[实用新型]室内光传感器无线网络的嵌入式网关

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种室内光环境无线传感器网络的计算机接入方案，尤其涉及一种基于室内光传感器无线网络的嵌入式网关。

背景技术

光环境是室内环境的重要指标之一，需要满足人们工作、生活、审美和保护视力等要求。常用的光环境参数包括照度，亮度，空间照度，紫外辐照度，年曝光量，色度等。准确的测试数据可以提供真实的光环境信息对室内照明的评估、规划和设计提供基础，同时可以预防不合理照明或是灯具故障带来的危害。目前的光度测量技术作为独立技术，已比较完善，但是在光环境测试评估中就显得缺乏系统性和通用性，主要表现为：(1)集中在一个时段内对某些关键部分进行测量，无法长期实施监测；(2)测量参数单一，通用性差，可扩展性差；(3)各个传感器独立测量，相互之间缺乏联系，不能将位置信息与光环境信息统一；(4)缺乏有效的网络管理，自动化程度不高。

如果将不同种类的光传感器连成无线网络，建立传感器位置信息和采样信息之间的联系，实现数据的统一汇集处理，就能在现有光度测量技术的基础上实现光环境的分布式实时系统监测。Zigbee技术因其近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率的特征，能够很好地应用在室内光传感器无线网络中；其无线通信的优势省去了布线的麻烦，节省安装和改造费用，并大大降低了火灾隐患。随着计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术的发展，对光传感器网络的智能化要求也越来越高，用户希望可以通过计算机对传感器采样结果进行可视化显示，并利用离线处理结果对光传感器无线网络进行重新配置。

实用新型内容

针对上述需求，本实用新型的目的是提供一种室内光传感器无线网络的嵌入式网关，以提高光传感器无线网络的数据处理能力。

为达到上述目的，本实用新型的技术解决方案是：该室内光传感器无线网络的嵌入式网关主要包括无线网络通信控制装置和信息管理控制装置，所述无线网络通信控制装置包括第一主控模块、通用光传感器接口模块、无线网络通讯模块和网关接入模块；所述信息管理控制装置包括第二主控模块、人机交互模块、信息配置模块、电源管理模块和时钟管理模块；所述第一主控模块分别与通用光传感器接口模块、无线网络通讯模块和网关接入模块相连；第二主控模块分别与人机交互模块、信息配置模块、电源管理模块和时钟管理模块相连，电源管理模块与通用光传感器接口模块连接；第一主控模块与第二主控模块连接。

进一步地，本实用新型所述通用光传感器接口模块的电路为：电阻R1的一端与超低阻抗模拟开关S1的NO脚连接，电阻R1的另一端分别与放大器A1的负端、超低阻抗模拟开关S1的COM脚和数字电位器U2的RL脚连接；数字电位器U2的RH脚分别与放大器A1的输出端和A/D转换器的输入端连接；放大器A1的正端接地。

进一步地，本实用新型所述无线网络通讯模块连接有网络状态监测器。

进一步地，本实用新型所述网关接入模块连接有通信质量指示器。

可见，本实用新型室内光传感器无线网络的嵌入式网关采用的是双核控制结构，第一主控模块为无线网络通信控制器，集成了无线网络通讯模块，扩展通用光传感器接口模块，网关接入模块；第二主控模块为信息管理控制器，扩展人机交互模块，信息配置模块，电源管理模块和时钟管理模块。两组控制器并行工作，能够实现任务独立运行，也可以通过数据传递以及外部接口实现协同工作。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1)两组控制器并行处理各自任务，数据传输和运算速度快，由此光传感器无线网络的数据处理能力得到提高；

2)控制模块采用低功耗片上系统芯片，成本低，可靠性好，便携性强；

3)采用通用光传感器接口模块，可扩展性强；

4)利用Zigbee无线通信技术可方便的对光传感器进行远程控制，大大降低网络布线带来的风险和成本，方便安装和改造；

5)本实用新型嵌入式网关既可连接于光传感器无线网络和上位机之间，也可以脱离上位机独立工作。当连接于光传感器无线网络和上位机之间时，用户可以方便地通过上位机从远端对分布式的光传感器无线网络进行监控和管理，同时也使得智能管理、集中控制成为可能。当脱离上位机独立工作时，通过人机接口获得采样信息或下达调整指令。

附图说明

图1是本实用新型嵌入式网关的结构示意框图；

图2是本实用新型的无线网络通信控制装置的结构示意框图；

图3是本实用新型的通用光传感器接口模块的电路原理图；

图4是本实用新型的信息管理控制装置的结构示意框图；

图5是本实用新型的嵌入式网关的双核并行结构原理图。