[实用新型]基于WSN的通用智能网关设备

说明书

技术领域本实用新型涉及网关设备设计领域，具体涉及一种基于WSN的通用智能网关设备。

背景技术众所周知，目前现有的基于WSN的智能网关，采用zigbee技术、嵌入式技术，通过专用的算法实现传感网内数据的接受，再由微处理器对zigbee接受到数据进行处理后通过运营商的网络(GPRS/3G/4G)发送到公网的服务器上。ZigBee技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术，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周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据传输的应用，但现有技术构建的智能设备，通用性差，不同厂家的模块加入网络存在障碍，通信距离短，适应性差；数据通信安全性差，数据的上传及下发存在丢包问题。

发明内容本实用新型针对上述现有技术中所存在的问题，提供一种基于WSN的通用智能网关设备，用于解决现有技术中存在的封装问题、数据无线传输通用性差和数据传输安全性低的问题。

本实用新型包括ZigBee数据收发单元、ARM内核的微处理器、GPRS/3G/4G模块、数据存储单元和电池模块，所述的ARM内核微处理器为数据处理单元，ARM微处理器中的嵌入式代码完成不同协议的转换，并对接受到的数据进行存储、处理及封装，将处理好的数据传送到GPRS/3G/4G无线通信单元或数据存储单元进行存储；所述的zigbee数据收发单元为传感网内数据接受单元，接受传感网内采集节点的数据，并传输给微处理器；所述的GPRS/3G/4G模块为数据接入公网的单元，完成TCP/IP或者UDP格式的数据传输，并把数据发送到公网IP的服务器；所述的电池模块为ZigBee数据收发单元、ARM内核的微处理器和

GPRS/3G/4G模块提供电能；ARM内核微处理器封装数据包时，计算数据包的长度并进行CRC校验，使用发送函数发送封装好的数据。

采用上述结构后，ARM内核的微处理器作为智能网关设备数据处理单元，对接受到的数据进行存储、处理及封装并将处理后的数据交给无线通信单元，zigbee芯片作为传感网内数据接受单元，接受传感网内采集节点的数据，传输给微处理器，GPRS/3G/4G模块作为数据接入公网的单元将无线通信单元把数据发送到具有公网IP的服务器上。

本实用新型的有益效果是：

1、采用最新的芯片技术以及嵌入式的算法编程，具有功能强大、适应性强等特点。

2、通用性网关的设计，具有通信距离更远、数据传输更加安全可靠等特点。

3、实现了不同模块接入的需求，更加灵活方便，同时降低了系统成本。

附图说明图1为本实用新型的工作原理图。

图2为本实用新型的ARM内核微处理器主程序流程图。

图3数据接收流程图

图4数据发送流程图

具体实施方式如图1-图4所示，在一种基于WSN的通用智能网关设备中，包括ZigBee数据收发单元1、ARM内核的微处理器2、GPRS/3G/4G模块3、数据存储单元4和电池模块5，所述的ARM内核微处理器为数据处理单元，ARM微处理器中的嵌入式代码完成不同协议的转换，并对接受到的数据进行存储、处理及封装，将处理好的数据传送到GPRS/3G/4G无线通信单元或数据存储单元进行存储；所述的zigbee数据收发单元为传感网内数据接受单元，接受传感网内采集节点的数据，并传输给微处理器；所述的GPRS/3G/4G模块为数据接入公网的单元，完成TCP/IP或者UDP格式的数据传输，并把数据发送到公网IP的服务器；所述的电池模块为ZigBee数据收发单元、ARM内核的微处理器和GPRS/3G/4G模块提供电能；ARM内核微处理器封装数据包时，计算数据包的长度并进行CRC校验，使用发送函数发送封装好的数据

在图1中，Zigbee数据收发单元接受传感网内采集节点的数据，传输给ARM内核微处理器，ARM内核微处理器对接受到的数据进行处理及封装，微处理器内的专有算法实现了协议的转换，实现通用性的需求，同时通过专有算法保证了数据的安全与可靠，经过处理后的数据传送GPRS/3G/4G无线通信单元传输或数据存储单元进行存储；GPRS/3G/4G无线通信单元通过GPRS/3G/4G网络把数据发送到具有公网IP的服务器上。

在图2中，所示的ARM内核微处理器主程序工作流程：

设备上电启动，zigbee芯片CC2530初始化，开启数据收发功能，微处理器初始化，启动看门狗程序，进入主程序循环。

在图3中，所示的ARM内核微处理器数据接收流程：