專(zhuān)利名稱(chēng)：無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正處于不斷發(fā)展的階段，但其主要還是應(yīng)用于一種公共無(wú)線局域網(wǎng)和城域網(wǎng)解決方案。通常的應(yīng)用方式包括智能儀表、樓宇自動(dòng)化、商用照明控制、個(gè)人醫(yī)療設(shè)備、資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)及其它應(yīng)用。上述這些應(yīng)用方式均需在較好的應(yīng)用環(huán)境下進(jìn)行，該環(huán)境中需電力供應(yīng)正常，并且這些應(yīng)用方式可供通信的模塊數(shù)量也有一定的限制。 受限于現(xiàn)有的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的通訊設(shè)備存在功耗高，通訊距離較短，使用壽命較為有限等缺點(diǎn)，現(xiàn)在的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)無(wú)法實(shí)現(xiàn)超低功耗、高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力、且遠(yuǎn)距離傳輸?shù)男阅?。因此，其無(wú)法被應(yīng)用于環(huán)境惡劣、電力供應(yīng)無(wú)法到達(dá)、常年無(wú)法維護(hù)的條件下以及動(dòng)態(tài)移動(dòng)的物體群中，這就對(duì)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍造成了極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種能方便地應(yīng)用于野外的惡劣環(huán)境中，且具有自組織、自學(xué)習(xí)能力，通訊距離較長(zhǎng)，使用壽命較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有如下構(gòu)成該系統(tǒng)包括無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群、集中器和監(jiān)控中心，所述的集中器連接于所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群和監(jiān)控中心之間，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置，所述的各無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置均直接或通過(guò)其它無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置間接連接所述的集中器。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置包括中央處理模塊、存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊、射頻收發(fā)模塊和電源模塊，所述的中央處理模塊分別連接所述的存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊、射頻收發(fā)模塊和電源模塊，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置通過(guò)所述的射頻收發(fā)模塊相互連接，或通過(guò)所述的射頻收發(fā)模塊連接所述的
集中器。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊包括硬件單元、數(shù)據(jù)處理單元、應(yīng)用單元和管理單元，所述的數(shù)據(jù)處理單元連接于所述的硬件單元和所述的應(yīng)用單元之間，所述的硬件單元還連接所述的網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊和存儲(chǔ)模塊，所述的管理單元分別連接所述的硬件單元、數(shù)據(jù)處理單元和應(yīng)用單元。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的硬件單元包括硬件驅(qū)動(dòng)子單元和硬件抽象子單元，所述的硬件驅(qū)動(dòng)子單元通過(guò)所述的硬件抽象子單元連接所述的數(shù)據(jù)處理單元，所述的硬件驅(qū)動(dòng)子單元還分別連接所述的網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊和存儲(chǔ)模塊。
該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的數(shù)據(jù)處理單元包括時(shí)鐘子單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子單元和通訊協(xié)議子單元，所述的時(shí)鐘子單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子單元和通訊協(xié)議子單元均連接于所述的硬件單元和所述的應(yīng)用單元之間。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊還包括射頻單元，所述的射頻單元連接于所述的射頻收發(fā)模塊和所述的應(yīng)用單元之間。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的射頻單元包括射頻驅(qū)動(dòng)子單元和射頻抽象子單元，所述的射頻收發(fā)模塊依次通過(guò)所述的射頻驅(qū)動(dòng)子單元和射頻抽象子單元連接所述的應(yīng)用單元。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊為一微處理器。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的電源模塊為超級(jí)電容或電池和/或交直流轉(zhuǎn)換電路。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的集中器包括應(yīng)用管理模塊、應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊，所述的應(yīng)用管理模塊順序連接所述的應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊，所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊分別連接所述的監(jiān)控中心以及無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群中所述的各直接連接集中器的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的應(yīng)用模塊包括寬域網(wǎng)應(yīng)用單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用單元，所述的網(wǎng)絡(luò)模塊包括寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元，所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊包括射頻接口單元和以太網(wǎng)接口單元，所述的應(yīng)用管理模塊順序通過(guò)所述的寬域網(wǎng)應(yīng)用單元、寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和以太網(wǎng)接口單元連接所述的監(jiān)控中心，所述的應(yīng)用管理模塊順序通過(guò)所述的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用單元、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元和射頻接口單元連接各所述的直接連接集中器的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的網(wǎng)絡(luò)模塊中的寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)基于IP協(xié)議通信管道直接連接。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，所述的監(jiān)控中心包括管理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)連接于所述的管理服務(wù)器，所述的管理服務(wù)器還連接于所述的集中器的網(wǎng)絡(luò)接口模塊。采用了該發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由于其包括無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群、集中器和監(jiān)控中心，集中器連接于所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群和監(jiān)控中心之間，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置，各無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置均直接或通過(guò)其它無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置間接連接所述的集中器。其無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群具有自組織、自學(xué)習(xí)能力，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的通訊距離較長(zhǎng)，使用壽命較長(zhǎng)，從而使該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能被方便地應(yīng)用于野外惡劣環(huán)境、布線困難場(chǎng)合或動(dòng)態(tài)移動(dòng)物體群場(chǎng)所中，有效地?cái)U(kuò)展了無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍。該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且應(yīng)用范圍廣泛。


圖1為本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的通訊功能結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的集中器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
具體實(shí)施例方式為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉以下實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1所示，為本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在一種實(shí)施方式中，該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)包括無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群、集中器和監(jiān)控中心，所述的集中器連接于所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群和監(jiān)控中心之間，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置，所述的各無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置均直接或通過(guò)其它無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置間接連接所述的集中器。其中，如圖2所示，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置包括中央處理模塊、存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊、射頻收發(fā)模塊和電源模塊，所述的中央處理模塊分別連接所述的存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊、射頻收發(fā)模塊和電源模塊，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置通過(guò)所述的射頻收發(fā)模塊相互連接，或通過(guò)所述的射頻收發(fā)模塊連接所述的集中器。所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊為一微處理器。所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的電源模塊為超級(jí)電容或電池和/或交直流轉(zhuǎn)換電路。所述的集中器包括應(yīng)用管理模塊、應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊，所述的應(yīng)用管理模塊順序連接所述的應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊，所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊分別連接所述的監(jiān)控中心以及無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群中所述的各直接連接集中器的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置。所述的監(jiān)控中心包括管理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)連接于所述的管理服務(wù)器，所述的管理服務(wù)器還連接于所述的集中器的網(wǎng)絡(luò)接口模塊。在一種較優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊包括硬件單元、數(shù)據(jù)處理單元、應(yīng)用單元和管理單元，所述的數(shù)據(jù)處理單元連接于所述的硬件單元和所述的應(yīng)用單元之間，所述的硬件單元還連接所述的網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊和存儲(chǔ)模塊，所述的管理單元分別連接所述的硬件單元、數(shù)據(jù)處理單元和應(yīng)用單元。所述的集中器的應(yīng)用模塊包括寬域網(wǎng)應(yīng)用單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用單元，所述的網(wǎng)絡(luò)模塊包括寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元，所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊包括射頻接口單元和以太網(wǎng)接口單元，所述的應(yīng)用管理模塊順序通過(guò)所述的寬域網(wǎng)應(yīng)用單元、寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和以太網(wǎng)接口單元連接所述的監(jiān)控中心，所述的應(yīng)用管理模塊順序通過(guò)所述的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用單元、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元和射頻接口單元連接各所述的直接連接集中器的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊
直ο在一種進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的硬件單元包括硬件驅(qū)動(dòng)子單元和硬件抽象子單元，所述的硬件驅(qū)動(dòng)子單元通過(guò)所述的硬件抽象子單元連接所述的數(shù)據(jù)處理單元，所述的硬件驅(qū)動(dòng)子單元還分別連接所述的網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊和存儲(chǔ)模塊。所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的數(shù)據(jù)處理單元包括時(shí)鐘子單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子單元和通訊協(xié)議子單元，所述的時(shí)鐘子單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子單元和通訊協(xié)議子單元均連接于所述的硬件單元和所述的應(yīng)用單元之間。所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊還包括射頻單元，所述的射頻單元連接于所述的射頻收發(fā)模塊和所述的應(yīng)用單元之間。所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的射頻單元包括射頻驅(qū)動(dòng)子單元和射頻抽象子單元，所述的射頻收發(fā)模塊依次通過(guò)所述的射頻驅(qū)動(dòng)子單元和射頻抽象子單元連接所述的應(yīng)用單元。在更為優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述的集中器的網(wǎng)絡(luò)模塊中的寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)基于IP協(xié)議通信管道直接連接。在本發(fā)明的應(yīng)用中，本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由節(jié)點(diǎn)，集中器和網(wǎng)絡(luò)管理器三部分組成。系統(tǒng)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)雙向的IPV6無(wú)線通訊網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，節(jié)點(diǎn)相互之間，節(jié)點(diǎn)和集中器，及集中器和網(wǎng)絡(luò)管理器之間通過(guò)此平臺(tái)進(jìn)行通訊。節(jié)點(diǎn)部署安裝后可自行發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)并注冊(cè)到集中器，并根據(jù)無(wú)線信道不斷變化的情況智能地進(jìn)行路由選擇和重選擇，組成具有自組織，自愈合，自管理能力的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)雙向的接力式數(shù)據(jù)傳送。節(jié)點(diǎn)數(shù)目覆蓋可達(dá)上萬(wàn)個(gè)，遠(yuǎn)多于現(xiàn)有技術(shù)中的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所能覆蓋的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。1、無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置節(jié)點(diǎn)通訊裝置是內(nèi)置式的，其具有數(shù)據(jù)采集，存儲(chǔ)，監(jiān)控和智能性雙向無(wú)線通信的功能。負(fù)責(zé)將各種傳感器的數(shù)據(jù)經(jīng)由臨近節(jié)點(diǎn)或集中器發(fā)送到監(jiān)控中心，并組成具有自組織，自愈合，自管理能力的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。它通過(guò)相鄰節(jié)點(diǎn)的接力傳送來(lái)完成和集中器的信息互換。通過(guò)完全的雙向通信可隨時(shí)按照需要讀取數(shù)據(jù)和發(fā)送警報(bào)信息，并接收來(lái)自監(jiān)控中心的指令并送到相應(yīng)的處理單元。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的功能結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。硬件驅(qū)動(dòng)層負(fù)責(zé)硬件的接口，如時(shí)鐘，同步通訊異步通訊等的設(shè)置，提供對(duì)硬件抽象層服務(wù)。硬件抽象層服務(wù)將具體的基于特定硬件的功能與上層模塊分開(kāi)，提高軟件的可移植性。時(shí)鐘模塊負(fù)責(zé)各種時(shí)鐘的設(shè)置，時(shí)間信號(hào)的產(chǎn)生等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)的壓縮，儲(chǔ)存，校驗(yàn)及刪除等功能。通訊協(xié)議模塊負(fù)責(zé)與傳感器等按相應(yīng)協(xié)議進(jìn)行通訊，應(yīng)用模塊對(duì)來(lái)自本地的傳感器或線狀網(wǎng)絡(luò)(射頻端)的數(shù)據(jù)，指令，警報(bào)等作相應(yīng)的處理。管理平面對(duì)各模塊進(jìn)行管理，如模塊的注冊(cè)，設(shè)置，升級(jí)等。通訊模塊的物理層/數(shù)據(jù)層基于IEEE 802. 15. 4g SUN標(biāo)準(zhǔn)，工作在無(wú)需許可證的頻帶。并采用跳頻技術(shù)進(jìn)行抗干擾和降低多徑效應(yīng)。最大射頻功率可達(dá)1W，在無(wú)障礙物 (LOS)情況下，有效傳輸距離超過(guò)10公里。模塊技術(shù)指標(biāo)如下工作頻段470-510MHz數(shù)據(jù)率400kbps擴(kuò)頻技術(shù)FHSS調(diào)制GFSK最大射頻輸出lW(30dBm)接收器靈敏度_90dBm(PER= 1% )工作溫度-40°C至+85°C工作濕度0 % -95 %，非冷凝
射頻驅(qū)動(dòng)負(fù)責(zé)對(duì)射頻收發(fā)器的具體的設(shè)置，控制和數(shù)據(jù)的交還。射頻抽象層將數(shù)據(jù)層功能與具體的射頻收發(fā)器分開(kāi)，以增加軟件的可移植性。它通過(guò)1 位-AES編碼器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密或解密，并進(jìn)行前向糾錯(cuò)(FEC)編碼，32位CRC校驗(yàn)碼和白化(Whitening)。 鏈路層(LLC/MAC)采用IEEE802. 15. 5標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)層支持IPV6，并通過(guò)路由引擎進(jìn)行路由的選擇。2、無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)集中器集中器是獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)與外部固定的寬域網(wǎng)之間的通訊橋梁。它的兩端是完全獨(dú)立的，使用不同物理層的網(wǎng)絡(luò)。其一端與節(jié)點(diǎn)通過(guò)無(wú)線通訊，集中器可連接多達(dá)幾百個(gè)節(jié)點(diǎn)。另一端提供標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的寬帶IP網(wǎng)絡(luò)，如光纖，GPRS等與監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)管理軟件和其它應(yīng)用軟件通訊。無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)集中器的結(jié)構(gòu)如圖4所示，其應(yīng)用管理層提供基于TOB采用HTTPS 的用戶(hù)接口，用于對(duì)各應(yīng)用模塊進(jìn)行管理。其功能包括模塊的設(shè)置、自測(cè)試、升級(jí)、事件/警報(bào)的日志審計(jì)，用戶(hù)授權(quán)管理等。應(yīng)用模塊包括對(duì)數(shù)據(jù)，警報(bào)及事件的管理等。在寬域網(wǎng)接口一端，寬域網(wǎng)應(yīng)用模塊負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的設(shè)置，如IP，DNS服務(wù)器網(wǎng)址等。網(wǎng)絡(luò)層和網(wǎng)絡(luò)接口層完全采用IP和以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)接口一端，網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模塊負(fù)責(zé)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置，監(jiān)控和管理，項(xiàng)目諸如節(jié)點(diǎn)的注冊(cè)、授權(quán)、網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)、路由表等。同時(shí)它也負(fù)責(zé)本身及協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)的軟件升級(jí)。集中器網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)接口支持多個(gè)射頻以增加帶寬和減少時(shí)延，由應(yīng)用模塊協(xié)調(diào)和劃分。集中器另外還提供寬域網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的IP數(shù)據(jù)包的直接管道通信，可使基于IP 的外部應(yīng)用軟件直接與網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信。3、無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心監(jiān)控中心運(yùn)行有一營(yíng)運(yùn)中心網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器。管理服務(wù)器為用戶(hù)提供了一個(gè)基于 WEB的，功能強(qiáng)大，簡(jiǎn)易方便的圖形用戶(hù)界面，通過(guò)該節(jié)目對(duì)所有無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和集中器進(jìn)行有效的管理。它和集中器采用標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP over SSL的通訊協(xié)議。監(jiān)控中心由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)和網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)兩部分組成，軟件采用客戶(hù)-服務(wù)器模式，客戶(hù)端只需網(wǎng)絡(luò)瀏覽其中，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)部分負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的處理，存儲(chǔ)。它同時(shí)提供了強(qiáng)大的即時(shí)分析， 查詢(xún)功能，并可產(chǎn)生各種報(bào)表和警報(bào)信息，使?fàn)I運(yùn)商可以實(shí)時(shí)，全面地掌握節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況，并可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)對(duì)部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)按需查詢(xún)。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)還提供了標(biāo)準(zhǔn)接口，方便其它應(yīng)用軟件的使用。網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)部分負(fù)責(zé)對(duì)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的管理，監(jiān)控及運(yùn)行參數(shù)的設(shè)置等。它可對(duì)節(jié)點(diǎn)和集中器進(jìn)行自動(dòng)、智能的設(shè)置，而無(wú)需人工干預(yù)。網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)可對(duì)單個(gè)或多個(gè)或全體節(jié)點(diǎn)和集中器發(fā)布接近實(shí)時(shí)的查詢(xún)和指令。同時(shí)也可以進(jìn)行設(shè)置和顯示警報(bào)。網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)部分還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)間的同步。圖5為由無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。從圖中可以很清楚地看出網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、節(jié)點(diǎn)路由以及節(jié)點(diǎn)的狀況。通過(guò)此拓?fù)鋱D，并配以GPS和GIS，就很容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，如網(wǎng)絡(luò)是否有瓶頸，是否有孤立的節(jié)點(diǎn)等。進(jìn)而可以采取相應(yīng)的措施，如增加中繼器等，以方便地解決上述問(wèn)題。下表是各節(jié)點(diǎn)的列表報(bào)告示例，顯示系列號(hào)，節(jié)點(diǎn)硬件和軟件版本，IP地址，節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，所注冊(cè)的集中器等。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群、 集中器和監(jiān)控中心，所述的集中器連接于所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群和監(jiān)控中心之間，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置，所述的各無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置均直接或通過(guò)其它無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置間接連接所述的集中器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置包括中央處理模塊、存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊、射頻收發(fā)模塊和電源模塊，所述的中央處理模塊分別連接所述的存儲(chǔ)模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊、射頻收發(fā)模塊和電源模塊，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置通過(guò)所述的射頻收發(fā)模塊相互連接，或通過(guò)所述的射頻收發(fā)模塊連接所述的集中器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊包括硬件單元、數(shù)據(jù)處理單元、應(yīng)用單元和管理單元，所述的數(shù)據(jù)處理單元連接于所述的硬件單元和所述的應(yīng)用單元之間，所述的硬件單元還連接所述的網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊和存儲(chǔ)模塊，所述的管理單元分別連接所述的硬件單元、數(shù)據(jù)處理單元和應(yīng)用單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的硬件單元包括硬件驅(qū)動(dòng)子單元和硬件抽象子單元，所述的硬件驅(qū)動(dòng)子單元通過(guò)所述的硬件抽象子單元連接所述的數(shù)據(jù)處理單元，所述的硬件驅(qū)動(dòng)子單元還分別連接所述的網(wǎng)絡(luò)通信接口模塊和存儲(chǔ)模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的數(shù)據(jù)處理單元包括時(shí)鐘子單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子單元和通訊協(xié)議子單元，所述的時(shí)鐘子單元、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)子單元和通訊協(xié)議子單元均連接于所述的硬件單元和所述的應(yīng)用單元之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊還包括射頻單元，所述的射頻單元連接于所述的射頻收發(fā)模塊和所述的應(yīng)用單元之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的射頻單元包括射頻驅(qū)動(dòng)子單元和射頻抽象子單元，所述的射頻收發(fā)模塊依次通過(guò)所述的射頻驅(qū)動(dòng)子單元和射頻抽象子單元連接所述的應(yīng)用單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的中央處理模塊為一微處理器。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的電源模塊為超級(jí)電容或電池和/或交直流轉(zhuǎn)換電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的集中器包括應(yīng)用管理模塊、應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊，所述的應(yīng)用管理模塊順序連接所述的應(yīng)用模塊、網(wǎng)絡(luò)模塊和網(wǎng)絡(luò)接口模塊，所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊分別連接所述的監(jiān)控中心以及無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群中所述的各直接連接集中器的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的應(yīng)用模塊包括寬域網(wǎng)應(yīng)用單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用單元，所述的網(wǎng)絡(luò)模塊包括寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元，所述的網(wǎng)絡(luò)接口模塊包括射頻接口單元和以太網(wǎng)接口單元，所述的應(yīng)用管理模塊順序通過(guò)所述的寬域網(wǎng)應(yīng)用單元、寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和以太網(wǎng)接口單元連接所述的監(jiān)控中心，所述的應(yīng)用管理模塊順序通過(guò)所述的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用單元、網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元和射頻接口單元連接各所述的直接連接集中器的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)模塊中的寬域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)單元和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)單元通過(guò)基于IP協(xié)議通信管道直接連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其特征在于，所述的監(jiān)控中心包括管理服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)，所述的數(shù)據(jù)庫(kù)連接于所述的管理服務(wù)器，所述的管理服務(wù)器還連接于所述的集中器的網(wǎng)絡(luò)接口模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其包括無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群、集中器和監(jiān)控中心，集中器連接于所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群和監(jiān)控中心之間，所述的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群包括多個(gè)無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置，各無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置均直接或通過(guò)其它無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置間接連接所述的集中器。采用了本發(fā)明的無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)群具有自組織、自學(xué)習(xí)能力，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通訊裝置的通訊距離較長(zhǎng)，使用壽命較長(zhǎng)，從而使該無(wú)線自組織網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能被方便地應(yīng)用于野外惡劣環(huán)境、布線困難場(chǎng)合或動(dòng)態(tài)移動(dòng)物體群場(chǎng)所中，有效地?cái)U(kuò)展了無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用范圍，且該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，應(yīng)用范圍廣泛。
文檔編號(hào)H04W84/18GK102202427SQ201110102719
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者曹晶, 林強(qiáng), 逯利軍, 錢(qián)培專(zhuān) 申請(qǐng)人:賽特斯網(wǎng)絡(luò)科技(南京)有限責(zé)任公司