[发明专利]一种分布式无线传感器网络数据汇总网关

权利要求书

1.一种分布式无线传感器网络数据汇总网关，其特征在于，所述的汇总网关包括采集器、数据采集节点、高速数据缓冲收发单元、ZigBee Mesh无线传感器网络；

所述的采集器包括OMAP4430微处理器、存储器、LAN9514芯片、无线网络模块、3G模块、WLAN模块；

所述的OMAP4430微处理器为数据处理单元；

所述存储器采用叠层封装工艺的1GB容量LPDDR2，以电压1.2V，标准DDR21.8V运行DDR2标准的内存；

所述LAN9514芯片提供两个USB接口以及一个10/100Mbps自适应以太网口；

所述的无线网络模块采用CC2538、CC2592无线RF芯片，CC2538芯片提供了2.4GHz下IEEE802.15.4规范的无线传感器网络RF收发以及一个ARM Cortex-M3内核的微控制器，用于管理无线网络协议栈；CC2592芯片为2.4GHz下IEEE802.15.4规范的RF前端，该无线网络模块可支持视距范围内1.6公里的点对点传输，并支持串口透传，支持标准IEEE802.15.4下的ZigBee；

所述的3G模块和WLAN模块中外接的3G网卡与wifi网卡在驱动兼容的前提下进行兼容；

所述的OMAP4430微处理器与存储器以及LAN9514芯片之间的连接为双向交互连接；所述的无线网络模块单向连接OMAP4430微处理器；所述的3G模块、WLAN模块均通过USB接口与LAN9514芯片建立双相交互连接；

所述数据采集节点内标准配置如下：采用OMAP4430微处理器作为数据处理单元，所述OMAP4430微处理器的微架构为ARM Cortex-A9，制程为45纳米，封装了两块频率为1.2GHz的ARM Corte-A9核心组成SMP对称多处理系统，同时封装了一颗GPU：PowerVR SGX540，工作频率在300MHz，OMAP4430微处理器采用叠层工艺封装；

所述高速数据缓冲收发单元配有DMA控制器；

所述分布式无线传感器网络数据汇总网关执行如下管控方法：

1)由OMAP4430加载SD卡中的linux内核，启动linux，linux启动完成后执行字启动脚本，检查配置文件，如果配置文件为3G，则启动wvdial拨号3G上网；如果配置文件为wifi，则使用预设密码登录指定SSID的wifi；如果预设为有线以太网，则直接执行下一步：

2)启动守护进程，不停地访问预设的IP地址，通过UDP数据包往返检查设备的联网状态，如果发现设备超过10分钟无法与预设的公网IP通信，则重启设备：

3)启动网关服务进程，打开与CC2538相连的串口，开始获取无线传感器网络内的数据，解析无线传感器网络数据包并生成UDP数据包，向公网内预设IP的服务端程序发送封包的传感器数据，同时解析数据存储在SD卡内，并且继续保存在本地RAM中一定时间：

4)服务端接收数据后检查时间戳及序号，发现传输数据包有损坏或者丢包后，向汇总网关请求数据重传，汇总网关收到数据重传请求后从RAM中的数据包队列中提取请求重传的数据，重新生成数据包，并发送；

5)每分钟统计最近1分钟重传数据包次数，发现重传数据包请求次数较高，则提升重传数据包队列长度，最长不超过30分钟；

6)服务器端的接收程序检查并解析数据包内容后，将数据保存在本地一个保存文件中，文件保存时间根据设置决定，同时数据以对应格式更新到数据库相应表中：

7)当服务器端发送了控制流UDP数据包后，汇总网关解析数据包，解析指令，并根据指令做出相应动作：

8)若控制指令为停机，则使用ZigBee模块向全网发送停机指令，使终端节点收到指令后停止数据采集与发送，进入等待：

9)若控制指令为启动，则向ZigBee网络中广播停机指令，使终端节点收到指令后开始采集数据，并生成一个伪随机数并以此倒计时，计时结束后开始数据发送：

10)若控制指令为校时，则在广播停机指令后，向直连的一级节点逐个发送校时时间，每个收到校时的节点计算传输时延后校时，并向自身的直连节点再次发送校时，以此逐渐对整个网络中的节点校时。

2.根据权利要求1所述的分布式无线传感器网络数据汇总网关，其特征在于，所述的传感器数据采集节点自带备用电源。