[发明专利]一种基于灯路由的无线传感器网络快速分布系统和方法

权利要求书

1.一种基于灯路由的无线传感器网络快速分布系统，其特征在于，包括以下模块：

(1)单片机模块：设置灯路由模块的工作模式、ZigBee网络参数、数据交换机制；

(2)灯路由模块：负责单片机模块与上位机平台的通讯，其处理分为两部分：接收协调器控制信号和动态MESH自组网，然后将收到的控制信号发送给单片机模块；

(3)开关控制模块：根据单片机模块发送的命令对继电器进行开关操作，控制灯的亮灭；

(4)遥控器模块：通过ZigBee网络在近端控制附近灯路由的工作状态，也对灯路由进行分组控制；

(5)协调器网络模块：协调器网络模块具有ZIGBEE、以太网、WIFI和4G多种接口，负责单片机模块及灯路由模块与网络监控平台的通信；

所述单片机模块和灯路由模块通过SPI总线连接，协调器模块和灯路由模块采用ZigBee协议相互连接，灯路由模块和遥控器模块通过ZigBee协议相互连接，协调器网络模块通过TCP/IP方式连接有网络监控平台。

2.根据权利要求1所述的基于灯路由的无线传感器网络快速分布系统，其特征在于，所述网络监控平台是系统外的设备，网络监控平台是一台连接互联网的数据服务器，用来所述协调器网络模块通过网络发送的数据包。

3.根据权利要求1所述的基于灯路由的无线传感器网络快速分布系统，其特征在于，多个灯路由模块组成动态MESH网络和协调器模块通过ZigBee协议连接，单片机模块通过灯路由模块获得网络监控平台下发的控制命令，对无线传感网络中的所有灯路由设备进行控制和管理。

4.根据权利要求1所述的基于灯路由的无线传感器网络快速分布系统，其特征在于，所述灯路由模块和附近的遥控器模块组成点对点的通信模式，通过ZigBee网络在近端控制附近灯路由的工作状态，包括控制照明灯的亮灭及灯路由组的控制。

5.根据权利要求1所述的基于灯路由的无线传感器网络快速分布系统，其特征在于，所述单片机模块与开关控制模块通过继电器连接，单片机模块通过IO管脚控制继电器的开关进而控制灯的亮灭。

6.根据权利要求1所述的基于灯路由的无线传感器网络快速分布系统，其特征在于，所述灯路由模块包括驱动芯片，所述驱动芯片连接有继电器线包和光耦器件，所述单片机模块的一个IO管脚通过光耦器件实现输入信号和输出信号的电气隔离及抗干扰，然后通过所述驱动芯片控制继电器线包的电气开关，当IO管脚由单片机模块置高电平时，驱动芯片控制继电器线包开关切换为开路状态；当IO管脚由单片机模块置低电平时，驱动芯片控制继电器线包开关切换为闭合状态。

7.一种基于权利要求1-6任意一项所述的无线传感器网络快速分布系统的方法，其特征在于：

1)ZigBee模块工作于路由模式，通过单片机模块设置ZigBee模块的工作模式和ZigBee网络参数；

2)遥控器模块工作于节点模式，平时进入睡眠模式，工作时通过按键唤醒，和附近的灯路由模块进行通信，通过遥控器模块上面的按键控制灯路由模块的工作状态；

3)单片机模块的一个IO管脚经过光耦和电流驱动电路和继电器连接，继电器和照明灯的火线连接；

4)设置单片机模块的一个IO管脚为输出模式，通过控制该IO管脚为高或低电平来控制继电器开关状态，进而控制灯的亮灭，同时，路灯的灯控制开关也能控制灯的亮灭；

5)由灯路由模块组建的ZigBee网络汇聚到协调器网络模块中，协调器网络模块通过以太网、WIFI或者4G方式连接到互联网，进而接收上位机平台下发的指令，控制ZigBee网络内的全部灯路由模块，从而调整优化整个ZigBee网络。