專(zhuān)利名稱(chēng)：一種GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種GPRS數(shù)據(jù)傳輸配置以及協(xié)議轉(zhuǎn)換至ZigBee網(wǎng)絡(luò)中的裝置。
背景技術(shù)：
GPRS (General Packet Radio Service，通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù))是GSM移動(dòng)電 話(huà)用戶(hù)可用的一種移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS主要特點(diǎn)如下(1)可充分利用現(xiàn)有資源-GSM，方 便、快速、低建設(shè)成本；(2)傳輸速率高，GPRS數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)到57. 6Kbps，最高可達(dá)到 115Kbps-170Kbps，完全可以滿(mǎn)足用戶(hù)應(yīng)用的需求；(3)接入時(shí)間短，GPRS接入等待時(shí)間短， 可快速建立連接，平均為兩秒；(4)提供實(shí)時(shí)在線功能；(5)按流量計(jì)費(fèi)，GPRS用戶(hù)只有在發(fā) 送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源，沒(méi)有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí)，用戶(hù)即使掛在網(wǎng)上也是不收費(fèi)的。ZigBee是一種嶄新的，專(zhuān)注于低功耗、低成本、低復(fù)雜度、低速率的近程無(wú)線網(wǎng)絡(luò) 通信技術(shù)，也是目前嵌入式應(yīng)用的一個(gè)大熱點(diǎn)。ZigBee主要特點(diǎn)如下(1)低功耗，在低耗 電待機(jī)模式下，2節(jié)5號(hào)干電池可支持1個(gè)節(jié)點(diǎn)工作6 24個(gè)月，甚至更長(zhǎng)；(2)低成本， 通過(guò)大幅簡(jiǎn)化協(xié)議，降低了對(duì)通信控制器的要求，而且ZigBee免協(xié)議專(zhuān)利費(fèi)；(3)低速率， ZigBee工作在250kbps的通訊速率，滿(mǎn)足低速率傳輸數(shù)據(jù)的應(yīng)用需求；(4)短時(shí)延，ZigBee 的響應(yīng)速度較快，一般從睡眠轉(zhuǎn)入工作狀態(tài)只需15ms，節(jié)點(diǎn)連接進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)只需30ms，進(jìn)一 步節(jié)省了電能；(5)高容量，高安全，免執(zhí)照頻段。目前許多控制系統(tǒng)因ZigBee的優(yōu)點(diǎn)采用其技術(shù)用于實(shí)現(xiàn)智能控制和檢測(cè)，比如 路燈照明控制系統(tǒng)等，可有效節(jié)省電能。但是由于ZigBee通信距離最大為3km，只能實(shí)現(xiàn)現(xiàn) 場(chǎng)無(wú)線控制，無(wú)法遠(yuǎn)程遙控。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題為提供一種能夠遠(yuǎn)程遙控的GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝置。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為一種GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝 置，其特征在于它包括微控制器；用于與GPRS網(wǎng)絡(luò)收發(fā)GPRS信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的GPRS無(wú)線收發(fā)模塊；用于與ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)ZigBee信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的ZigBee無(wú)線收發(fā) 模塊；為上述各部分提供直流電的供電模塊。按上述方案，所述的微控制器采用嵌入式FLASH微控制器。本實(shí)用新型的工作原理為在微控制器的控制下，首先配置GPRS連接，使GPRS網(wǎng) 絡(luò)數(shù)據(jù)能順利傳輸，然后網(wǎng)關(guān)收到符合要求的ZigBee數(shù)據(jù)，則將其按GPRS信號(hào)要求通過(guò) GPRS收發(fā)單元發(fā)到GPRS網(wǎng)絡(luò)中去；網(wǎng)關(guān)收到符合要求的GPRS數(shù)據(jù)，則將其按ZigBee信號(hào) 要求通過(guò)ZigBee收發(fā)單元發(fā)到ZigBee網(wǎng)絡(luò)中去，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的功能。
3[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1、能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，使得網(wǎng)絡(luò)控制范圍 擴(kuò)大；2、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖圖2為供電部分的電路原理圖圖3為ZigBee無(wú)線收發(fā)部分的電路原理圖圖4為GPRS無(wú)線收發(fā)部分的電路原理圖圖5為微控制器的電路原理圖圖6為本實(shí)用新型應(yīng)用示例圖
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖，一種GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝置，它包 括微控制器；用于與GPRS網(wǎng)絡(luò)收發(fā)GPRS信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的GPRS無(wú)線收發(fā)模 塊；用于與ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)ZigBee信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的ZigBee無(wú)線收發(fā)模塊； 為上述各部分提供直流電的供電模塊。供電模塊包括整流模塊和轉(zhuǎn)換模塊；整流模塊將交流電整流為5伏直流電，轉(zhuǎn)換 模塊將5伏直流電轉(zhuǎn)換為4. 2伏直流電，以供不同模塊的需求，具體電路原理圖如圖2所
7J\ ο在微控制器的程序控制下，首先配置GPRS連接，使GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)能順利傳輸，然 后微控制器將收到的ZigBee數(shù)據(jù)處理為符合GPRS信號(hào)要求的數(shù)據(jù)，通過(guò)GPRS收發(fā)單元發(fā) 到GPRS網(wǎng)絡(luò)中去；微控制器將收到的GPRS數(shù)據(jù)處理為符合ZigBee信號(hào)要求的數(shù)據(jù)，通過(guò) ZigBee收發(fā)單元發(fā)到ZigBee網(wǎng)絡(luò)中去，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)的功能，圖3為ZigBee無(wú)線收發(fā)模塊 的電路原理圖，圖4為GPRS無(wú)線收發(fā)模塊的電路原理圖，圖5為微控制器的電路原理圖，微 控制器采用嵌入式FLASH微控制器。傳輸協(xié)議中，采用32位數(shù)據(jù)，其中起始位8位、數(shù)據(jù)24位(3字節(jié))。詳細(xì)定義了 如下一幀的協(xié)議(1)每幀四字節(jié)數(shù)據(jù)；(2)第一個(gè)字節(jié)為01010101 (控制室發(fā)出的信息)或10101010 (控制終端返回的(3)第二、三個(gè)字節(jié)為控制終端地址；(4)第四兩個(gè)字節(jié)對(duì)應(yīng)DALI控制器的8位數(shù)據(jù)，用來(lái)控制外界信息狀態(tài)。網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)從GPRS到ZigBee的轉(zhuǎn)換和從ZigBee到GPRS的轉(zhuǎn)換。GPRS到ZigBee的轉(zhuǎn)換過(guò)程是(1)網(wǎng)關(guān)等待接收起始字節(jié)；(2)若收到起始字節(jié)則再等待接收3字節(jié)數(shù)據(jù)(共4字節(jié)數(shù)據(jù))；(3)判斷最后二、三字節(jié)是否在地址范圍內(nèi)，若不是轉(zhuǎn)到1，若是則繼續(xù)；(4)判斷第四個(gè)字節(jié)是否為有效控制數(shù)據(jù)，若不是轉(zhuǎn)到1，若是則繼續(xù)；(5)將這四個(gè)字節(jié)發(fā)送到ZigBee網(wǎng)絡(luò)中去，完成GPRS到ZigBee的轉(zhuǎn)換。[0035]ZigBee到GPRS的轉(zhuǎn)換過(guò)程是(1)網(wǎng)關(guān)等待接收起始字節(jié)；(2)若收到起始字節(jié)則再等待接收3字節(jié)數(shù)據(jù)(共4字節(jié)數(shù)據(jù))；(3)判斷最后二、三字節(jié)是否在地址范圍內(nèi)，若不是轉(zhuǎn)到1，若是則繼續(xù)；(4)判斷第四個(gè)字節(jié)是否為有效控制數(shù)據(jù)，若不是轉(zhuǎn)到1，若是則繼續(xù)；(5)用AT指令集中的發(fā)送數(shù)據(jù)(AT+CIPSEND)指令將這四個(gè)字節(jié)發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò) 中去，完成ZigBee到GPRS的轉(zhuǎn)換。圖6為本實(shí)用新型應(yīng)用示例圖，GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝置通過(guò)Internet與監(jiān)控室中 的GPRS調(diào)制解調(diào)器和上位機(jī)相聯(lián)接，并通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)與3個(gè)ZigBee路燈控制終端相聯(lián) 接，其中ZigBee路燈控制終端也可以為一個(gè)或多個(gè)。
權(quán)利要求一種GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于它包括微控制器；用于與GPRS網(wǎng)絡(luò)收發(fā)GPRS信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的GPRS無(wú)線收發(fā)模塊；用于與ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)ZigBee信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的ZigBee無(wú)線收發(fā)模塊；為上述各部分提供直流電的供電模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝置，其特征在于所述的微控制器采用 嵌入式FLASH微控制器。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種GPRS-ZigBee網(wǎng)關(guān)裝置，它包括微控制器；用于與GPRS網(wǎng)絡(luò)收發(fā)GPRS信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的GPRS無(wú)線收發(fā)模塊；用于與ZigBee網(wǎng)絡(luò)收發(fā)ZigBee信號(hào)和與微控制器互換數(shù)據(jù)的ZigBee無(wú)線收發(fā)模塊；為上述各部分提供直流電的供電模塊。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控，使得網(wǎng)絡(luò)控制范圍擴(kuò)大，并且電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
文檔編號(hào)H04B1/38GK201623863SQ20102003933
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月5日
發(fā)明者吳勇, 吳青, 李龍, 謝磊 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)