本實用新型屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種無線路由設(shè)備。

背景技術(shù)：

WiFi是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備，如PDA、手機、平板電腦等終端以無線方式互相連接的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。WiFi是國際WiFi聯(lián)盟的標(biāo)志，這個聯(lián)盟的工作主要是制定基于IEEE 802.11協(xié)議的WiFi通信協(xié)議。這些協(xié)議包括：802.11b/n/g,802.11ac等不同的協(xié)議。

802.11b/n/g通信協(xié)議工作于ISM免費頻段2.4GHz，最高無線帶寬可達300Mbps；802.11ac通信協(xié)議工作于ISM免費頻段5.8GHz，最高無線帶寬可達1300Mbps。

目前通常采用WiFi無線路由器把有線網(wǎng)絡(luò)信號轉(zhuǎn)換成無線信號。例如家里的ADSL，小區(qū)寬帶等，只要接一個WiFi路由器，就可以實現(xiàn)WIFI設(shè)備的無線上網(wǎng)。俗稱"無線路由器"(英文：HotSpot或者Access Point/AP)。由于WIFI無線路由器的通信范圍是一定的，因此超出其通信范圍后，需要增加WiFi中繼設(shè)備實現(xiàn)擴大其通信覆蓋范圍。但是隨著距離的增加，WiFi無線路由器組件的無線通信網(wǎng)絡(luò)之間的帶寬迅速衰減。

同時，一般的WIFI無線路由器采用2.4G Hz 802.15.4網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理芯片。而IEEE 802.15.4網(wǎng)絡(luò)是指在一個局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)使用相同無線信道并通過IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)相互通信的一組設(shè)備的集合，又名LR-WPAN網(wǎng)絡(luò)。在這個網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)設(shè)備所具有的通信能力，可以分為全功能設(shè)備(Full Function Device,FFD)和精簡功能設(shè)備(Reduced Function Device,RFD)。FFD設(shè)備之間以及FFD設(shè)備與RFD設(shè)備之間都可以通信。RFD設(shè)備之間不能直接通信，只能與FFD設(shè)備通信，或者通過一個FFD設(shè)備向外轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。這個與RFD相關(guān)聯(lián)的FFD設(shè)備稱為該RFD的網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器(coordinator)。RFD設(shè)備主要用于簡單的控制應(yīng)用，如燈的開關(guān)、被動式紅外線傳感器、環(huán)境傳感器等，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較少，對傳輸資源 和通信資源占用不多，這樣RFD設(shè)備可以采用非常廉價的實現(xiàn)方案。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有通過無線路由器組建的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)由于各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點需要工作于同一無線頻道導(dǎo)致的無線帶寬迅速衰減的問題，本實用新型實用新型了一種無線路由器，通過所述無線路由器實現(xiàn)將組建的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點在不同無線頻道實現(xiàn)降低無線帶寬的衰減。

本實用新型提供了一種無線路由設(shè)備，用于組建遠程移動終端無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述無線路由設(shè)備包括處理器、分別與所述處理器連接的千兆PoE網(wǎng)絡(luò)接口、2.4Ghz第一通信芯片、2.4Ghz協(xié)處理芯片、5.8Ghz第一通信芯片、5.8Ghz第一通信芯片、第一天線、第二天線，其中，

所述處理器，用于查詢預(yù)存的所述無線通信網(wǎng)絡(luò)中所述無線路由設(shè)備路由表，配置所述2.4Ghz第一通信芯片或所述5.8Ghz第一通信芯片的通信信道；

所述千兆PoE網(wǎng)絡(luò)接口，用于與internet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接；

所述2.4Ghz第一通信芯片，用于通過所述第一天線廣播其通信信道，通過所述第一天線接收所述移動終端的聯(lián)網(wǎng)請求，將所述聯(lián)網(wǎng)請求進行格式處理；

所述2.4Ghz協(xié)處理芯片，用于組建物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)；

所述5.8Ghz第一通信芯片，用于通過所述第二天線廣播其通信信道，通過所述第二天線接收并將所述移動終端發(fā)送的聯(lián)網(wǎng)請求或?qū)⑺?.4Ghz第一通信芯片格式處理后的聯(lián)網(wǎng)請求通過所述第二天線發(fā)送到其他所述無線路由設(shè)備；

所述5.8Ghz第二通信芯片，用于通過所述第二天線接收所述無線通信網(wǎng)絡(luò)中其他所述無線路由設(shè)備發(fā)送的聯(lián)網(wǎng)請求。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備中，所述無線路由設(shè)備還包括為所述無線路由設(shè)備供電的電源裝置。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備中，所述電源裝置包括相互連接的電源、電源保護電路。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備中，所述無線路由設(shè)備還包括與所 述處理器連接的圖像處理裝置，

所述圖像處理裝置，用于提供與攝像頭連接的PoE接口，并對所述攝像頭進行角度、焦距調(diào)節(jié)。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備中，所述處理器通過PCI數(shù)據(jù)線分別與所述2.4Ghz第一通信芯片、所述5.8Ghz第一通信芯片、所述5.8Ghz第二通信芯片連接。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備中，所述處理器通過UART/USB2.0數(shù)據(jù)線與所述2.4Ghz協(xié)處理芯片連接。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備中，所述無線路由設(shè)備還包括與所述處理器連接的PWM調(diào)制器，

所述PWM調(diào)制器，用于提供直流電PWM輸出接口，并對通過所述PWM輸出接口調(diào)制通過所述網(wǎng)絡(luò)接口連接的所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的直流電壓的導(dǎo)通或切斷。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備中，所述無線路由設(shè)備還包括與所述處理器連接的電源控制器，

所述電源控制器，用于提供交流電輸出接口，通過對所述交流電輸出接口控制通過所述千兆網(wǎng)絡(luò)接口連接的所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的輸入交流電壓的導(dǎo)通或切斷。

綜上，本實用新型通過四頻段的設(shè)計，實現(xiàn)了利用所述無線路由器實現(xiàn)將組建的網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點在不同無線頻道實現(xiàn)降低無線帶寬的衰減。

附圖說明

圖1為本實用新型所述的無線路由設(shè)備的框圖結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為應(yīng)用本實用新型所述的無線路由設(shè)備一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為應(yīng)用本實用新型所述的無線路由設(shè)備另一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

如圖1所示為本實用新型所述的無線路由設(shè)備的框圖結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，所述無線路由設(shè)備，用于組建移動終端通信的無線通信網(wǎng)絡(luò)，所述無線路由設(shè)備包括處理器1、分別與所述處理器連接的2.4Ghz第一通信芯片2、2.4Ghz協(xié)處理芯片3、5.8Ghz第一通信芯片4、5.8Ghz第二通信芯片5、第一天線6、第二天線7、千兆PoE網(wǎng)絡(luò)接口8。

所述處理器，用于查詢預(yù)存的所述無線通信網(wǎng)絡(luò)中所述無線路由設(shè)備路由表，配置所述2.4Ghz第一通信芯片或所述5.8Ghz第一通信芯片的通信信道。

具體實施時，所述處理器模塊可選的采用Qualcomm IPQ8064芯片，所述處理器管理2.4Ghz第一通信芯片,5.8Ghz第一通信芯片、5.8Ghz第二通信芯片、PoE等接口的網(wǎng)絡(luò)連接和所述5.8Ghz第一通信芯片及所述5.8Ghz第二通信芯片之間的網(wǎng)絡(luò)通信路由算法，實現(xiàn)數(shù)據(jù)從主路由器到遠端子路由器的數(shù)據(jù)傳輸。

所述千兆PoE網(wǎng)絡(luò)接口，用于與internet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接。

具體實施時，所述千兆PoE網(wǎng)絡(luò)接口可選的采用Silabs Si3462 PoE控制器芯片，1000Mbps，輸入電壓12V；所述千兆PoE網(wǎng)絡(luò)接口實現(xiàn)與internet網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接，并提供本實用新型所述無線路由器供電接口。

所述2.4Ghz第一通信芯片，用于通過所述第一天線廣播其通信信道，通過所述第一天線接收所述移動終端的聯(lián)網(wǎng)請求，將所述聯(lián)網(wǎng)請求進行格式處理。

具體實施時，2.4Ghz第一通信芯片可選的采用Qualcomm QCA9890芯片，運行2.4GHz WiFi b/g/n(即802.11.b/g/n)協(xié)議，運行WiFi AP驅(qū)動。所述2.4Ghz第一通信芯片和所述處理器利用PCI數(shù)據(jù)線通過PCI接口進行雙向通信。

所述5.8Ghz第一通信芯片，用于通過所述第二天線廣播其通信信道， 通過所述第二天線接收并將所述移動終端發(fā)送的聯(lián)網(wǎng)請求或?qū)⑺?.4Ghz第一通信芯片格式處理后的聯(lián)網(wǎng)請求通過所述第二天線發(fā)送到其他所述無線路由設(shè)備。

所述5.8Ghz第二通信芯片，用于通過所述第二天線接收所述無線通信網(wǎng)絡(luò)中其他所述無線路由設(shè)備發(fā)送的聯(lián)網(wǎng)請求。

具體實施時，5.8Ghz第一通信芯片可選的采用Qualcomm QCA9890，運行5.8G Hz WiFi ac通信協(xié)議(802.11.ac)，運行WiFi AP驅(qū)動；所述5.8Ghz第一通信芯片采用Qualcomm QCA9890，運行5.8G Hz WiFi ac通信協(xié)議，運行WiFi AP驅(qū)動或者WiFi Client驅(qū)動；所述5.8Ghz第一通信芯片和所述處理器利用PCI數(shù)據(jù)線通過PCI接口進行雙向通信。

目前市場的路由器，提供802.11b/g/n和/或802.11ac WiFi路由功能，主要是作為獨立的無線寬帶上網(wǎng)的接入點(Access Point)，WiFi信號遠距離覆蓋則需要通過WiFi中繼完成。但是WiFi中繼造成的無線帶寬的迅速衰減，無法滿足遠距離、高帶寬的城市物聯(lián)網(wǎng)需求或者多樓層的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需求。概括來說，目前市場的路由器，不具備自組網(wǎng)能力，每個路由器仍然需要通過有線網(wǎng)線/光纖提供上網(wǎng)能力，對于大型建筑和城市室外。

因此本實用新型通過設(shè)置所述2.4Ghz第一通信芯片及所述5.8Ghz第一通信芯片同時滿足802.11b/g/n和/或802.11ac WiFi兩種路由功能。通過本實用新型所述無線路由設(shè)備組建的無線通信網(wǎng)絡(luò)解決當(dāng)前無線路由器通過無線中繼設(shè)備(Wireless Reapter)組網(wǎng)實現(xiàn)遠距離無線信號覆蓋時存在的無線帶寬逐級成倍下降的問題。本實用新型所述無線路由設(shè)備，通過工作于不同無線頻段的多塊無線網(wǎng)卡、自動組網(wǎng)路由算法、無線天線功率自動調(diào)節(jié)算法，組建無線寬帶網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，解決傳統(tǒng)無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)時，由于所有無線路由器節(jié)點必須工作于同一無線頻段導(dǎo)致的無線路由器節(jié)點之間頻道資源競爭和無線信號的干擾造成的無線帶寬急劇下降的問題。與當(dāng)前WiFi多級中級實現(xiàn)的遠距離傳輸可導(dǎo)致無線帶寬從1300Mbps下降至10Mbps以下相比，本實用新型所述無線路由設(shè)備組建的無線通信網(wǎng)絡(luò)可保證遠距離傳輸無線帶寬保持600Mbps以上。

所述2.4Ghz協(xié)處理芯片，用于實現(xiàn)與組建物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，控制與所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工作信號。所述2.4Ghz第一通信芯片、所述2.4Ghz協(xié)處理芯片均為2.4Ghz通信芯片。

具體實施時，所述2.4Ghz協(xié)處理芯片可選的采用Silabs EM358x2.4Ghz協(xié)處理芯片芯片，支持當(dāng)前主流802.15.4通信協(xié)議，包括ZigBee,Thread無線通信協(xié)議。

所述2.4Ghz協(xié)處理芯片，用于組建物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。所述處理器通過UART/USB2.0數(shù)據(jù)線2.4Ghz協(xié)處理芯片連接。

所述2.4Ghz協(xié)處理芯片運行802.15.4低功耗無線通信協(xié)議，可組建低功耗網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)，如環(huán)境傳感器網(wǎng)絡(luò)，安防傳感器網(wǎng)絡(luò)，智能照明網(wǎng)路等。

傳統(tǒng)的長距離無線橋接數(shù)傳設(shè)備采用的是2.4GHz/5.8GHz，其無線接收和無線發(fā)射均位于同一個無線頻道，發(fā)送和接受信號需要競爭頻道資源，導(dǎo)致兩個節(jié)點之間的無線信號強度成倍衰減，遠距離無線傳輸帶寬衰減很快，遠距離無線數(shù)據(jù)傳輸帶寬衰減是100Mbps以下。

而5.8GHZ無線產(chǎn)品采用正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)和點對多點、點對點的組網(wǎng)方式，單扇區(qū)的速率高達54Mbps。5.8GHZ的系統(tǒng)一般采用的直接序列擴頻技術(shù)，它的信道較多且頻率較高，所以抗干擾能力相對要強一些。同時它可以滿足高帶寬應(yīng)用支持大量用戶的需要——8個不重疊信道使部署的可擴展性和靈活性更高。因此，可以將8個接入點編成一組，提供高達433Mbit/s的共享吞吐量來支持同一地區(qū)的多個用戶。這為沒有部署無線局域網(wǎng)的用戶、期待增加或擴展現(xiàn)有無線局域網(wǎng)的用戶提供了最有價值的高性能網(wǎng)絡(luò)選擇。比如，目前已在市場初步部署的5.8G Hz 802.11.ac WiFi網(wǎng)絡(luò)，其無線帶寬寬高達1300Mbit/s，已高于目前常用光纖傳輸速度1024Mbit/s，被稱為無線“光纖”網(wǎng)絡(luò)。同時5.8GHz也采用基于IP或基于電路的無線傳輸技術(shù)?；贗P的技術(shù)信令協(xié)議簡單，實現(xiàn)容易，開銷低，頻譜利用率高，業(yè)務(wù)種類多，接口簡單統(tǒng)一，升級容易，特別適合于非連接的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)；基于電路的技術(shù)時延小，適合于進行傳統(tǒng)的語音傳送和基于連接的傳輸業(yè)務(wù)。它的應(yīng)用范圍也很 廣，就頻段而言，5.8GHz的設(shè)備可以用于城市或者郊區(qū)，5.8GHz無線接入的業(yè)務(wù)提供者可以是傳統(tǒng)的運營商也可以是大型的企事業(yè)單位；就系統(tǒng)要求的傳輸環(huán)境而言，5.8GHz無線接入系統(tǒng)在采用比較低的調(diào)制效率時對信噪比的要求比較低可以滿足一定的非可視傳輸要求。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備采用本實用新型的組網(wǎng)算法，保證所述無線路由設(shè)備所述5.8Ghz第一通信芯片與其附近其他無線路由設(shè)備的所述5.8Ghz第二通信芯片通信。且每個所述無線路由設(shè)備均工作與不同的頻道，與傳統(tǒng)的無線橋接網(wǎng)絡(luò)不同，實現(xiàn)了無線信號無衰減式的遠距離傳輸。

本實用新型所述的無線路由設(shè)備，采用軟件和硬件算法結(jié)合，實現(xiàn)了不同的所述無線路由設(shè)備的無線接收和發(fā)射位于不同的無線頻道，不同頻道信號之間干擾少，信號傳輸衰減少，通過遠距離傳輸后，仍然能夠保持600Mbps以上帶寬。

所述無線路由設(shè)備還包括為所述無線路由設(shè)備供電的電源裝置9。所述電源裝置包括相互連接的電源、電源保護電路。

所述無線路由設(shè)備在惡劣天氣(例如劇烈雷擊等等)時，可提前遠程關(guān)閉所述無線路由設(shè)備的供電，實現(xiàn)對所述無線路由設(shè)備的供電保護。

所述無線路由設(shè)備還包括與所述處理器連接的圖像處理裝置10，

所述圖像處理裝置，用于提供與攝像頭連接的PoE接口，并對所述攝像頭進行角度、焦距調(diào)節(jié)。

本實用新型所述的圖像處理裝置對攝像頭實現(xiàn)供電并和攝像頭進行雙向數(shù)據(jù)通信，包括視頻數(shù)據(jù)的實時傳輸和對攝像頭的控制，包括攝像頭角度，變焦等控制指令等。

目前，市場上的室外安防攝像頭多支持PoE(Power Over Ethernet)接口，所述攝像頭接口模塊實現(xiàn)PoE支持。本實用新型所述無線路由設(shè)備和攝像頭之間采用視頻傳輸實時流媒體協(xié)議RTSP(Real Time Streaming Protocol)。

具體實施時，所述圖像處理裝置可選的采用Silabs Si3462 PoE控制器芯片，100Mbps，輸出電壓12V。所述攝像頭通過所述PoE接口與本 實用新型所述無線路由設(shè)備相連。

綜上，本實用新型通過圖像處理裝置及所述千兆PoE網(wǎng)絡(luò)接口模塊的設(shè)置實現(xiàn)了雙PoE設(shè)置，即均可選的設(shè)為Silabs Si3462PoE控制芯片。

進一步，所述無線路由設(shè)備還包括與所述處理器連接的PWM調(diào)制器11，

所述PWM調(diào)制器，用于提供直流電PWM輸出接口，并對通過所述PWM輸出接口調(diào)制和通過所述網(wǎng)絡(luò)接口連接的所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的直流電壓導(dǎo)通和切斷。

進一步，所述無線路由設(shè)備還包括與所述處理器連接的電源控制器12，

所述電源控制器，用于提供交流電輸出接口，通過對所述交流電輸出接口控制通過所述千兆網(wǎng)絡(luò)接口連接的所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的輸入交流電壓的導(dǎo)通或切斷。

所述交流電控制輸出接口用于控制交流電輸出的開和關(guān)，輸出電壓值(110V-240V)和系統(tǒng)輸入電源值(110V-240V)相同，所述交流電控制輸出接口和電路繼電器(Relay)相連，嵌入式中央處理器接受來自網(wǎng)絡(luò)管理中心的開關(guān)命令，或者定時器的開關(guān)指令，或者來自攝像頭信號的開關(guān)指令，驅(qū)動繼電器控制輸出電源的開關(guān)。

如圖3所示，將所述無線路由設(shè)備101安裝在路燈103(及本實用新型所述的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，具體的還可選擇的將所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備設(shè)為傳感器等低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備)下，所述無線路由設(shè)備還通過本實用新型所述的圖像處理設(shè)置提供的POE接口連接攝像頭102，并通過所述圖像處理裝置對所述攝像頭進行角度和/或焦距調(diào)節(jié)。本實用新型所述的無線路由設(shè)備通過所述5.8Ghz第一通信芯片、5.8Ghz第二通信芯片實現(xiàn)與其他所述無線路由設(shè)備的通信連接，從而降低遠程無線傳輸造成的無線通信網(wǎng)絡(luò)帶寬的衰減。所述路燈可選的通過所述無線路由設(shè)備2.4Ghz第一通信模塊或5.8Ghz第一通信模塊實現(xiàn)與所述無線路由設(shè)備的通信連接。同時還可選的通過所述2.4Ghz協(xié)處理模塊實現(xiàn)通信連接，由于所述2.4Ghz協(xié)處理模塊運行802.15.4低功耗無線通信協(xié)議使得所述無線路由設(shè)備功耗降 低。

同時，本實用新型通過所述PWM調(diào)制器實現(xiàn)所述路燈的控制。PWM即脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulation)是利用微處理器的數(shù)字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。并且所述無線路由設(shè)備還包括與所述處理器連接的電源控制器，所述電源控制器，用于提供交流電輸出接口，通過對所述交流電輸出接口控制通過所述網(wǎng)絡(luò)接口連接的所述物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的輸入電壓。本實用新型可通過網(wǎng)絡(luò)命令控制的市電輸出口(電源開/關(guān))和PWM(路燈亮度)接口，可實現(xiàn)對傳統(tǒng)路燈的網(wǎng)絡(luò)化，自動化，節(jié)能化管理。同時，用戶通過所述移動終端(具體的為手機、ipad等智能設(shè)備)實現(xiàn)與所述無線路由設(shè)備的通信連接。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。