專利名稱：一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)。 技術(shù)背景[0002]目前，傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)大部分是通過有線的方式與服務(wù)器端連接，例如RS232或者以太網(wǎng)。這樣結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)不能靈活的在室外環(huán)境下部署。我們的網(wǎng)關(guān)采用Wifi無線接入技術(shù)，可以靈活的在野外進行系統(tǒng)布設(shè)。[0003]而且，目前大部分網(wǎng)關(guān)都采用有線電源為其供電，但是布設(shè)在室外系統(tǒng)有時無法采用有線電源供電，這樣系統(tǒng)的布設(shè)受電源的限制。這樣的網(wǎng)關(guān)節(jié)點的功耗高，且系統(tǒng)成本尚ο[0004]近年來，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)以其不可比擬的優(yōu)越性，已經(jīng)得到了國際上研究機構(gòu)的廣泛關(guān)注。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜合了無線通信技術(shù)、傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠?qū)崟r采集監(jiān)測區(qū)域內(nèi)的信息，通過無線通信模塊將采集到的信息發(fā)送給匯聚節(jié)點，以實現(xiàn)復雜環(huán)境下的目標監(jiān)測。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境和醫(yī)療護理等領(lǐng)域得到了廣泛的應用。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)節(jié)點是網(wǎng)絡(luò)的控制中心，是實現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)之間通信重要網(wǎng)關(guān)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)了對監(jiān)測范圍內(nèi)的所有傳感器節(jié)點采集到的數(shù)據(jù)融合工作，負責將傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過無線通信或者以太網(wǎng)發(fā)送給遠程終端，同時對監(jiān)控中心所發(fā)的指令給予相應處理。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的存在的不足，提供系統(tǒng)布設(shè)、網(wǎng)關(guān)節(jié)點的功耗低、且系統(tǒng)成本低的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)。[0006]本實用新型是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，包括處理器、zigbee模塊和WiFi模塊，所述zigbee模塊和WiFi模塊與所述處理器連接。通過Zigbee模塊收集Zigbee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息，并在處理器對數(shù)據(jù)進行解析處理、 壓縮打包再通過WiFi模塊傳送到WiFi網(wǎng)絡(luò)，也可以將從WiFi網(wǎng)絡(luò)收集到了數(shù)據(jù)和命令信息通過處理器傳送到Zigbee網(wǎng)絡(luò)。即也能夠通過WiFi模塊收集WiFi網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和命令信息，并在處理器對數(shù)據(jù)進行解析處理，再通過Zigbee模塊傳送到Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的目標節(jié)點上，可以在野外靈活的進行系統(tǒng)布設(shè)。[0007]所述的處理器、zigbee模塊和WiFi模塊分別與電源管理模塊連接，電源管理模塊實現(xiàn)對Zigbee模塊和WiFi模塊的電源管理，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應用需求控制Zigbee模塊和WiFi模塊的電源模塊，這樣可以節(jié)省很多系統(tǒng)能量，同時還可以減少Zigbee網(wǎng)絡(luò)和 WiFi網(wǎng)絡(luò)之間的干擾。[0008]所述zigbee模塊可以是通過串行外設(shè)接(SPI)與所述處理器連接。[0009]所述WiFi模塊可以是通過通用異步接收/發(fā)送裝置與所述處理器連接。[0010]所述處理器可采用單片機、ARM等不同性能具有指令執(zhí)行、數(shù)據(jù)處理功能的處理芯片，可以采用MSP430F1611.[0011]所述Zigbee模塊可以采用ISM頻段的433MHz、915MHz以及2. 4GHz的射頻收發(fā)芯片構(gòu)成。優(yōu)選的，所述Zigbee模塊是CCM20射頻芯片，Zigbbe模塊通信頻率為2. 4GHz。[0012]所述WiFi模塊可以采用2. 4G WiFi射頻模塊構(gòu)成。優(yōu)選的WiFi模塊是TO-2100T 模塊，WiFi模塊通信頻率為2. 4GHz。[0013]所述電源模塊是LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器，電源開關(guān)模塊是T6615。電源管理模塊主要由開關(guān)電源組成，處理器通過控制開關(guān)電源的開關(guān)控制Zigbee模塊的和WiFi模塊的工作和休眠狀態(tài)。[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于成本低；能效高；布設(shè)靈活方便。

[0015]圖1是本實用新型一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)的是節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖對本實用新型一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)作進一步描述。[0017]一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，如圖1所示，包括處理器、zigbee 模塊和WiFi模塊，所述zigbee模塊通過串行外設(shè)接口(SPI)與所述處理器連接；所述 WiFi模塊通過通用異步接收/發(fā)送裝置(UART)與所述處理器連接。通過Zigbee模塊收集 Zigbee網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)信息，并在處理器對數(shù)據(jù)進行解析處理、壓縮打包再通過WiFi模塊傳送到WiFi網(wǎng)絡(luò)，也可以將從WiFi網(wǎng)絡(luò)收集到了數(shù)據(jù)和命令信息通過處理器傳送到Zigbee網(wǎng)絡(luò)。即也能夠通過WiFi模塊收集WiFi網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)和命令信息，并在處理器對數(shù)據(jù)進行解析處理，再通過Zigbee模塊傳送到Zigbee網(wǎng)絡(luò)中的目標節(jié)點上，可以在野外靈活的進行系統(tǒng)布設(shè)。所使用、zigbee模塊與zigbee天線連接，所述WiFi模塊與WiFi天線連接。[0018]優(yōu)選的，所述的處理器、zigbee模塊和WiFi模塊分別與電源管理模塊連接，電源管理模塊實現(xiàn)對Zigbee模塊和WiFi模塊的電源管理，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和應用需求控制 Zigbee模塊和WiFi模塊的電源模塊，這樣可以節(jié)省很多系統(tǒng)能量，同時還可以減少Zigbee 網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)之間的干擾。[0019]所述處理器可采用單片機、ARM等不同性能具有指令執(zhí)行、數(shù)據(jù)處理功能的處理芯片。優(yōu)選的可以采用MSP430F1611。所述Zigbee模塊可以采用ISM頻段的433MHz、915MHz 以及2. 4GHz的射頻收發(fā)芯片構(gòu)成。優(yōu)選的，所述Zigbee模塊是CCM20射頻芯片，Zigbbe 模塊通信頻率為2. 4GHz。所述WiFi模塊可以采用2. 4G WiFi射頻模塊構(gòu)成。優(yōu)選的WiFi 模塊是WE-2100T模塊，WiFi模塊通信頻率為2. 4GHz。電源管理模塊主要由開關(guān)電源組成， 處理器通過控制開關(guān)電源的開關(guān)控制Zigbee模塊的和WiFi模塊的工作和休眠狀態(tài)。所述電源模塊是LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器，電源開關(guān)模塊是T6615。[0020]以上所述者，僅為本實用的較佳實施例而已，當不能以此限定本實用實施的范圍， 即大凡依本實用申請專利范圍及實用說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本實用專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于包括處理器、Zigbee 模塊和WiFi模塊，所述zigbee模塊和WiFi模塊與所述處理器連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述的處理器、zigbee模塊和WiFi模塊分別與電源管理模塊連接。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述zigbee模塊是通過串行外設(shè)接口與所述處理器連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述WiFi模塊是通過通用異步接收/發(fā)送裝置與所述處理器連接。
5.如權(quán)利要求4所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述處理器采用MSP430F1611。
6.如權(quán)利要求4所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述Zigbee模塊采用ISM頻段的433MHz、915MHz以及2. 4GHz的射頻收發(fā)芯片構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述Zigbee模塊是CCM20射頻芯片，通信頻率為2. 4GHz。
8.如權(quán)利要求4所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述WiFi模塊是TO-2100T模塊，信頻率為2. 4GHz。
9.如權(quán)利要求4所述的一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其特征在于 所述電源模塊是LM2596開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器。
專利摘要本實用新型公開一種用于農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，其包括處理器、zigbee模塊和WiFi模塊，所述zigbee模塊和WiFi模塊與所述處理器連接；所述的處理器、zigbee模塊和WiFi模塊分別與電源管理模塊連接。本實用新型的優(yōu)點在于成本低、能效高及布設(shè)靈活方便。
文檔編號H04W88/16GK202285435SQ20112042900
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者催莉, 劉毅勇, 朱健文, 李棟, 蘇光, 葛仁北, 趙澤 申請人:中國科學院計算技術(shù)研究所, 肇慶軟件國際化中心有限公司