[发明专利]一种分布式网络化嵌入式系统的多功能网关

说明书

技术领域

本发明涉及分布式网络化嵌入式系统，尤其涉及一种分布式网络化嵌入式系统的多功能网关。

背景技术

分布式网络化嵌入式系统的典型应用之一是无线传感器网络(WSN)。分布式网络化嵌入式系统中的网关，主要是实现分布式网络化嵌入式系统与其它网络之间的协议转换，实现多种网络的连接。

目前分布式网络化嵌入式系统的网关多是两种协议的互相转换，如基于码分多址(CDMA)技术的无线传感器网络网关、基于通用无线分组业务(GPRS)的无线传感器网络网关、基于以太网(ETHERNET)的无线传感器网络网关等等，这些网关适应场景单一，不能灵活接入多种网络协议的信号。

某些领域的应用系统，是由多个分布式网络化嵌入式系统构成的一个庞大的系统，如水务监测领域的水文数据收集系统。一条河流的流域甚广，需要部署多个分布式网络化嵌入式系统，而且各个分布式网络化嵌入式系统可以选取的接入方式又不尽相同，可以是GPRS网络接入，可以是无线局域网络(WLAN)接入，也可以是以太网(ETHERNET)接入等。更进一步的，各个分布式网络化嵌入式系统上的数据是相关的，要求具有严格的时间同步精度。

因此，需要提供一种多功能网关，灵活通过多种接入方式实现多种分布式网络化嵌入式系统(如无线传感器网络、现场总线系统等)与多种公用基础网络(如因特网、专网、有线宽带网、ADSL网、无线宽带如WiFi及WiMax、各种移动通信网络等)的互联互通。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种分布式网络化嵌入式系统的多功能网关，灵活通过多种接入方式实现多种分布式网络化嵌入式系统与多种公用基础网络的互联互通。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式网络化嵌入式系统的多功能网关，包括协议转换模块以及业务处理模块，其中：

所述协议转换模块，用于接收无线广域网、无线个域网、以太网、现场总线或者外部设备发送第一数据，采用第一协议类型对所述第一数据进行协议解析，获得业务处理消息及采用统一格式表示的中间数据发送给所述业务处理模块；接收所述业务处理模块发送的业务处理结果，以第二协议类型将所述业务处理结果封装成第二数据，向所述无线广域网、无线个域网、以太网、现场总线或者外部设备发送；

所述业务处理模块，用于根据所述业务处理消息以及中间数据进行业务处理，获得所述业务处理结果发送给所述协议转换模块。

优选地，该多功能网关包括：

第一通用接口模块，用于接入所述无线广域网；

第二通用接口模块，用于接入所述无线个域网；

以太网接口模块，用于接入所述以太网；

现场总线接口模块，用于接入所述现场总线；

外设接口模块，用于连接所述外部设备。

优选地，所述第一通用接口模块接入的所述无线广域网包括通用无线分组业务网络、第三代移动通讯网络、无线保真网络以及多载波无线信息本地环路网络中的至少一种。

优选地，所述第二通用接口模块接入的所述无线个域网包括ZigBee网络以及无线高速可寻址远程变换器协议网络中的至少一种。

优选地，所述第二通用接口模块用于以2.4G赫兹的标准频率或者433M赫兹的标准频率接入所述无线个域网。

优选地，该多功能网关还包括：

网络管理模块，与所述第二通用接口模块相连，用于对各分布式网络化嵌入式系统中的数据采集节点进行管理，对各分布式网络化嵌入式系统网络进行拓扑控制和路由算法控制。

优选地，该多功能网关进一步包括：

时间同步模块，用于根据全球卫星导航系统的授时信息对连接到所述多功能网关的各分布式网络化嵌入式系统内部的工作时间进行同步。

优选地，所述时间同步模块包括接收单元和同步单元，其中：

所述接收单元，用于接收所述授时信息；

所述同步单元，用于根据所述授时信息对连接到所述多功能网关的各分布式网络化嵌入式系统内部的工作时间进行所述同步。

优选地，所述接收单元包括GPS接收单元、北斗接收单元、格洛纳斯(GLONASS)接收单元或者伽利略接收单元。

优选地，该多功能网关进一步包括：

切换模块，其用于实现分布式网络化嵌入式系统与上位机、以太网或无线广域网之间连接的切换。

优选地，所述协议转换模块包括抽象单元、分析单元以及封装单元，其中：