專利名稱：一種ism通訊中的基站/中繼通用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種射頻網(wǎng)絡(luò)的通訊裝置，尤其涉及一種基于ISM頻段小型射頻網(wǎng)絡(luò)的通訊設(shè)備。
背景技術(shù)：
ISMdndustrial Scientific Medical)頻段主要是開放給工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)三個主要機構(gòu)使用，該頻段是依據(jù)美國聯(lián)邦通訊委員會(FCC)所定義出來，屬于Free License, 沒有使用授權(quán)的限制，也是免費使用的頻段。在我國的ISM頻段有433MHz、866MHz、 915MHz,2. 4G等波段，因此，在民用的普通無線通訊中一般都使用該頻段，其使用范圍也越來越廣泛。現(xiàn)在，因成本因素方面的考慮，通過基于ISMandustrial Scientific Medical) 頻段的簡單射頻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)無線通訊，所述射頻網(wǎng)絡(luò)中，終端設(shè)備硬件簡單，要求較低的功耗，因此往往不能運行復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，也不能以過高的發(fā)射功率進(jìn)行無線信號的發(fā)送。這兩點決定了這種射頻網(wǎng)絡(luò)需要簡單的組網(wǎng)方式和通信協(xié)議，并且網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍有限。目前大部分簡單射頻網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)方式是點對多點的星型網(wǎng)絡(luò)，即存在一個中心基站和多個無線終端。所有無線終端直接與基站建立無線通訊鏈路進(jìn)行雙向通信，基站將收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理或通過有線鏈接傳送給上位機進(jìn)行進(jìn)一步處理。在這種星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下，基站和無線終端的發(fā)射功率和接收靈敏度決定了整個網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍(也就是無線終端可以與基站正常通信的范圍)。因為簡單射頻網(wǎng)絡(luò)中無線設(shè)備不能以大功率發(fā)射信號，因此覆蓋范圍受到限制。在這種情況下，如果要擴大網(wǎng)絡(luò)覆蓋，需要架設(shè)多個基站構(gòu)成多個星型網(wǎng)絡(luò)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)復(fù)雜，基礎(chǔ)投入大，維護(hù)和管理繁瑣。

實用新型內(nèi)容針對上述不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種ISM頻段的射頻通訊設(shè)備。進(jìn)一步地提供一種即可作為基站設(shè)備，又可作中繼設(shè)備的為了解決上述問題，本實用新型具體包括射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊，與所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊連接的天饋系統(tǒng)，以及為所述設(shè)備提供電能的電源，其特征在于，所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊及天饋系統(tǒng)對外建立雙向無線通訊鏈路；以及進(jìn)一步包括，有線通訊模塊，用于處理傳輸數(shù)據(jù)及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)的通訊控制系統(tǒng)，所述通訊控制系統(tǒng)與所述有線通訊模塊、射頻接收模塊、 射頻發(fā)射模塊連接。以及，進(jìn)一步包括一與通訊控制系統(tǒng)連接的緩存器。所述有線通訊模塊為串口通訊模塊。所述通訊控制系統(tǒng)為中繼通訊控制系統(tǒng)，所述中繼通訊控制系統(tǒng)射頻接收模塊接收的數(shù)據(jù)通過射頻發(fā)射模塊對外發(fā)送，所述設(shè)備構(gòu)成無線通訊鏈路中的中繼設(shè)備。[0010]所述有線通訊模塊為以太網(wǎng)通訊模塊及以太網(wǎng)接口構(gòu)成，所述以太網(wǎng)接口連接有線通訊鏈路。所述通訊控制系統(tǒng)為基站通訊控制系統(tǒng)，將射頻接收模塊接收的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)通訊模塊送到有線通訊鏈路中，或，將以太網(wǎng)通訊模塊從有線通訊鏈路接收的數(shù)據(jù)通過射頻發(fā)射模塊對外發(fā)送，所述設(shè)備構(gòu)成通訊鏈路中的基站設(shè)備。所述通訊控制系統(tǒng)由植入了具備處理傳輸數(shù)據(jù)及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)程序的51單片機芯片及外圍電路構(gòu)成。所述51單片機芯片中植入的程序為基站控制程序，所述設(shè)備構(gòu)成基站設(shè)備。所述51單片機芯片中植入的程序為中繼控制程序，所述設(shè)備構(gòu)成中繼設(shè)備。優(yōu)選地，所述51單片機為89cl051 ；射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊為一體化芯片CCllOO或CCllOl及外圍電路；以太網(wǎng)通訊模塊為DM9000 ；緩存器為內(nèi)存芯片 EM681FV16AU ；電源部分為 SP6360GEK-3. 3。本實用新型具有以下有益效果本實用新型可以有效擴展無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。 并且本實用新型即可作為基站設(shè)備，又可以作為中繼設(shè)備，成本低廉，生成、安裝方便，也便于普通用戶的維護(hù)和使用。本實用新型還具有體積小，采用簡單有效的硬件設(shè)計并提高集成度以達(dá)到更小的體積，能適用于更多的應(yīng)用范圍，如手持設(shè)備產(chǎn)品(體積與功耗敏感設(shè)備)，解決簡單射頻網(wǎng)絡(luò)無線通訊設(shè)備的體積應(yīng)用限制問題。提供標(biāo)準(zhǔn)的對外接口(串口， RJ45以太網(wǎng)口及USB接口)，讓實現(xiàn)具備無線通信功能的應(yīng)用產(chǎn)品簡單快速產(chǎn)品化?；诒緦嵱眯滦?，并植入相應(yīng)的軟件可以實現(xiàn)智能的組網(wǎng)，解決簡單射頻網(wǎng)絡(luò)無線通訊設(shè)備移動過程中靈活動態(tài)組網(wǎng)功能，特別適用于類似于餐飲行業(yè)的移動式無線點菜機系統(tǒng)應(yīng)用；采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議軟件降低對硬件性能的要求，使得可以實用更低成本的硬件來組成本產(chǎn)品，解決實際應(yīng)用系統(tǒng)中需具備上述簡單射頻網(wǎng)絡(luò)無線通訊功能而又對整個產(chǎn)品價格成本敏感的需求問題。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型作為基站設(shè)備的實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本實用新型作為中繼設(shè)備的實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖4是利用51單片機來實現(xiàn)本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖5是本實用新型一種較佳實施例的電路結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
為了便于對本實用新型的進(jìn)一步理解，
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
予以說明如圖1所示，本實用新型包通信控制系統(tǒng)、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊、天饋系統(tǒng)1、電源、緩存器、有線通訊模塊。天饋系統(tǒng)1連接在射頻接收模塊和射頻發(fā)射模塊上對外建立雙向無線通訊鏈路；射頻接收模塊和射頻發(fā)射模塊分別與通信控制電路相連；緩沖器與控制電路相連；以太網(wǎng)電路與通信電路相連。服務(wù)器與終端裝置通過中繼裝置建立雙向通信連接。電源為本實用新型的各個部分提供工作電能。所述通訊控制系統(tǒng)用于處理傳輸數(shù)據(jù)及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)。所述通訊控制系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)的通訊協(xié)議對收發(fā)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。所述通訊控制系統(tǒng)可以采用獨立的電路系統(tǒng)、集成電路模塊及外圍電路、植入相應(yīng)控制程序的單片機及外圍電路、植入相應(yīng)控制程序的FPGA芯片及外圍電路，以及植入相應(yīng)控制程序的其他信息處理設(shè)備。緩存器用于對收發(fā)數(shù)據(jù)、所述通訊控制系統(tǒng)工作過程中的數(shù)據(jù)等進(jìn)行緩存。圖2提供了一種將本實用新型作為基站設(shè)備的實施例結(jié)構(gòu)框圖，所述有線通訊模塊為以太網(wǎng)通訊模塊及以太網(wǎng)接口構(gòu)成，所述以太網(wǎng)接口連接有線通訊鏈路，所述有線通訊鏈路可以連接工作站或服務(wù)器，還可以是連接交換機或路由器，由交換機或路由器連接工作站或服務(wù)器。所述通訊控制系統(tǒng)為基站通訊控制系統(tǒng)，將射頻接收模塊接收的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)通訊模塊送到有線通訊鏈路中，或，將以太網(wǎng)通訊模塊從有線通訊鏈路接收的數(shù)據(jù)通過射頻發(fā)射模塊對外發(fā)送，所述設(shè)備構(gòu)成通訊鏈路中的基站設(shè)備。圖3提供了一種將本實用新型作為中繼設(shè)備的實施例結(jié)構(gòu)框圖，圖中所述有線通訊模塊為串口通訊模塊和/或USB通訊模塊，中繼通訊控制系統(tǒng)構(gòu)成所述通訊控制系統(tǒng)，所述中繼通訊控制系統(tǒng)射頻接收模塊接收的數(shù)據(jù)通過射頻發(fā)射模塊對外發(fā)送，所述設(shè)備構(gòu)成無線通訊鏈路中的中繼設(shè)備。圖4提供了本實用新型基于51單片機的具體實施例，所述通訊控制系統(tǒng)由植入了具備處理傳輸數(shù)據(jù)及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)程序的51單片機芯片及外圍電路構(gòu)成。所述51單片機芯片中植入的程序為基站控制程序，所述設(shè)備構(gòu)成基站設(shè)備。所述51單片機芯片中植入的程序為中繼控制程序，所述設(shè)備構(gòu)成中繼設(shè)備。作為基站設(shè)備的時候射頻接收電路接收信息經(jīng)由51單片機對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，再由以太網(wǎng)電路通過RJ45 (以太網(wǎng)接口)與有線設(shè)備進(jìn)行通信；射頻接收電路接收信息經(jīng)由通信控制電路對信息進(jìn)行處理后還可以通過射頻發(fā)送電路，對信息進(jìn)行發(fā)送。圖5提供了本實用新型的具體電路結(jié)構(gòu)的實施例，本實施例是作為基站的實施例。所述通訊控制系統(tǒng)由植入了基站控制程序及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)程序的89cl051芯片及外圍電路構(gòu)成。射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊由一體化芯片CCllOO或CCllOl及外圍電路來實現(xiàn)。以太網(wǎng)通訊模塊由DM9000來實現(xiàn)。 緩存器為內(nèi)存芯片EM681FV16AU。電源部分采用SP6360GEK-3. 3來實現(xiàn)，該芯片將外接的將220V交流電轉(zhuǎn)換為5V直流電的電源適配器輸入的5V直流電轉(zhuǎn)換為本設(shè)備全部電路所需要的3. 3V直流電。同樣地，基于圖5的電路結(jié)構(gòu)的實施例，在所述89cl051芯片中植入的程序為中繼控制程序，所述設(shè)備即可構(gòu)成中繼設(shè)備。此時根據(jù)需要將DM9000換成需要的串口通訊模塊和/或USB通訊模塊即可。當(dāng)然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質(zhì)的情況下，即使對對系統(tǒng)各個組成部分的簡單調(diào)整，只要按照本實用新型所描述的技術(shù)思想來實現(xiàn)，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種ISM射頻網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備，包括射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊，與所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊連接的天饋系統(tǒng)，以及為所述設(shè)備提供電能的電源，其特征在于，所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊及天饋系統(tǒng)對外建立雙向無線通訊鏈路；以及進(jìn)一步包括，有線通訊模塊；用于處理傳輸數(shù)據(jù)及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)的通訊控制系統(tǒng)；所述通訊控制系統(tǒng)與所述有線通訊模塊、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括一與通訊控制系統(tǒng)連接的緩存ο
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述有線通訊模塊為串口通訊模塊。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述通訊控制系統(tǒng)為中繼通訊控制系統(tǒng)，所述中繼通訊控制系統(tǒng)射頻接收模塊接收的數(shù)據(jù)通過射頻發(fā)射模塊對外發(fā)送，所述設(shè)備構(gòu)成無線通訊鏈路中的中繼設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述有線通訊模塊為以太網(wǎng)通訊模塊及以太網(wǎng)接口構(gòu)成，所述以太網(wǎng)接口連接有線通訊鏈路。
6.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其特征在于，所述通訊控制系統(tǒng)為基站通訊控制系統(tǒng)，將射頻接收模塊接收的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)通訊模塊送到有線通訊鏈路中，或，將以太網(wǎng)通訊模塊從有線通訊鏈路接收的數(shù)據(jù)通過射頻發(fā)射模塊對外發(fā)送，所述設(shè)備構(gòu)成通訊鏈路中的基站設(shè)備。
7.如權(quán)利要求1一 6任一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述通訊控制系統(tǒng)由植入了具備處理傳輸數(shù)據(jù)及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)程序的51 單片機芯片及外圍電路構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述51單片機芯片中植入的程序為基站控制程序，所述設(shè)備構(gòu)成基站設(shè)備。
9.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述51單片機芯片中植入的程序為中繼控制程序，所述設(shè)備構(gòu)成中繼設(shè)備。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述51單片機為89cl051；射頻接收模塊、 射頻發(fā)射模塊為一體化芯片CCllOO或CCllOl及外圍電路；以太網(wǎng)通訊模塊為DM9000 ；緩存器為內(nèi)存芯片EM681FV16AU ；電源部分為SP6360GEK-3. 3。
專利摘要本實用新型公開了一種ISM通訊中的基站/中繼通用設(shè)備，其包括射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊，與所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊連接的天饋系統(tǒng)，以及為所述設(shè)備提供電能的電源，其特征在于，所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊及天饋系統(tǒng)對外建立雙向無線通訊鏈路；以及進(jìn)一步包括，有線通訊模塊，用于處理傳輸數(shù)據(jù)及控制所述射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊和有線通訊模塊工作狀態(tài)的通訊控制系統(tǒng)，所述通訊控制系統(tǒng)與所述有線通訊模塊、射頻接收模塊、射頻發(fā)射模塊連接。本實用新型可以有效擴展無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。并且本實用新型即可作為基站設(shè)備，又可以作為中繼設(shè)備，成本低廉，生成、安裝方便，也便于普通用戶的維護(hù)和使用。
文檔編號H04B7/14GK202183766SQ20112030320
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者張波, 王朝波, 龍翔 申請人:成都凌點科技有限公司