[发明专利]物联网移动数据网关

说明书

技术领域

本发明涉及物联网移动数据网关。

背景技术

物联网常用的ZigBee传感网络具有自组织、稳定性好、抗干扰性强、功耗低等一系列优点。但是，物联网ZigBee传感网络的监控软件大多依赖于PC机的存在，不能满足人们所预期的实时监控要求。而现有的物联网ZigBee手持监控设备价格昂贵、功能简单、体积偏大，携带起来也不方便。随着智能手机的出现，手机的硬件处理能力已经远远超过了手持设备的硬件需求。

发明内容

本发明为了解决以上问题，提供了物联网移动数据网关，它采用手机代替手持监控设备，一方面节省了费用，另一方面携带起来也很方便，功能简单，体积小。

技术方案

物联网移动数据网关，包括单片机、蓝牙模块和ZigBee无线通信模块，所述的蓝牙模块的通信端口接至单片机的第一通信口，所述的ZigBee无线通信模块则接至单片机的第二通信口。

有益效果

将该移动数据网关应用于移动数据监控体系中，构建移动数据网关、智能手机、物联传感节点的应用网络。通过在手机平台开发监控软件，经过该网关的双向转换传递，完成手机直接监控物联传感节点的应用。一方面节省了费用，另一方面携带起来也很方便，功能简单，体积小。

附图说明

图1是本发明物联网移动数据网关的原理结构框图；

图2是本发明物联网移动数据网关的数据发送和接收的流程框图。

具体实施方式

如图1至图2所示，为本发明装置的原理结构框图。物联网移动数据网关，包括单片机、蓝牙模块和ZigBee无线通信模块，所述的蓝牙模块的通信端口接至单片机的第一通信口，所述的ZigBee无线通信模块则接至单片机的第二通信口。还包括时钟日历模块和EEPROM存储模块，所述时钟日历模块和EEPROM存储模块分别与单片机相连。本设计方案配置蓝牙模块、ZigBee无线通信模块旨在完成ZigBee协议、蓝牙协议的双向转换功能；配置日历时钟模块和EEPROM存储模块使之具备一定的本地存储和时间记忆功能。单片机程序通过串口通信访问实现ZigBee协议、蓝牙协议的双向转换功能，通过读取本地网关的日历时钟完成接收一个数据包对应一个时间簇的时间记忆功能，通过对EEPROM模块的读取，使之具备本地数据的存储功能和记忆功能。该发明提出面向智能手机的移动数据网关的设计方案，以该移动数据网关作为中转站，构建智能手机、物联传感节点的移动数据监控网络，实现智能手机对物联网ZigBee传感节点的检测和控制，替代原有的物联网ZigBee手持设备。以智能手机作为物联传感节点的监控设备，减少了现场布线、携带方便、维护简单，具有很大的实用价值。它可以广泛应用于如农场、家用电器、远程煤气和水电抄表等各个领域，产生实际的有用效果。

将该移动数据网关应用于移动数据监控体系中，构建移动数据网关、智能手机、物联传感节点的应用网络。通过在手机平台开发监控软件，经过该网关的双向转换传递，完成手机直接监控物联传感节点的应用。

移动数据网关的硬件设计在具体选型上，我们考虑用TI公司的MSP430F149单片机作为主控芯片，它是一款具有两个通用异步串行接口的处理器。UART0是TTL接口，使用RXD和TXD两根信号线与ZigBee协调器相连传输数据；UARTl也是TTL接口，设计通过跳线帽选择使用RXD和TXD两根信号线与蓝牙模块通信或者作为JTAG接口。ZigBee无线通信模块采用顺舟科技SZ05系列嵌入式无线通信模块，它集成了符合ZIGBEE协议标准的射频收发器和微处理器，它具有通讯距离远、抗干扰能力强、组网灵活、性能可靠稳定等优点和特性；可实现点对点、一点对多点、多点对多点之间的设备间数据的透明传输；可组成星型、树型和蜂窝型网状网络结构。蓝牙模块采用汇承公司HC-05蓝牙模块，可实现蓝牙HCI层以下物理链路的建立，主控制器只需RXD，TXD就可以在网关节点和手机蓝牙之间提供无线传输。

如图2所示，是该物联网移动数据网关的固件程序。智能网关通过zigbee接口无线访问终端zigbee节点，接收zigbee终端智能节点的温湿度信息、各种开关和阀门的状态信息，并将信息存储在EEPROM中，EEPROM容量8K，信息存储时数据格式为8个字节。因此本地能保存近1000组历史数据。每组数据包含：温度（2字节）、湿度（1字节）、阀门开关状态信息（1字节）、时间参数（4字节）。

上位手机发送给网关的命令包括传送实时状态信息和历史数据打包下载，还可以是控制阀门和开关的控制命令，根据上位手机命令，智能网关选择传送相关信息给手机。情况一：传送实时状态信息命令。智能网关将立即通过串口2（zigbee接口）访问节点，将节点信息上传给手机。情况二：历史数据打包下载命令。智能网关经本地存储的8K字节数据批量传送给手机。情况三：阀门和开关的控制命令。智能网关立即通过串口2（zigbee接口）发送控制命令，由智能终端节点执行阀门和开关的控制。