[发明专利]一种基于ZigBee网络的多网关传输系统

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种基于ZigBee网络的多网关传输系统，具体涉及个域网标志符相同的单个ZigBee网络的多网关传输系统。

背景技术

ZigBee(中文音译为“紫蜂”)是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，具有低功耗、低成本、低复杂度、组网灵活等优点，在无线传感网应用中正获得越来越多的关注。ZigBee协议层从下到上分别为物理层(PHY)、媒体访问控制(MAC)层、网络层(NWK)、应用层(APL)等，其中，MAC层和PHY层采用IEEE 802.15.4协议标准，上层协议则由ZigBee联盟定义并进行了标准化。ZigBee可工作在868MHz、915MHz和2.4GHz三个频段上，传输速率20～250Kb/s，在三个频段上共划分了27个信道。

随着ZigBee技术应用的日益增加，通过ZigBee网关完成传感网和互联网之间的信息交换，实现数据的远程传输和处理，已成为该领域的一个研究热点。ZigBee网关的主要功能是数据汇总和消息转换，一方面将ZigBee网络中的数据进行地址、协议转换后发送给以太网；另一方面将以太网传送过来的数据进行地址、协议转换后发送给ZigBee网络节点。因此，ZigBee网关是ZigBee网络与以太网数据交换的中转站。

常规的单个ZigBee网络只有一个网关，传感网与以太网之间的数据交换通过唯一的网关转换实现。但是，单网关ZigBee网络存在如下缺点：首先，在地域跨度大、现场布局特殊或地理环境复杂的情况下，ZigBee布网需采用大量中继节点来保证网内通信通畅，容易造成不必要的浪费；其次，虽然ZigBee技术主要面向低速率数据传输，但当ZigBee网络节点数量巨大，且所有上报数据必须经过唯一网关时，对网关数据处理能力的要求将很高；第三，ZigBee模块与数据转换模块间往往通过串口通信，而串口的通信速率有限，因此容易由于大数据量导致网络延时；最后，在常规ZigBee网络中由于网关处于核心地位，当网关节点出现故障时，容易导致整个网络瘫痪。

为了解决现有技术的不足，本发明主要基于ZigBee通信协议，提供一个基于ZigBee网络的多网关传输系统。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明的目的旨在提供一种基于ZigBee网络的多网关传输系统。通过在单个ZigBee网络中设置多个网关的方法，将ZigBee网络中所有传给单个网关的数据分成几部分分别传送给多个网关，多个网关同时进行数据转换和传输，PC服务器通过TCP/IP协议汇总各网关数据，对数据进行集中处理。本发明提供的基于ZigBee网络的多网关传输系统可有效降低由于大数据量造成的网络延时，明显减少ZigBee网络中继节点个数，避免由于网关节点出现故障导致整个网络瘫痪的情况。

本发明通过如下技术方案实现：