[实用新型]用于无线传感网络同因特网、移动通信网互联的装置

说明书

技术领域

本发明属于数据交换网络设备领域，具体说，涉及一种能够自动识别无线传感网络的类型，并可以连接无线传感网络与因特网、移动通信网的网关设备。

背景技术

网关(Gat eway)又称网间连接器、协议转换器。网关在传输层上以实现网络互连，是最复杂的网络互连设备，用于高层协议不同的网络互连。网关既可以用于广域网互连，也可以用于局域网互连。网关是一种充当转换重任的计算机系统或设备。在使用不同的通信协议、数据格式或语言，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关是一个翻译器，对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求。

由无线传感器节点构成的无线传感网络以其组网便捷、可靠性高、低功耗等优势，在实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的信息等方面得到广泛应用。主流无线传输标准主要有ZigBee、Bluetooth等，它们在协议体系结构与因特网、移动通信网存在较大差别，属于异构网。因而，只有借助网关才能将无线传感网与因特网、移动通信网互联在一起，保证传感器节点采集的数据信息在无线传感网中汇集经网关传送到因特网、移动通信网，来满足决策和应用开发的需求，用户发出的控制信息也能够通过因特网、移动通信网经网关传送到无线传感网中的节点进行数据采集的设置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够自动识别无线传感网络协议的、用于接入因特网、移动通信网的网关设备，满足新兴的ZigBee、Bluetooth、RFID等短距离无线通信技术接入因特网、移动通信网的应用需求，并且解决了传统网关只适用于两种异构网间一对一数据转换的局限性，实现了复杂的多类型无线传感器网络环境下一个或多个网络协议的转换。

为了达到上述目的，本发明一种用于无线传感网络同因特网、移动通信网互联的装置，包括短距离无线通信模块、网关控制模块和外网接口模块。其中，所述短距离无线通信模块包括支持无线传输协议的通信单元，并且与所述网关控制模块通过串口交换数据。所述网关控制模块包括单片机或ARM处理器，并设置用于连接Flash或SDRAM外部存储单元的可扩展接口；所述网关控制模块用于解析短距离无线通信模块接收到的数据包，并提取信息转换成符合所述外网接口模块支持协议类型的数据包。所述外网接口模块包括支持TCP/IP、GPRS、TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000、WiFi和WiMAX协议标准的通信单元。

优选方式下，所述短距离无线通信模块中的通信单元为支持Bluetooth无线传输协议的通信单元，或支持ZigBee无线传输协议的通信单元，再或者支持RFID无线传输协议的通信单元。

本发明公开了一种自动识别无线传感网络协议的用于接入因特网、移动通信网的网关，包含数据包捕捉模块、协议识别模块和数据包重组模块，满足ZigBee、Bluetooth、RFID等短距离无线通信技术接入因特网、移动通信网的应用需求，并且解决了传统网关只适用于两种异构网间一对一转换的不足，实现了复杂的多类型无线网络环境下的一个或多个网络协议转换，是保证物联网上行数据与下行控制指令有效传递的必要设备。

附图说明

图1为本发明装置的通信结构原理框图；

图2为本发明装置的电路结构原理图。

具体实施方式

本发明旨在提供一种通用网关，能够与ZigBee、Bluetooth、RFID、TCP/IP、GPRS、TD-SCDMA/WCDMA/CDMA2000、WiFi和WiMAX等多种网络协议兼容。在层次结构上依据OSI分层结构及前述各种网络体系结构的特点，设计了一种通用性强、层次简洁的分层结构，与无线传感网节点通信一侧自下而上分为物理层、数据链路层和应用层。其中物理层通信遵从无线通信协议，数据链路层采用数据链路协议，应用层执行应用协议。

网关结构在逻辑上划分为三部分(如图2所示)：短距离无线通信模块、网关控制模块和外网接口模块。短距离无线通信模块包含ZigBee、Bluetooth、RFID等无线传输单元，它们通过串口与网关控制模块通信；网关控制模块将短距离无线通信模块接收到的数据包分析并重新打包后送到外网接口，或者从外网接口接收到数据包经分析处理后送到短距离无线通信模块；外网接口模块用来与因特网、移动通信网通信。

短距离无线通信模块接收的数据包通过串口传输到网关控制模块，在网关控制模块中各个串口都对应一个UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter)处理芯片，将串行数据转换为并行处理，提高了数据分析的速率。