[发明专利]基于802.11无线网协议的嵌入式控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种嵌入式控制器，特别涉及基于802.11标准的用于实现工业控制领域智能设备与无线局域网相通信连接的嵌入式控制器。

背景技术

随着网络技术和嵌入式技术的快速发展，网络技术、嵌入式技术及控制技术的相互渗透，推动着检测与控制系统向着网络化的方向发展，越来越多的传统控制系统正在被网络控制系统所取代，这已成为一种必然趋势。因此通过基于TCP/IP协议的嵌入式控制器，实现嵌入式设备的网络化，可以解决原有的工业控制网络标准不统一、设备分散、功能专一的缺点，具有广泛的应用前景。

现有的网络的传输媒介主要依赖铜缆或光缆，有线网络在某些场合要受到布线的限制，如化工、工矿企业，辅设专用通信线路的布线施工难度大、费用高、耗时长，不能满足正在迅速扩大的工业控制应用领域的联网需求，而通过采用无线局网技术的嵌入式控制器实现智能控制设备的网络化则可以满足这一需求。

无线局域网(Wireless local-area network，WLAN)是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，具有传统局域网无法比拟的灵活性。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米，即使采用单模光纤也只能达到3000米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里，距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。此外，无线局域网的抗干扰性强、网络保密性好。对于有线局域网中的诸多安全问题，在无线局域网中基本上可以避免。而且相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易。

最早的WLAN产品运行在900MHz的频段上，速度大约只有1～2Mbps。1992年，工作在2.4GHz频段上的WLAN产品问世，之后的大多数WLAN产品也都在此频段上运行。目前的WLAN产品所采用的技术标准主要包括：IEEE 802.11系列标准、HomeRF(家庭网络)、IrDA和蓝牙。上述技术标准中，IEEE 802.11系列标准比较适于企业无线网络，因此也越来越多地被应用。

目前基于以太网的10/100Mbps嵌入式控制器，在工业控制等领域得到了广泛的应用。在公开的信息中，实用新型专利“采用嵌入式系统的无线多通道环境参数实时测控仪”(申请号：CN200620026526.8)公开了一种采用嵌入式系统的无线多通道环境参数实时测控仪，提供一种可同时完成各种不同参数的数据采集，实时测控的测控仪。发明专利“基于嵌入式系统的无线局域网接入点设备”(申请号：200310117489.2)公开了一种基于嵌入式系统的无线局域网接入点设备，其至少包括以下的四个模块：物理层硬件模块、MAC层硬件模块和MAC软件模块和自定义PCMCIA接口；所述物理层硬件模块、MAC层硬件模块和MAC层软件模块之间有硬件接口和软件接口来完成相互的通信协作过程，该MAC层软件模块完成软件系统调度和网络协议的处理；所述自定义PCMCIA接口模块完成所述物理层硬件模块和所述MAC层硬件模块的信号连接和时序匹配过程。发明专利“基于工厂自动化工业以太网现场总线的无线嵌入式控制器”(申请号：200510046868.6)则公开了一种基于工厂自动化工业以太网现场总线的无线嵌入式控制器。包括主控器模块和无线通信模块两部分，其中：主控器模块运行EPA工业以太网现场总线通信协议栈，无线通信模块负责与其他的无线现场设备进行通信，并提供与以太网的无缝连接，通过USB接口电路与主控器模块相连，共同构成EPA控制网络。

目前基于802.11系列标准尤其是802.11b/g的无线局域网技术已经在计算机网络通信中得到较为广泛的应用，但是基于802.11的无线局域网技术在工业控制等领域没有得到相应的应用。这主要是因为没有实现相应的核心组件——基于IEEE 802.11协议的通用嵌入式控制器。

发明内容

本发明目的就是为解决现有技术的不足而提供一种实施更灵活和简单的用于连接工业现场和无线网络从而实现远程控制的基于802.11协议的通用嵌入式控制器。

为解决上述技术问题本发明的技术方案为：一种基于802.11无线网协议的嵌入式控制器，所述的无线嵌入式控制器用于实现智能设备与无线网络的连接，所述的智能设备通过现场总线构成现场控制网络，它包括

微控制器模块，所述的微控制器模块具有多个通信接口，所述的微控制器模块用于执行核心控制；

现场总线接入模块，所述现场总线接入模块包括多个现场总线控制器，所述的多个现场总线控制器用于连接在所述微控制器模块与现场控制网络之间进行数据交换；