CN106714089B - 无线传感器通信*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种无线传感器通信***，包括多天线转换模块、传感器、终端主机，所述多天线转换模块包括多天线转换主机、多天线转换从机，所述多天线转换主机与终端主机相连，所述多天线转换从机为多个，所述多天线转换从机与所述多天线转换主机为无线连接，两个多天线转换从机之间采用无线连接，所述多天线转换从机与所述传感器采用有线连接。本发明的有益效果是：本发明通过多天线外加收发数据的策略保证了通信的稳定性，NFC的使用让组网更便捷，无线信号监测让通信质量达到了可监控。

Description

无线传感器通信***
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及无线传感器通信***。
背景技术
由于工业环境中存在复杂的电磁环境，所以目前工业上大多数企业使用有线的RS485/RS422进行传感器的数据采集。采用有线通信需要进行布线施工，这增加了企业的成本，同时如果需要增加新的传感器还需要另外布线，***的扩展性差。有限电缆中的线断路也不容易检查出来，***的维护性差。无线恰好可以解决上边提到的三个问题。无线通讯不需要布线，方便增加新的节点，容易检测到哪个节点不工作。但是无线通讯也存在容易受到干扰的问题，导致通信质量不稳定。同时目前市场上的无线转换模块都不容易配置，不方便组网，不能够监控通信质量。
发明内容
本发明提供了一种无线传感器通信***，包括多天线转换模块、传感器、终端主机，所述多天线转换模块包括多天线转换主机、多天线转换从机，所述多天线转换主机与终端主机相连，所述多天线转换从机为多个，所述多天线转换从机与所述多天线转换主机为无线连接，两个多天线转换从机之间采用无线连接，所述多天线转换从机与所述传感器采用有线连接。
作为本发明的进一步改进，所述多天线转换模块还包括多天线转换路由器，所述多天线转换路由器与所述多天线转换从机采用无线连接，所述多天线转换路由器与所述多天线转换主机采用无线连接。
作为本发明的进一步改进，所述多天线转换从机中安装有路由器。
作为本发明的进一步改进，所述多天线转换主机的各个天线都以定频、扩频或者跳频的方式传输数据，各个天线之间的频率是不一样的，保证每根天线能互不干扰的同时收发数据。
作为本发明的进一步改进，在所述多天线转换主机发送数据时，首先判断是否收到终端主机发送的数据，若是，那么判断数据长度是否大于n，若是，那么设天线数量为m，将数据分为n/m份，每份数据由一个天线发射出去，对于发送失败的数据由已发送成功的天线再次发送，发送失败的天线也再次发送数据；若数据长度不大于n，那么数据由各个天线同时发送，只要有一个天线发射成功则退出发射。
作为本发明的进一步改进，所述多天线转换主机、所述多天线转换从机和所述多天线转换路由器中分别安装有NFC功能模块。
作为本发明的进一步改进，所述多天线转换主机通过NFC功能模块负责管理多天线转换从机和多天线转换路由器的入网许可。
作为本发明的进一步改进，该无线传感器通信***还包括手持信号检测仪，入网后通过切换天线频率来检测各个频率信道的通信质量。
作为本发明的进一步改进，手持信号检测仪具有NFC功能模块，所述多天线转换主机通过NFC功能模块负责管理手持信号检测仪入网。
作为本发明的进一步改进，所述多天线转换主机包括无线信号监测模块，无线信号监测模块实时的检测各个节点之间的通信质量，统计数据包的收发成功次数，让用户对数据的可靠性做出判断。
本发明的有益效果是：本发明通过多天线外加收发数据的策略保证了通信的稳定性，NFC的使用让组网更便捷，无线信号监测让通信质量达到了可监控。
附图说明
图1是本发明的原理框图。
图2是本发明的多天线转换主机发送数据流程图。
具体实施方式
如图1所示，本发明公开了一种无线传感器通信***，包括多天线转换模块、传感器、终端主机，所述多天线转换模块包括多天线转换主机、多天线转换从机，所述多天线转换主机与终端主机相连，所述多天线转换从机为多个，所述多天线转换从机与所述多天线转换主机为无线连接，两个多天线转换从机之间采用无线连接，所述多天线转换从机与所述传感器采用有线连接。
所述多天线转换模块还包括多天线转换路由器，所述多天线转换路由器与所述多天线转换从机采用无线连接，所述多天线转换路由器与所述多天线转换主机采用无线连接。
所述多天线转换从机中安装有路由器，即，多天线转换从机具有路由器功能。
所述多天线转换主机的各个天线都以定频、扩频或者跳频的方式传输数据，可采用扩频、调频等技术，但是各个天线之间的频率是不一样的，保证每根天线能互不干扰的同时收发数据。
跳频表示主从双方通信频率按照一定约定变化。
多天线转换主机连接到终端主机，并在终端主机的设备列表中以一个COM口的形式纯在，用户可像普通串口一样使用而不用考虑传输的实质是无线传输。安装在终端主机上的无线信号检测软件通过其他通道与此转换模块进行通信，但是不影响用户数据的传输。
终端主机的检测软件可以配置多天线转换主机，包括各个天线的发射接收频率等。
多天线转换主机具有MCU单元来处理无线通信协议，包括与终端主机连接的通信协议，NFC通信协议。
如图2所示，在所述多天线转换主机发送数据时，首先判断是否收到终端主机发送的数据，若是，那么判断数据长度是否大于n，若是，那么设天线数量为m，将数据分为n/m份，每份数据由一个天线发射出去，对于发送失败的数据由已发送成功的天线再次发送，发送失败的天线也再次发送数据；若数据长度不大于n，那么数据由各个天线同时发送，只要有一个天线发射成功则退出发射。n为设定值。
发送数据总的原则就是将大的数据拆分成多份小的数据由各个天线发送出去，对于发送失败的数据由已发送成功天线再次发送，发送失败的天线也再次发送数据。如果需要发送的数据太小，则各个天线同时发送出去，只要有一个天线数据交付成功则结束发送。
所述多天线转换主机、所述多天线转换从机和所述多天线转换路由器中分别安装有NFC功能模块。
所述多天线转换主机通过NFC功能模块负责管理多天线转换从机和多天线转换路由器的入网许可。
该无线传感器通信***还包括手持信号检测仪，手持信号检测仪具有一根天线或者多个天线，入网后通过切换天线频率来检测各个频率信道的通信质量。
手持信号检测仪具有NFC功能模块，所述多天线转换主机通过NFC功能模块负责管理手持信号检测仪入网，手持信号检测仪具有LCD显示功能，显示无线网络的信号质量，用户根据信号质量的显示来部署路由节点，手持信号检测仪采用电池供电，方便用户移动的检测信号质量。
多天线转换主机的NFC功能用于让从节点、路由节点、手持信号检测仪的入网。只要从节点、路由节点、手持信号检测仪的NFC靠近多天线转换主机的NFC功能模块，则标志从节点、路由节点或者手持信号检测仪的成功入网。从节点、路由节点或者手持信号检测仪再次靠近另外一个主节点时，则标志它加入了新的网络，从节点即是多天线转换从机，路由节点即是多天线转换路由器。
多天线转换从机的功能与多天线转换主机功能类似，除了提供的接口不是面向终端主机而是面向传感器，多天线转换从机的NFC功能用于入网。多天线转换从机具有从机和路由两个功能，通过开关量控制是否开启路由功能，开启路由功能后模块在没有无线通信的情况下进入休眠状态。
所述多天线转换主机包括无线信号监测模块，无线信号监测模块实时的检测各个节点之间的通信质量，统计数据包的收发成功次数，让用户对数据的可靠性做出判断。
无线信号监测模块是电脑软件。
无线：本发明中无线指载波频率为《中华人民共和国无线电频率划分规定》中指定的ISM频段。
转换模块：转换模块统一指多天线USB转无线节点，多天线无线转USB模块，多天线以太网转无线模块，多天线无线转以太网模块，多天线RS485/RS422转无线模块，多天线无线转RS485/RS422模块,多天线RS485转无线模块,多天线无线转RS485模块，多天线RS422转无线模块，多天线无线转RS422模块，多天线RS232转无线模块，多天线无线转RS232模块，多天线UART转无线模块，多天线无线转UART模块.4(0)～20mA无线模块,0～5(10)V无线模块。
多天线：射频天线数量为2支以上。
本发明通过多天线外加收发数据的策略保证了通信的稳定性，NFC的使用让组网更便捷，无线信号监测让通信质量达到了可监控。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种无线传感器通信***，其特征在于，包括多天线转换模块、传感器、终端主机，所述多天线转换模块包括多天线转换主机、多天线转换从机，所述多天线转换主机与终端主机相连，所述多天线转换从机为多个，所述多天线转换从机与所述多天线转换主机为无线连接，两个多天线转换从机之间采用无线连接，所述多天线转换从机与所述传感器采用有线连接；
在所述多天线转换主机发送数据时，首先判断是否收到终端主机发送的数据，若是，那么判断数据长度是否大于n，若是，那么设天线数量为m，将数据分为n/m份，每份数据由一个天线发射出去，对于发送失败的数据由已发送成功的天线再次发送，发送失败的天线也再次发送数据；若数据长度不大于n，那么数据由各个天线同时发送，只要有一个天线发射成功则退出发射。
2.根据权利要求1所述的无线传感器通信***，其特征在于，所述多天线转换模块还包括多天线转换路由器，所述多天线转换路由器与所述多天线转换从机采用无线连接，所述多天线转换路由器与所述多天线转换主机采用无线连接。
3.根据权利要求1所述的无线传感器通信***，其特征在于，所述多天线转换从机中安装有路由器。
4.根据权利要求1所述的无线传感器通信***，其特征在于，所述多天线转换主机的各个天线都以定频、扩频或者跳频的方式传输数据，各个天线之间的频率是不一样的，保证每根天线能互不干扰的同时收发数据。
5.根据权利要求2至4任一项所述的无线传感器通信***，其特征在于，所述多天线转换主机、所述多天线转换从机和所述多天线转换路由器中分别安装有NFC功能模块。
6.根据权利要求5所述的无线传感器通信***，其特征在于，所述多天线转换主机通过NFC功能模块负责管理多天线转换从机和多天线转换路由器的入网许可。
7.根据权利要求6所述的无线传感器通信***，其特征在于，该无线传感器通信***还包括手持信号检测仪，入网后通过切换天线频率来检测各个频率信道的通信质量。
8.根据权利要求7所述的无线传感器通信***，其特征在于，手持信号检测仪具有NFC功能模块，所述多天线转换主机通过NFC功能模块负责管理手持信号检测仪入网。
9.根据权利要求8所述的无线传感器通信***，其特征在于，所述多天线转换主机包括无线信号监测模块，无线信号监测模块实时的检测各个节点之间的通信质量，统计数据包的收发成功次数，让用户对数据的可靠性做出判断。
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