[发明专利]金属密闭环境下基于ZigBee的设备监控系统及其监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及物联网领域。具体地说，本发明涉及一种金属密闭环境下基于ZigBee的设备监控系统及其监控方法。

背景技术

ZigBee作为一种新兴的短距离、低速率的无线通信技术，越来越得到广泛地关注和应用。市场上也出现了大量与ZigBee相关的产品。对比文献CN101837154A公开了一种名称为“基于ZigBee技术的输液监控系统”的发明专利，对比文献CN201514469U公开了一种名称为“基于ZigBee无线通信的电动汽车磷酸铁锂动力电池检测装置”的实用新型专利，它们都采用ZigBee技术解决无线监控的问题。

然而这些技术方案都没有考虑金属密闭环境下的设备监控问题，当需要在金属密闭环境内布设监控节点时，ZigBee信号无法穿过金属壁传出，因此无法实现ZigBee组网及远程的监控。

发明专利内容

本发明的目的之一是为了克服上述背景技术存在的不足，提供一种金属密闭环境下基于ZigBee的设备监控系统，使其能在金属密闭环境下实现ZigBee组网和信号传输。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种金属密闭环境下基于ZigBee的设备监控系统，包括上级ZigBee网络协调器，上级ZigBee网络终端节点，次级ZigBee网络协调器，次级ZigBee网络终端节点和金属密闭腔体，其特征在于，所述金属密闭腔体内至少对应设有一个次级ZigBee网络协调器的天线，所述次级ZigBee网络终端节点位于金属密闭腔体内部，所述上级ZigBee网络协调器位于金属密闭腔体外部；上级ZigBee网络协调器和上级ZigBee网络终端节点组成不少于一个上级ZigBee网络，每个上级ZigBee网络协调器对应有一个上级ZigBee网络；一个金属密闭腔体对应的次级ZigBee网络协调器与该金属密闭腔体内的次级ZigBee网络终端节点组成不少于一个次级ZigBee网络，每个次级ZigBee网络协调器对应有一个次级ZigBee网络；所述一个上级ZigBee网络终端节点和所述一个次级ZigBee网络协调器通过有线连接方式相连接组成一个跨网络中继器；所述跨网络中继器的上级ZigBee网络终端节点的天线位于金属密闭腔体外部，所述跨网络中继器的次级ZigBee网络协调器的天线位于其对应一个金属密闭腔体内部。

较佳的，所述金属密闭腔体可由至少一级金属密闭腔体组成，后一级金属密闭腔体位于前一级金属密闭腔体内部；所述次级ZigBee网络由多级ZigBee网络组成，该次级ZigBee网络的级数与所述金属密闭腔体的级数相同；所述次级ZigBee网络的每一级ZigBee网络终端节点分别位于同一级金属密闭腔体内部，前后两级ZigBee网络通过跨网络中继器相连，一个跨网络中继器由一个前一级ZigBee网络终端节点和一个后一级ZigBee网络协调器通过有线连接方式相连接组成。

较佳的，所述同一级金属密闭腔体可由多个的内部密闭空间不重叠的金属密闭腔体组成，所述同一级ZigBee网络由多个独立的ZigBee网络组成。

较佳的，所述跨网络中继器可位于其次级ZigBee网络协调器对应的金属密闭腔体内部，且所述跨网络中继器的上级ZigBee网络终端节点的天线可通过金属密闭腔体腔壁的小孔或缝隙布设在金属密闭腔体的外部。

较佳的，所述跨网络中继器可位于金属密闭腔体外部，且所述跨网络中继器的次级ZigBee网络协调器的天线可通过金属密闭腔体腔壁的小孔或缝隙布设在该次级ZigBee网络协调器对应的金属密闭腔体的内部。

较佳的，所述跨网络中继器的上级ZigBee网络终端节点可位于金属密闭腔体外部，跨网络中继器的次级ZigBee网络协调器可位于其对应金属密闭腔体内部，上级ZigBee网络终端节点和次级ZigBee网络协调器的连接导线可从金属壁的小孔或缝隙穿过该金属密闭腔体外壳。

较佳的，所述跨网络中继器的上级ZigBee网络终端节点和次级ZigBee网络协调器的有线连接方式可为串口线连接或者I²C总线连接或者USB连接。

较佳的，所述不同的ZigBee网络可占用不同的信道或占用相同信道但网络号不同。

本发明的目的之二是为了克服上述背景技术的不足，提供两种金属密闭环境下基于ZigBee的设备监控方法，通过无线信号和有线信号交替传输，使其能在金属密闭环境下实现ZigBee组网和信号传输。

为实现该目的，本发明采用如下技术方案：