CN102469624A - 1.0GHz以内频段无线智能自组网数据传输技术与设备 - Google Patents

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徐发荣
王庆超
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SHANGHAI GERUI NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd
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SHANGHAI GERUI NETWORK TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明为一种智能无线数据传输网络技术和设备，主要服务于物联网应用的各种传感器数据传输项目上。我公司开发了“1GHz内频段无线智能自组网数据传输技术与设备”，即GR1000型无线自组网数据传输网络***。该网络工作在1GHz内工业免申请频道，同时利用本发明人自有的无线自组网协议实现数据传输。具有传输距离远(可达10公里)，智能组网，智能路由，稳定可靠等特点。该技术和***可广泛应用于各种局部区域、多点、低速率的数据采集传输应用，诸如电力设备仪表，煤气表，水表，温度，湿度等计量器具的数据采集和传输。GR1000设备与仪表或传感器的有机结合，是物联网应用中数据传输与管理的最佳方案。

Description

1.0GHz以内频段无线智能自组网数据传输技术与设备
一、技术领域：
本发明属于无线通信领域，应用于各种数据的采集与传输，特别是温度、湿度、压力、流量、电能、电压、电流等数据的采集、传输与集中分析和管理等，是物联网的核心技术。 
二、技术背景：
物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。物联网从技术层面上分为三层结构：感知层、传输层和应用层。物联网的技术基础是无线射频识别(RFID)和无线或有线传感网。物联网是借助于传感设备，如光电感应器、红外感应器、全球定位***等手段测量环境中的温度、湿度、噪声、光强、气压、污染成分，还有就是移动物体的大小、速度和方向、状态等多种物理、化学、生物现象参数，然后通过网络将这些信息收集并传输到中央信息处理***作进一步的处理。物联网具有广阔的行业应用需求，在不久的将来，将给人们的生活方式带来革命性的变化。城市公共安全、公共卫生、安全生产、智能交通、货运物流、智能家居、环境监控、医疗服务等领域将成为物联网技术应用的重点领域。物联网产业的发展对未来互联网的发展，乃至于国民经济的发展都起着重要的作用。 
在物联网的很多应用场合，有相当大一部分需要采集的信息点、传感器等集中在某一特定的局部区域，如何将这些局部区域、多点的信息汇集起来，然后通过单一的出口发送到互联网上，这样在降低成本的同时，也大大的节省了互联网的IP资源，在技术领域，这个问题也是人们面对的主要问题。 
在解决局部区域、多点数据采集传输的问题上，传统的数据采集***分为有线和无线，有线的方式是通过总线将所有的传感器连接起来，比如在工业上大多采用RS-485总线，最后汇集到一点，集中点再通过串口服务器转换成TCP/IP协议，连接到互联网或者计算机控制中心，使用RS-485有线连接存在布线困难，施工难度大，周期长，花费大量的人力和物力，并且有些场合是不允许进行破坏性的工作或者走明线。无线的方式通常有几种，比如zigbee网络，WLAN网络或者利用GPRS/3G网络等等，Zigbee和WLAN网络的频率都为2.4GHz， 频率很高，优点是传送数据的速率比较高，但缺点也很明显，传输距离近，穿透力很差，而在实际的工作环境中，大部分是环境比较差、障碍物比较多的场合，另外如果不是视频监控的需要，绝大部分场合都是低速率的数据采集，不需要高速率的数据传输；如果通过GPRS/3G网络将数据发送到指定的数据中心，会造成大量的IP资源浪费，同时会产生费用的问题，而有些应用是24小时采集数据，数据量非常大，就会产生高额的费用，另外此类的GPRS/3G采集器的造价通常也比较昂贵，运营成本会大幅增加。 
为解决上述问题，我公司开发了“1.0GHz以内频段无线智能自组网数据传输技术与设备”，即GR1000型无线智能自组网数据传输网络设备。该技术和***可广泛应用于各种局部区域(300米～10千米内)、多点、低速率的数据采集传输应用，诸如电力设备仪表，煤气表，水表，温度，湿度等计量器具的数据采集和传输。GR1000设备与仪表或传感器的有机结合，是物联网应用中数据传输与管理的最佳方案。 
三、发明内容：
本发明解决的问题： 
传统的电能、流量、温度、湿度等参数数据的采集传输方案中，有线传输线路存在施工周期长，经济成本、时间成本和人力成本较高的问题。使用现有的公共无线GPRS/3G网络进行数据传输，每个数据点每月都需要向运营商支付网络使用费或大量的数据流量费，运营成本昂贵。使用2.4GHz Zigbee或WLAN技术，速率虽高，但穿透力较差，投资成本也不是最合适的。 
总之，原有的无线和有线方案，对物联网中数据点众多，数据量不大，对速率要求不高，布网费用较低，运营费用免费的需求无法满足。本发明可以解决这些问题。 
本发明实现的方法： 
本发明针对之前传统方案中存在的问题，利用1.0GHz以内的免费频率资源，比如315MHz～510MHz、779MHz～960MHz等等，同时利用本发明人自有的无线自组网协议，实现数据的可靠稳定传输。 
GR1000系列无线自组网数据采集与传输设备包括GRC-1000系列网络集中器和GRT-1000系列采集终端。GRC-1000网络集中器和GRT-1000采集终端配合使 用，可以组成高性能、稳定、可靠、方便的、免运营费的智能无线数据采集传输网络，最后通过以太网接口或者3G网络传送到指定的服务器。***框图参见附图1。 
整个采集传输网络以发明人拥有自主知识产权的GST-P智能自组网技术为基础，该技术对组网、路由选择、网络管理等全部智能化自动化。以多跳方式构建网络，自由方便，可以极大的扩展传输距离和网络覆盖区域，对于复杂的环境，它以智能中转的方式绕过障碍物的遮挡，以提高数据传输的可靠性和稳定性。即使在复杂或者危险的工业环境中也能够组建稳定、可靠、具有区域性覆盖的无线智能网络。当网络某节点出现故障时，其他节点数据采集不受影响，路由自动选择。拓扑结构变化时，可以自动重新及时构建新的无线网络。 
歌锐公司提供完备的组网软件，简单、方便、直观的让客户建立自己的数据采集传输网络，同时，利用歌锐提供的网络运行监控软件，可以随时利用Internet互联网查看每一个网络，每一个数据点的工作状况，出现问题***软件自动报警，通知客户，实现真正的智能化、自动化、可视化的数据采集传输网络。 
GR1000设备是低功率发射，绿色产品，电磁环保，工作在免费频段，载频频率在1.0GHz范围以内，符合ISM频段通信标准，无需申请频点，对数据采集终端为透明数据传送，能适应任何标准或非标准的用户协议。GR1000设备可以自行监控运行状况，即使射频芯片被干扰(如雷电干扰)也可重新启动，自动恢复网络，不会影响网络数据的传输。改变了目前无线通讯行业的致命问题，使该产品永不死机，满足各种级别的工业客户需求，GRT-1000系列采集终端可以提供标准的RS-485/RS-232接口，可以满足任何严格的工业场合使用。GRC-1000系列采集集中器可以提供标准USB、TCP/IP以太网、RS-485接口、GPRS接口。 
设备采用单片射频集成电路及高性能处理器，***电路少，可靠性高，故障率低，灵敏度高，1200bps的灵敏度为-112dBm，115200bps的灵敏度为-95dBm，工作寿命长，稳定性好。工作温度范围宽：GR1000设备所有器件均按工业标准选用，产品出厂经过严格的高低温测试，工作温度均在-40～+85摄氏度范围，器件年老化率均不超过0.5ppm。 
GRC-1000集中器技术指标： 
  序号   技术指标  参数   备注
  1   调制方式  GFSK  
  2   工作频率  385-468MHz之间任意频点   频点可配置
  3   发射功率  +20dBm(100mW)，  
  4   接收灵敏度  -110dBm  
  5   输入电压范围  +7V～+12V  
  6   工作电流  发射：≤300mA，接收：≤30mA  
  7   通信速率  1200-115200bps   速率可配置
  8   接口类型  USB/RS-485/TCP-IP/GPRS  
  9   工作温度  -40℃～85℃  
  10   储存温度  -65℃～150℃  
  11   工作湿度  10％～90％相对湿度，无冷凝  
  12   外形尺寸  133×103×33(mm)  
GRT-1000采集终端的技术指标： 
  序号   技术指标   参数   备注
  1   调制方式   GFSK  
  2   工作频率   385-468MHz之间任意频点   频点可配置
  3   发射功率   +10dBm(10mW)  
  4   接收灵敏度   -110dBm  
  5   输入电压范围   +5V～+12V  
  6   工作电流   发射：≤200mA，接收：≤30mA  
  7   通信速率   1200-115200bps   速率可配置
  8   接口类型   RS-485/RS-232   用户可选
  9   工作温度   -40℃～85℃  
  10   储存温度   -65℃～150℃  
  11   工作湿度   10％～90％相对湿度，无冷凝  
  12   外形尺寸   93×70×25(mm)  
四、附图说明：
附图1 GRC-1000***框图 
附图2 GRC-1000网络集中器产品图片 
附图3 GRC-1000接口示意图 
附图4 GRT-1000无线采集终端产品图片 
附图5 GRT-1000接口示意图 
附图6 GRC-1000原理图***485接口保护部分 
附图7 GRC-1000原理图433MHz射频模块***部分 
附图8 GRC-1000原理图以太网控制器部分 
附图9 GRT-1000原理图主控部分 
五、具体实施方式：
a)硬件设计阶段： 
先进行硬件原理图设计，设计网络集中器原理图和无线终端原理图，设计工具使用的是PowerLogic2007； 
再进行PCB layout设计，使用的是PowerPCB2007。将设计好的PCB文件生产成PCB板，将元器件焊接，组装外壳，完成产品。 
b)网络组建阶段： 
将集中器和终端下载软件，利用公司的上层软件，进行组网。 
c)数据传输阶段： 
网络组建成功后，即可进行数据传输，这样既解决了现场施工问题，同时也解决了GPRS的流量费用问题。 

Claims (2)

1.一种用于数据无线传输的方法，载频在1GHz以内的ISM频段，多跳、级联的实现方法，其特征在于：整个网络是以集中器作为控制和协调中心，无线终端作为网络数据采集和传输终端，组成多跳级联的智能网络。
2.一种由权利要求1所制造的无线网络设备，包括无线网络集中器GRC-1000和无线网络终端GRT-1000。其中GRC-1000采用带以太网控制器的控制芯片，和1.0GHz以内频段的射频芯片，同时采用相关技术将发射功率控制在100mW以内。GRT-1000采用带A/D转换器的单片机，和1.0GHz以内频段的射频芯片，同时采用相关技术将发射功率控制在10mW。在组网和进行传输时，整个网络是以GRC-1000为控制和协调中心，GRT-1000作为网络数据采集和传输终端，组成多跳级联的智能网络，同时可以直接连接智能检测仪，带有MODBUS规约。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103226749A (zh) * 2013-03-20 2013-07-31 中北大学 一种基于无线自组网的物资回收***
CN105682235A (zh) * 2016-02-21 2016-06-15 武汉米风通信技术有限公司 基于ism低速物联网通信***的上行数据流传输方法
CN108055181A (zh) * 2018-01-18 2018-05-18 河南工程学院 一种智能家居无线控制***
CN109391652A (zh) * 2017-08-08 2019-02-26 关隆股份有限公司 无线***的数据传输方法
CN109725591A (zh) * 2018-12-29 2019-05-07 杭州禾迈电力电子技术有限公司 监控装置及其方法
CN111391784A (zh) * 2020-03-13 2020-07-10 Oppo广东移动通信有限公司 信息提示方法、装置、存储介质及相关设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1677270A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-05 Hejl Tomas Method of automatic meter reading
CN1808511A (zh) * 2006-01-28 2006-07-26 李乐天 电表自动控制***

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1677270A1 (en) * 2004-12-31 2006-07-05 Hejl Tomas Method of automatic meter reading
CN1808511A (zh) * 2006-01-28 2006-07-26 李乐天 电表自动控制***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
吴晓勇: "《工程科技Ⅱ辑》", 31 December 2009 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103226749A (zh) * 2013-03-20 2013-07-31 中北大学 一种基于无线自组网的物资回收***
CN103226749B (zh) * 2013-03-20 2017-02-08 中北大学 一种基于无线自组网的物资回收***
CN105682235A (zh) * 2016-02-21 2016-06-15 武汉米风通信技术有限公司 基于ism低速物联网通信***的上行数据流传输方法
CN109391652A (zh) * 2017-08-08 2019-02-26 关隆股份有限公司 无线***的数据传输方法
CN109391652B (zh) * 2017-08-08 2021-09-28 关隆股份有限公司 无线***的数据传输方法
CN108055181A (zh) * 2018-01-18 2018-05-18 河南工程学院 一种智能家居无线控制***
CN109725591A (zh) * 2018-12-29 2019-05-07 杭州禾迈电力电子技术有限公司 监控装置及其方法
CN109725591B (zh) * 2018-12-29 2023-08-15 杭州禾迈电力电子股份有限公司 监控装置及其方法
CN111391784A (zh) * 2020-03-13 2020-07-10 Oppo广东移动通信有限公司 信息提示方法、装置、存储介质及相关设备

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Applicant after: Shanghai Gerui Network Technology Co., Ltd.

Address before: 200061 building 19, No. 169, Hester Road, Shanghai, 1602

Applicant before: Shanghai Gerui Network Technology Co., Ltd.

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