[实用新型]一种ZigBee网络网关

说明书

技术领域

本实用新型涉及物联网通信领域，具体是一种ZigBee网络网关。

背景技术 

ZigBee网络是一种低价位、低速率、短距离、低功率的双向无线通讯技术。在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。主要用于距离短、功耗低且传输速率不高的各种电子设备之间进行数据传输，以及典型的有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用。与蓝牙技术相比较，在技术复杂程度，功耗，通信距离，组网规模等方面ZigBee占有优势。

ZigBee网络来源于自然界：蜜蜂在发现花丛后会通过一种特殊的肢体语言来告知同伴新发现的食物源位置等信息，这种肢体语言就是ZigZag行为舞蹈，是蜜蜂之间一种简单传达信息的方式。借此意义ZigBee作为新一代无线通讯技术的命名。

ZigBee网络依据的是IEEE802.15.4标准，是一种经济、高效、低数据速率的无线技术，用于个人区域网和对等网络。它是ZigBee应用层和网络层协议的基础。

ZigBee网络是物联网中的重要支撑技术之一，国际标准化委员会为无线传感器网络制定了802.15.4自自组织网络协议，该协议涉及物理层和数据链路层，ZigBee联盟在此协议的基础上又增加了网络层（NWK）、应用支撑子层、应用层，支撑的网络拓扑结构有星型、网络（Mesh）、族型，ZigBee是一种无线连接，可工作在2.4GHz(全球流行)、868MHz(欧洲流行)和915 MHz(美国流行)3个频段上,分别具有250kbit/s、20kbit/s和40kbit/s的传输速率，它的传输距离比较短，其路由的深度限制了其应用范围。目前在ZigBee应用中，路由深度为15级，理论上可以达到100级以上。但是路由深度超出15级以后，会出现瓶颈，网络的数据量就会增大许多倍，这导致的网络传输有效数据的速率降低，以及降低了整个网络的可靠性和稳定性。就这个缺点，限制了ZigBee只能在网状或星形小网络中的应用，对于链状的网络非常不利。

发明内容

为了解决ZigBee单一子网传输路由深度短，对于链状网络发展不利的问题，为了开发长距离链状网络，本实用新型提出一种ZigBee网络网关。

本实用新型的技术方案如下：

一种ZigBee网络网关，其包括顺序连接的天线一、天线阻抗匹配电路一、ZigBee协议栈处理器一、串口通信电路、ZigBee协议栈处理器二、天线阻抗匹配电路二、天线二，还连接电源电路和复位时钟电路。

本实用新型通过串口通信电路，连接运行ZigBee协议栈和网络数据包转换应用程序的ZigBee协议栈处理器一、二，而天线一、二，则用于接收和发送数据。

上述程序运行如下：

天线一接受到有效数据包后，ZigBee协议栈处理器一分析判断该数据包是否是本域子网的地址，如果不是本域子网地址则将该数据包发到串口通信电路，交给ZigBee协议栈处理器二处理，ZigBee协议栈处理器二将数据发送到天线二，由天线二再发送出去；

天线二接受到有效数据包后，ZigBee协议栈处理器二分析判断该数据包是否是本域子网的地址，如果不是本域子网地址则将该数据包发到串口通信电路，交给ZigBee协议栈处理器一处理，ZigBee协议栈处理器一将数据发送到天线一，由天线一再发送出去；

在ZigBee协议栈处理器一、二上运行ZigBee协议栈，其运行在ZigBee协议栈的应用层，其中ZigBee协议栈处理器一中的协议栈的参数设置特征为，网络ID与子网一的网络参数一致；使用的通信频率与子网一一致，通信密码与子网一一致。设置ZigBee协议栈处理器二中的协议栈的参数设置特征为：网络ID与子网二的网络参数一致；使用的通信频率与子网二一致，通信密码与子网二一致。并且相邻两子网的网络ID必需不相同，通信频率和通信密码最好不相同，但是相同也不影响使用。

本实用新型的有益效果是：

1）通过无线网关，能将两个或更多个子网络连接成一个大网络，在网络之间可以

透明地传输信息；

2）针对长线型的网络拓扑网络，如果用ZigBee组成单一网络，因为ZigBee的根