[发明专利]基于Zigbee的双通道无线传感终端的组网方法

摘要

基于Zigbee双通道无线传感终端的组网方法，属于无线数据采集技术领域，其特征在于，基于Zigbee协议设计了双信道节点，可在同一空间进行独立的双覆盖形式的组网，对从同一传感器采集的数据采用双信道机制进行并行传输，然后在上位机实现冗余数据的融合处理，内容包括：设计了支持双信道的节点；采用双信道机制，实现双覆盖无线组网，对所有的控制数据和终端数据进行独立的传输和汇集，有效地提高了无线链路数据传输的可靠性。本发明在能够满足高可靠性无线传输的同时也不失通用性。在节点成本远小于传感器和执行器费用时，可以很方便地将现有系统从单信道方案升级到此发明的双信道方案，从而以较低成本获得双网路独立工作的双机备份的可靠性。

主权项

1.基于Zigbee的双通道无线传感终端的组网方法，其特征在于所述方法依次含有以下步骤：步骤(1)构建双通道无线传感终端节点：在所述传感器所在的空间区域，有一个所述终端节点通过接口板与所述传感器互连，所述终端节点含有第一模块①和第二模块②，其中：第一模块①由第一天线、第一射频匹配电路、第一CC2430芯片、第一接插口依次互连而成，所述第一接插口与所述接口板互连，第二模块②由第二天线、第二射频匹配电路、第二CC2430芯片依次互连而成，所述CC2430芯片在单芯片结构上集成了符合IEEE802.15.4标准的2.4GHz的射频收发器以及8051微控制器，在所述微控制器内含有：Zigbee无线通讯协议，实现Zigbee终端设备的组网传输，模块间的数据交互软件，实现所述第一模块①和第二模块②的握手和数据交互，接口驱动，实现对所述传感器的控制，所述第一芯片CC2430和第二芯片CC2430通过I/O口互连，所述第一芯片CC2430的闪烁存储器内的8字节MAC地址中的前两字节为全1，而所述第二芯片CC2430的闪烁存储器内的8字节MAC地址中的前两个字节为全0，所述第一模块①和第二模块②分别工作在Zigbee 2.4GHz~2.483GHz的两个不同信道(a)和(b)上，形成两层独立的网络覆盖；步骤(2)利用所述传感终端节点基于Zigbee构建双通道无线传感网络所述基于Zigbee的双通道无线传感网络由汇聚节点、路由节点和所述双通道无线传感网络节点构成，其中：所述路由节点是一个Zigbee路由器，含有：所述的第一模块①，但缺省了接插口，还含有所述的第二模块②，在所述的芯片CC2430的微处理器中设有所述的Zigbee无线通讯协议，以实现Zigbee路由器的组网传输，所述路由节点的第一模块第二模块所用的芯片CC2430中的射频收发器分别与所述终端节点的第一模块①、第二模块②中的第一射频匹配电路、第二射频匹配电路实现无线收发，所述汇聚节点是一个Zigbee协调器，含有：第一模块①，与所述终端节点的第一模块①相同，所述汇聚节点的第二模块②，由所述终端节点中的第二模块②再互连一个第二接插口构成，在所述汇聚节点的第一、第二CC2430的微处理器中设有：Zigbee无线通讯协议，实现Zigbee协调器组网传输功能，与上位机的数据通讯模块，实现分别经第一接插口、第一串口电平转换电路，以及经第二接插口、第二串口电平转换电路与所述的上位机通讯，在所述的汇聚节点与所述的上位机的数据通讯模块中，又定义了所述汇聚节点与所述上位机的通讯协议，所述汇聚节点中，第一模块①以及第二模块②分别通过自己的射频匹配电路与所述的路由节点中第一模块①、第二模块②实现无线收发；步骤(3)按以下步骤实现所述汇聚节点与传感器之间的网络通讯：对于检测信息的交互，依次含有以下步骤：所述终端节点的第一模块①驱动所述传感器检测设备或环境的状态信息，所述第一模块把检测到的状态信息首先传送给第二模块②，随后，该第一模块①再把该状态信息按照所述的Zigbee协议栈形式进行帧封装，再置于所述信道(a)的网络中进行传输，所述第二模块②也把从所述模块一①获得的状态信息同样进行帧封装后送到基于信道(b)所组成的网络进行传输；对于控制信息的交互，依次有以下步骤：当所述终端节点上的第二模块②从基于所述信道(b)的网络接收相应的控制数据之后先进行数据解析，然后把解析到的原始控制信息数据发送给第一模块①。