本發(fā)明涉及通信技術領域,尤其涉及無線傳感器通信系統(tǒng)。
背景技術:
由于工業(yè)環(huán)境中存在復雜的電磁環(huán)境,所以目前工業(yè)上大多數(shù)企業(yè)使用有線的RS485/RS422進行傳感器的數(shù)據采集。采用有線通信需要進行布線施工,這增加了企業(yè)的成本,同時如果需要增加新的傳感器還需要另外布線,系統(tǒng)的擴展性差。有限電纜中的線斷路也不容易檢查出來,系統(tǒng)的維護性差。無線恰好可以解決上邊提到的三個問題。無線通訊不需要布線,方便增加新的節(jié)點,容易檢測到哪個節(jié)點不工作。但是無線通訊也存在容易受到干擾的問題,導致通信質量不穩(wěn)定。同時目前市場上的無線轉換模塊都不容易配置,不方便組網,不能夠監(jiān)控通信質量。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種無線傳感器通信系統(tǒng),包括多天線轉換模塊、傳感器、終端主機,所述多天線轉換模塊包括多天線轉換主機、多天線轉換從機,所述多天線轉換主機與終端主機相連,所述多天線轉換從機為多個,所述多天線轉換從機與所述多天線轉換主機為無線連接,兩個多天線轉換從機之間采用無線連接,所述多天線轉換從機與所述傳感器采用有線連接。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述多天線轉換模塊還包括多天線轉換路由器,所述多天線轉換路由器與所述多天線轉換從機采用無線連接,所述多天線轉換路由器與所述多天線轉換主機采用無線連接。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述多天線轉換從機中安裝有路由器。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述多天線轉換主機的各個天線都以定頻、擴頻或者跳頻的方式傳輸數(shù)據,各個天線之間的頻率是不一樣的,保證每根天線能互不干擾的同時收發(fā)數(shù)據。
作為本發(fā)明的進一步改進,在所述多天線轉換主機發(fā)送數(shù)據時,首先判斷是否收到終端主機發(fā)送的數(shù)據,若是,那么判斷數(shù)據長度是否大于n,若是,那么設天線數(shù)量為m,將數(shù)據分為n/m份,每份數(shù)據由一個天線發(fā)射出去,對于發(fā)送失敗的數(shù)據由已發(fā)送成功的天線再次發(fā)送,發(fā)送失敗的天線也再次發(fā)送數(shù)據;若數(shù)據長度不大于n,那么數(shù)據由各個天線同時發(fā)送,只要有一個天線發(fā)射成功則退出發(fā)射。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述多天線轉換主機、所述多天線轉換從機和所述多天線轉換路由器中分別安裝有NFC功能模塊。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述多天線轉換主機通過NFC功能模塊負責管理多天線轉換從機和多天線轉換路由器的入網許可。
作為本發(fā)明的進一步改進,該無線傳感器通信系統(tǒng)還包括手持信號檢測儀,入網后通過切換天線頻率來檢測各個頻率信道的通信質量。
作為本發(fā)明的進一步改進,手持信號檢測儀具有NFC功能模塊,所述多天線轉換主機通過NFC功能模塊負責管理手持信號檢測儀入網。
作為本發(fā)明的進一步改進,所述多天線轉換主機包括無線信號監(jiān)測模塊,無線信號監(jiān)測模塊實時的檢測各個節(jié)點之間的通信質量,統(tǒng)計數(shù)據包的收發(fā)成功次數(shù),讓用戶對數(shù)據的可靠性做出判斷。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過多天線外加收發(fā)數(shù)據的策略保證了通信的穩(wěn)定性,NFC的使用讓組網更便捷,無線信號監(jiān)測讓通信質量達到了可監(jiān)控。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的原理框圖。
圖2是本發(fā)明的多天線轉換主機發(fā)送數(shù)據流程圖。
具體實施方式
如圖1所示,本發(fā)明公開了一種無線傳感器通信系統(tǒng),包括多天線轉換模塊、傳感器、終端主機,所述多天線轉換模塊包括多天線轉換主機、多天線轉換從機,所述多天線轉換主機與終端主機相連,所述多天線轉換從機為多個,所述多天線轉換從機與所述多天線轉換主機為無線連接,兩個多天線轉換從機之間采用無線連接,所述多天線轉換從機與所述傳感器采用有線連接。
所述多天線轉換模塊還包括多天線轉換路由器,所述多天線轉換路由器與所述多天線轉換從機采用無線連接,所述多天線轉換路由器與所述多天線轉換主機采用無線連接。
所述多天線轉換從機中安裝有路由器,即,多天線轉換從機具有路由器功能。
所述多天線轉換主機的各個天線都以定頻、擴頻或者跳頻的方式傳輸數(shù)據,可采用擴頻、調頻等技術,但是各個天線之間的頻率是不一樣的,保證每根天線能互不干擾的同時收發(fā)數(shù)據。
跳頻表示主從雙方通信頻率按照一定約定變化。
多天線轉換主機連接到終端主機,并在終端主機的設備列表中以一個COM口的形式純在,用戶可像普通串口一樣使用而不用考慮傳輸?shù)膶嵸|是無線傳輸。安裝在終端主機上的無線信號檢測軟件通過其他通道與此轉換模塊進行通信,但是不影響用戶數(shù)據的傳輸。
終端主機的檢測軟件可以配置多天線轉換主機,包括各個天線的發(fā)射接收頻率等。
多天線轉換主機具有MCU單元來處理無線通信協(xié)議,包括與終端主機連接的通信協(xié)議,NFC通信協(xié)議。
如圖2所示,在所述多天線轉換主機發(fā)送數(shù)據時,首先判斷是否收到終端主機發(fā)送的數(shù)據,若是,那么判斷數(shù)據長度是否大于n,若是,那么設天線數(shù)量為m,將數(shù)據分為n/m份,每份數(shù)據由一個天線發(fā)射出去,對于發(fā)送失敗的數(shù)據由已發(fā)送成功的天線再次發(fā)送,發(fā)送失敗的天線也再次發(fā)送數(shù)據;若數(shù)據長度不大于n,那么數(shù)據由各個天線同時發(fā)送,只要有一個天線發(fā)射成功則退出發(fā)射。n為設定值。
發(fā)送數(shù)據總的原則就是將大的數(shù)據拆分成多份小的數(shù)據由各個天線發(fā)送出去,對于發(fā)送失敗的數(shù)據由已發(fā)送成功天線再次發(fā)送,發(fā)送失敗的天線也再次發(fā)送數(shù)據。如果需要發(fā)送的數(shù)據太小,則各個天線同時發(fā)送出去,只要有一個天線數(shù)據交付成功則結束發(fā)送。
所述多天線轉換主機、所述多天線轉換從機和所述多天線轉換路由器中分別安裝有NFC功能模塊。
所述多天線轉換主機通過NFC功能模塊負責管理多天線轉換從機和多天線轉換路由器的入網許可。
該無線傳感器通信系統(tǒng)還包括手持信號檢測儀,手持信號檢測儀具有一根天線或者多個天線,入網后通過切換天線頻率來檢測各個頻率信道的通信質量。
手持信號檢測儀具有NFC功能模塊,所述多天線轉換主機通過NFC功能模塊負責管理手持信號檢測儀入網,手持信號檢測儀具有LCD顯示功能,顯示無線網絡的信號質量,用戶根據信號質量的顯示來部署路由節(jié)點,手持信號檢測儀采用電池供電,方便用戶移動的檢測信號質量。
多天線轉換主機的NFC功能用于讓從節(jié)點、路由節(jié)點、手持信號檢測儀的入網。只要從節(jié)點、路由節(jié)點、手持信號檢測儀的NFC靠近多天線轉換主機的NFC功能模塊,則標志從節(jié)點、路由節(jié)點或者手持信號檢測儀的成功入網。從節(jié)點、路由節(jié)點或者手持信號檢測儀再次靠近另外一個主節(jié)點時,則標志它加入了新的網絡,從節(jié)點即是多天線轉換從機,路由節(jié)點即是多天線轉換路由器。
多天線轉換從機的功能與多天線轉換主機功能類似,除了提供的接口不是面向終端主機而是面向傳感器,多天線轉換從機的NFC功能用于入網。多天線轉換從機具有從機和路由兩個功能,通過開關量控制是否開啟路由功能,開啟路由功能后模塊在沒有無線通信的情況下進入休眠狀態(tài)。
所述多天線轉換主機包括無線信號監(jiān)測模塊,無線信號監(jiān)測模塊實時的檢測各個節(jié)點之間的通信質量,統(tǒng)計數(shù)據包的收發(fā)成功次數(shù),讓用戶對數(shù)據的可靠性做出判斷。
無線信號監(jiān)測模塊是電腦軟件。
無線:本發(fā)明中無線指載波頻率為《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》中指定的ISM頻段。
轉換模塊:轉換模塊統(tǒng)一指多天線USB轉無線節(jié)點,多天線無線轉USB模塊,多天線以太網轉無線模塊,多天線無線轉以太網模塊,多天線RS485/RS422轉無線模塊,多天線無線轉RS485/RS422模塊,多天線RS485轉無線模塊,多天線無線轉RS485模塊,多天線RS422轉無線模塊,多天線無線轉RS422模塊,多天線RS232轉無線模塊,多天線無線轉RS232模塊,多天線UART轉無線模塊,多天線無線轉UART模塊.4(0)~20mA無線模塊,0~5(10)V無線模塊。
多天線:射頻天線數(shù)量為2支以上。
本發(fā)明通過多天線外加收發(fā)數(shù)據的策略保證了通信的穩(wěn)定性,NFC的使用讓組網更便捷,無線信號監(jiān)測讓通信質量達到了可監(jiān)控。
以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明,不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本發(fā)明構思的前提下,還可以做出若干簡單推演或替換,都應當視為屬于本發(fā)明的保護范圍。