)單元、觸摸屏接口控制單元、ARMll嵌入式處理器控制單元、USB接口和SD卡接口控制單元、按鍵接口控制單元組成。3G無(wú)線(xiàn)通信單元采用SM5210芯片，無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)單元采用CC2530芯片和CC2591芯片，ARMll嵌入式處理器控制單元采用S3C6410芯片，觸摸屏按口控制單元采用AT043TN24V. I芯片。本發(fā)明的網(wǎng)關(guān)設(shè)備接入ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效無(wú)線(xiàn)通信距離在700至1000米之間，并實(shí)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)互連，使網(wǎng)關(guān)部署地理位置更靈活，特別適合于有線(xiàn)通信電纜或光纜鋪設(shè)困難、不方便的監(jiān)控區(qū)域，網(wǎng)關(guān)具有更強(qiáng)的實(shí)用性，并可以遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)網(wǎng)頁(yè)方式訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)關(guān)的相關(guān)信息。網(wǎng)關(guān)的硬件部分主要由電源電路、微處理器電路、Zigbee無(wú)線(xiàn)通訊電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、接El電路、其它外圍電路構(gòu)成；軟件部分包括Zigbee/802. 15. 4協(xié)議棧程序、主控制程序、數(shù)據(jù)包處理程序、線(xiàn)性組網(wǎng)協(xié)議、接口檢測(cè)程序.所述硬件部分采用C8051F340微處理器，內(nèi)嵌USB與SPI接口，完成對(duì)整個(gè)網(wǎng)關(guān)電路的控制；軟件部分采用標(biāo)準(zhǔn)Zigbee協(xié)議棧完成無(wú)線(xiàn)通訊模塊的網(wǎng)絡(luò)鏈接，并采用自適應(yīng)路由選擇協(xié)議完成無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)性組網(wǎng)，并在此協(xié)議上完成多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包的傳輸及轉(zhuǎn)換。網(wǎng)關(guān)的核心控制CPU采用Cygnal公司的C8051F340，工作電壓為+3. 3V，是一款完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片.采用高速、流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)的與8051兼容的CIP. 51內(nèi)核(可達(dá)25MIPS)；具有64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器，4352 (4096+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM ;并提供硬件實(shí)現(xiàn)的USB控制器、SPI、SMBus/IIC和兩個(gè)UART串行接口 ；片內(nèi)JTAG調(diào)試電路允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU進(jìn)行非侵入式(不占用片內(nèi)資源)、全速、在系統(tǒng)調(diào)試，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了方便J.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)由微處理器C8051F340進(jìn)行整體控制，通過(guò)USB、串行接口電路完成數(shù)據(jù)的讀入和采集，并控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路完成采集、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的保存，同時(shí)根據(jù)命令需求控制Zigbee無(wú)線(xiàn)通信模塊完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)自行設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議完整無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)性組合。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)具有感知能力、計(jì)算能力、實(shí)時(shí)通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的嵌入式無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)、中繼等功能，完成區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程線(xiàn)性傳遞的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)裝置?？稍谝恍┎杉?jié)點(diǎn)密集、流量較大、公眾網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有覆蓋的地區(qū)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)感器網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)。
具體實(shí)施方式
網(wǎng)關(guān)的硬件部分主要由電源電路、微處理器電路、Zigbee無(wú)線(xiàn)通訊電路、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路、接El電路、其它外圍電路構(gòu)成；軟件部分包括Zigbee/802. 15. 4協(xié)議棧程序、主控制程序、數(shù)據(jù)包處理程序、線(xiàn)性組網(wǎng)協(xié)議、接口檢測(cè)程序.所述硬件部分采用C8051F340微處理器，內(nèi)嵌USB與SPI接口，完成對(duì)整個(gè)網(wǎng)關(guān)電路的控制；軟件部分采用標(biāo)準(zhǔn)Zigbee協(xié)議棧完成無(wú)線(xiàn)通訊模塊的網(wǎng)絡(luò)鏈接，并采用自適應(yīng)路由選擇協(xié)議完成無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)性組網(wǎng)，并在此協(xié)議上完成多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包的傳輸及轉(zhuǎn)換。網(wǎng)關(guān)的核心控制CPU采用Cygal公司的C8051F340，工作電壓為+3. 3V，是一款完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片，采用高速、流水線(xiàn)結(jié)構(gòu)的與8051兼容的CIP. 51內(nèi)核(可達(dá)25MIPS);具有64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器，4352 (4096+256)字節(jié)的片內(nèi)RAM ;并提供硬件實(shí)現(xiàn)的USB控制器、SPI> SMBus/IIC和兩個(gè)UART串行接口 ；片內(nèi)JTAG調(diào)試電路允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品MCU進(jìn)行非侵入式(不占用片內(nèi)資源)、全速、在系統(tǒng)調(diào)試，為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了方便J.無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)由微處理器C8051F340進(jìn)行整體控制，通過(guò)USB、串行接口電路完成數(shù)據(jù)的讀入和采集，并控制數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路完成采集、轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的保存，同時(shí)根據(jù)命令需求控制'Zigbee無(wú)線(xiàn)通信模塊完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，根據(jù)自行設(shè)計(jì)的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)通信協(xié)議完整無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的線(xiàn)性組合。
權(quán)利要求
1.一種基于GPS的3G遠(yuǎn)程傳輸無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其主要特征為由3G無(wú)線(xiàn)通信單元、ZigBee無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)單元、觸摸屏接口控制單元、ARMll嵌入式處理器控制單元、USB接口和SD卡接口控制單元、按鍵接口控制單元組成，3G無(wú)線(xiàn)通信單元采用SM5210芯片，無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)單元采用CC2530芯片和CC2591芯片，ARMl I嵌入式處理器控制單元采用S3C6410芯片，觸摸屏接口控制單元采用AT043TN24V. I芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于GPS的3G遠(yuǎn)程傳輸無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，其特征為網(wǎng)關(guān)設(shè)備接入ZigBee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的有效無(wú)線(xiàn)通信距離在700至1000米之間，并實(shí)現(xiàn)ZigBee網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線(xiàn)互連，使網(wǎng)關(guān)部署地理位置更靈活，特別適合于有線(xiàn)通信電纜或光纜鋪設(shè)困難、不方便的監(jiān)控區(qū)域，網(wǎng)關(guān)具有更強(qiáng)的實(shí)用性，并可以遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)網(wǎng)頁(yè)方式訪(fǎng)問(wèn)網(wǎng)關(guān)的相關(guān)信息。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于GPS的3G遠(yuǎn)程傳輸無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)設(shè)備，由3G無(wú)線(xiàn)通信單元、ZigBee無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)單元、觸摸屏接口控制單元、ARM11嵌入式處理器控制單元、USB接口和SD卡接口控制單元、按鍵接口控制單元組成。3G無(wú)線(xiàn)通信單元采用SIM5210芯片，無(wú)線(xiàn)射頻收發(fā)單元采用CC2530芯片和CC2591芯片，ARM11嵌入式處理器控制單元采用S3C6410芯片。可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)具有感知能力、計(jì)算能力、實(shí)時(shí)通信能力的傳感器節(jié)點(diǎn)組成的嵌入式無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)、中繼等功能，完成區(qū)域網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程線(xiàn)性傳遞的線(xiàn)網(wǎng)關(guān)裝置。
文檔編號(hào)H04W88/16GK102791048SQ20111013009
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者王盼成 申請(qǐng)人:北京思龍騰越信息科技有限公司