[发明专利]Simple MAC无线网络的智能网关及其实现方法

说明书

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，具体涉及一种用于大规模组网的Simple MAC智能网关及其实现方法。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，各种无线网络的应用越来越广泛。其中，基于Simple MAC协议的无线网络，结构简单，功能适用，可进行基本的IEEE 802.15.4通信，能充分满足小规模组网的需要。值得一提的是，Simple MAC协议栈还具有可扩展性，用户可以在此基础上开发简单WSN应用协议。

Simple MAC协议基于802.15.4标准，该标准是IEEE用于低速无线个人域网(LR-WPAN)的物理层和媒体接入控制层规范，多用于小范围内的布网。因此，Simple MAC协议的组网范围小，不适用于一些大型实际应用场合，如城市路灯控制、林区环境监测、水库水文监控等。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供了一种用于大规模组网的Simple MAC智能网关及其实现方法。

本发明中的Simple MAC智能网关包括第一无线Simple MAC通信模块、第二无线Simple MAC通信模块、电源模块。

第一无线Simple MAC通信模块与第二无线Simple MAC通信模块通过SPI总线连接。电源模块分别为第一无线Simple MAC通信模块、第二无线Simple MAC通信模块供电。

所述的第一无线Simple MAC通信模块和第二无线Simple MAC通信模块均采用STM32w108C8。

所述的电源模块提供5V直流的稳定电压。

本发明中的Simple MAC智能网关实现方法为：Simple MAC智能网关通过第一无线Simple MAC通信模块和第二无线Simple MAC通信模块连接两个相邻的Simple MAC网络，在网关内部对经过该智能网关的数据信息流和命令信息流进行处理，由此决定信息流的流向，进行转发或下达。

所述的数据信息流处理方法为：智能网关的Simple MAC协调器收到本子网络节点发来的数据信息；智能网关经过设定的时延，通过Simple MAC路由器将该数据信息发送到Simple MAC路由器所属子网的Simple MAC协调器，即相邻的智能网关。相邻的智能网关重复上述步骤，通过依次传递实现了数据信息在不同PAN之间的传播，最后到达目的网络集线器出口。

所述的命令信息流处理方法为：当前智能网关的Simple MAC路由器收到相邻智能网关Simple MAC协调器发来的命令信息，当前智能网关判断命令信息是否属于本子网络；如果命令信息是发给所属本子网络，那么当前智能网关负责将命令下达到指定节点；如果命令信息不是发给所属本子网络，则当前智能网关将命令信息转发给另一相邻智能网关。重复上述步骤，智能网关通过依次传递将命令信息最后传递给相应的节点。

所述的Simple MAC协调器由第一无线Simple MAC通信模块设置而成。

所述的Simple MAC路由器由第二无线Simple MAC通信模块设置而成。

本发明克服了Simple MAC协议栈只能小范围内组网的问题，可使Simple MAC技术应用于大范围内的无线网络解决方案，如城市路灯管理、林区环境监测、湖区水文监测等。

附图说明

图1是本发明中的网关硬件结构示意图；

图2是本发明的Simple MAC智能网关的数据流程和命令流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，Simple MAC智能网关包括第一无线Simple MAC通信模块、第二无线Simple MAC通信模块、电源模块。

第一无线Simple MAC通信模块与第二无线Simple MAC通信模块通过SPI总线连接。电源模块为第一无线Simple MAC通信模块、第二无线Simple MAC通信模块供电。

第一无线Simple MAC通信模块和第二无线Simple MAC通信模块均采用STM32w108C8，该模块支持Simple MAC/IEEE802.15.4标准，用于实现网络中节点之间的通信。

电源模块提供5V直流的稳定电压，该模块运转可靠，能适应各种复杂、恶劣的环境。