專利名稱:一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其包括控制模塊、輸入單元和顯示單元，控制模塊由微處理器和射頻模塊組成，微處理器分別與輸入單元、射頻模塊和顯示單元連接；輸入單元傳輸輸入中斷信號(hào)給微處理器，微處理器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)指令給射頻模塊，射頻模塊廣播包含檢測(cè)設(shè)備的MAC地址的信號(hào)檢測(cè)幀，并傳輸能夠接收到信號(hào)檢測(cè)幀的每個(gè)zigbee節(jié)點(diǎn)返回的應(yīng)答幀給微處理器，微處理器傳輸最大的RSSI值的十進(jìn)制值給顯示單元；優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需入網(wǎng)，對(duì)原有zigbee網(wǎng)絡(luò)不會(huì)造成干擾；發(fā)送信號(hào)檢測(cè)幀時(shí)采用廣播方式，鄰近的zigbee節(jié)點(diǎn)各自都會(huì)返回一個(gè)應(yīng)答幀，再根據(jù)RSSI的最大值來(lái)衡量待部署zigbee節(jié)點(diǎn)的位置處的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度，更為客觀準(zhǔn)確。
【專利說(shuō)明】
一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，尤其是涉及一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著物聯(lián)網(wǎng)和智能產(chǎn)業(yè)的推動(dòng)，無(wú)線通信技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注和發(fā)展。其中，低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)底層的物與物互聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù)，得到了充分的發(fā)展和進(jìn)步，已廣泛應(yīng)用于智能家居、工業(yè)控制等領(lǐng)域。但是，低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)通信的穩(wěn)定性受傳輸距離、環(huán)境噪聲等因素影響較大，這對(duì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的部署提出了挑戰(zhàn)。因此，研究能夠檢測(cè)低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的設(shè)備和檢測(cè)方法具有重要意義。
[0003]目前公知的低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)有zigbee、Z-Wave、SimpliciT1、IPV6/6Lowpan等，其中zigbee以其低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，工作人員一般無(wú)法測(cè)試一個(gè)zigbee網(wǎng)絡(luò)區(qū)域某個(gè)位置的信號(hào)狀態(tài)，因此不能準(zhǔn)確地、快速地安裝zigbee網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。中國(guó)公開(kāi)的發(fā)明專利申請(qǐng)“一種zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法”(公開(kāi)號(hào)為CN102711140A)公開(kāi)了一種可以便捷檢測(cè)本地信號(hào)強(qiáng)度的zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)裝置及其檢測(cè)方法，該裝置包括:一個(gè)內(nèi)部集成有zigbee無(wú)線通信模塊的控制單元，一個(gè)供電單元，一個(gè)與上述控制單元連接的驅(qū)動(dòng)單元，一個(gè)與驅(qū)動(dòng)單元相連接的顯示單元，以及一個(gè)組/斷網(wǎng)單元;檢測(cè)方法是:首先進(jìn)行與zigbee網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)設(shè)置，由控制單元上的zigbee無(wú)線通信模塊接收距離該位置最近的路由節(jié)點(diǎn)或整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器發(fā)出的zigbee無(wú)線信號(hào)，再將信號(hào)處理轉(zhuǎn)換為RSSI資料并通過(guò)驅(qū)動(dòng)單元傳送給顯示單元進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。該檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法存在以下問(wèn)題:I)要求該檢測(cè)裝置必須入網(wǎng)，這干擾了原zigbee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；2)該檢測(cè)方法是被動(dòng)式的檢測(cè)，必須讓協(xié)調(diào)器或路由器主動(dòng)發(fā)送信號(hào)；3)由于zigbee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活且具有自組織能力，因此距離最近的路由節(jié)點(diǎn)傳來(lái)的數(shù)據(jù)幀的信號(hào)強(qiáng)度不能客觀地表示該位置的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其很好地解決了施工人員在zigbee節(jié)點(diǎn)部署和維護(hù)時(shí)因網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度不明而難以確定zigbee節(jié)點(diǎn)最佳安裝位置的問(wèn)題，且能夠有效地防止對(duì)原zigbee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的干擾，并能夠很好地避免讓協(xié)調(diào)器或路由器主動(dòng)發(fā)送信號(hào)。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于包括控制模塊、輸入單元和顯示單元，所述的控制模塊由微處理器和射頻模塊組成，所述的微處理器分別與所述的輸入單元、所述的射頻模塊和所述的顯示單元連接;所述的輸入單元傳輸輸入中斷信號(hào)給所述的微處理器，所述的微處理器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)指令給所述的射頻模塊，所述的射頻模塊廣播包含檢測(cè)設(shè)備的MAC地址的信號(hào)檢測(cè)幀，并傳輸能夠接收到信號(hào)檢測(cè)幀的每個(gè)zigbee節(jié)點(diǎn)返回的應(yīng)答幀給所述的微處理器，所述的微處理器傳輸最大的RSSI值的十進(jìn)制值給所述的顯示單元。
[0006]所述的輸入單元為按鍵;所述的顯示單元為OLED顯示屏。
[0007]該檢測(cè)設(shè)備還包括供電模塊，所述的供電模塊為所述的微處理器和所述的顯示單元供電。
[0008]所述的供電模塊為一個(gè)3.6V電壓的工控鋰電池。
[0009]所述的控制模塊為一個(gè)片上系統(tǒng)，所述的微處理器和所述的射頻模塊集成于所述的片上系統(tǒng)上。
[0010]所述的微處理器為增強(qiáng)型8051內(nèi)核微處理器;所述的射頻模塊選用符合zigbee標(biāo)準(zhǔn)的射頻模塊。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]I)該檢測(cè)設(shè)備無(wú)需入網(wǎng)，不需要知道zigbee網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)信息，不僅通用性更強(qiáng)，而且對(duì)原有的zigbee網(wǎng)絡(luò)不會(huì)造成干擾。
[0013]2)該檢測(cè)設(shè)備發(fā)送包含檢測(cè)設(shè)備的MAC地址的信號(hào)檢測(cè)幀時(shí)，采用廣播的方式，所有鄰近的zigbee節(jié)點(diǎn)各自在接收到信號(hào)檢測(cè)幀后都會(huì)返回一個(gè)應(yīng)答幀，該檢測(cè)設(shè)備根據(jù)RSSI的最大值而不是根據(jù)距離最近的zigbee節(jié)點(diǎn)返回的應(yīng)答幀中的RSSI值來(lái)衡量待部署zigbee節(jié)點(diǎn)的位置處的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度，更為客觀、準(zhǔn)確。
[0014]3)該檢測(cè)設(shè)備無(wú)需協(xié)調(diào)器或路由器參與，主動(dòng)廣播信號(hào)檢測(cè)幀。
【附圖說(shuō)明】

[0015]圖1為本實(shí)用新型的檢測(cè)設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實(shí)用新型的檢測(cè)設(shè)備的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]本實(shí)施例提出的一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，如圖1所示，其包括控制模塊1、輸入單元2和顯示單元3以及供電模塊4，控制模塊I由微處理器11和射頻模塊12組成，供電模塊4為微處理器11和顯示單元3供電，微處理器11分別與輸入單元2、射頻模塊12和顯示單元3連接;輸入單元2傳輸輸入中斷信號(hào)給微處理器11，微處理器11發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)指令給射頻模塊12，射頻模塊12廣播包含該檢測(cè)設(shè)備的MAC地址的信號(hào)檢測(cè)幀，并傳輸能夠接收到信號(hào)檢測(cè)幀的每個(gè)zigbee節(jié)點(diǎn)返回的應(yīng)答幀給微處理器11，微處理器11傳輸最大的RSSI值的十進(jìn)制值給顯示單元3，用戶或工作人員通過(guò)觀看顯示單元3上顯示的十進(jìn)制值就能清楚的獲知zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度，即顯示單元3上顯示的十進(jìn)制值為當(dāng)前的zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度。
[0019]在此具體實(shí)施例中，輸入單元2選用市售的按鍵；顯示單元3選用市售的OLED(Organic Light-Emitting D1de，有機(jī)發(fā)光二極管)顯示屏，OLED顯示屏通過(guò)SPI(SerialPeripheral Interface，串行外設(shè)接口)接口與微處理器11連接，微處理器11通過(guò)現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)程序和驅(qū)動(dòng)電路實(shí)現(xiàn)對(duì)OLED顯示屏的控制，OLED顯示屏用于顯示和保持最近一次zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度值。
[0020]在此具體實(shí)施例中，供電模塊4為一個(gè)3.6V電壓的工控鋰電池，其3500mAH的功率可保證該檢測(cè)設(shè)備的較長(zhǎng)生命周期。
[0021]在此具體實(shí)施例中，控制模塊I為一個(gè)片上系統(tǒng)，微處理器11和射頻模塊12集成于片上系統(tǒng)上，片上系統(tǒng)上還集成有32K的Flash存儲(chǔ)器和8K的SRAM(Static Random AccessMemory，靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)。控制模塊I主要用于運(yùn)行zigbee協(xié)議棧和檢測(cè)程序，同時(shí)可以驅(qū)動(dòng)外圍接口設(shè)備。微處理器11選用市售的增強(qiáng)型8051內(nèi)核微處理器，如采用CC2530芯片;射頻模塊12選用符合zigbee標(biāo)準(zhǔn)的射頻模塊。
[0022]圖2給出了該檢測(cè)設(shè)備的電路原理圖。作為輸入單元2的按鍵SI的一端與CC2530芯片的第18引腳連接，作為輸入單元2的按鍵SI的另一端接地，CC2530芯片的第18引腳通過(guò)一個(gè)電阻Rl與供電模塊4連接;OLED顯示屏的第I引腳與CC2530芯片的第19引腳連接，OLED顯示屏的第2引腳與CC2530芯片的第37引腳連接，OLED顯示屏的第3引腳與CC2530芯片的第7引腳連接，OLED顯示屏的第4引腳與CC2530芯片的第8引腳連接，OLED顯示屏的第5引腳與供電模塊4連接，OLED顯示屏的第6引腳接地;微處理器11的外圍電路如圖2所示;微處理器11與射頻模塊12的連接如圖2所示。
[0023]上述實(shí)施例提出的一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備相應(yīng)的檢測(cè)過(guò)程為:
[0024]①將檢測(cè)設(shè)備置于zigbee網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)待部署節(jié)點(diǎn)的位置處，然后使檢測(cè)設(shè)備上電啟動(dòng)并初始化。
[0025]②用戶或工作人員手動(dòng)操作檢測(cè)設(shè)備中的輸入單元，輸入單元產(chǎn)生輸入中斷信號(hào)，并傳輸輸入中斷信號(hào)給檢測(cè)設(shè)備中的微處理器。
[0026]③檢測(cè)設(shè)備中的微處理器接收到輸入中斷信號(hào)后，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)指令給檢測(cè)設(shè)備中的射頻模塊。
[0027]④檢測(cè)設(shè)備中的射頻模塊接收到網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)指令后，廣播包含檢測(cè)設(shè)備的MAC地址的信號(hào)檢測(cè)幀。
[0028]⑤能夠接收到信號(hào)檢測(cè)幀的每個(gè)zigbee節(jié)點(diǎn)在接收到信號(hào)檢測(cè)幀后，返回一條應(yīng)答幀給檢測(cè)設(shè)備中的射頻模塊。
[0029]⑥檢測(cè)設(shè)備中的射頻模塊可能接收到一條或者多條應(yīng)答幀，檢測(cè)設(shè)備中的射頻模塊傳輸所有應(yīng)答幀給檢測(cè)設(shè)備中的微處理器。
[0030]⑦檢測(cè)設(shè)備中的微處理器接收到所有應(yīng)答幀后，從每條應(yīng)答幀中提取出RSSI(Receive Signal Strength Indicator，接收信號(hào)強(qiáng)度指示)值，然后比較所有RSSI值的大小，接著將最大的RSSI值轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制值，再傳輸作為當(dāng)前zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度值的十進(jìn)制值給檢測(cè)設(shè)備中的顯示單元。
[0031]⑧檢測(cè)設(shè)備中的顯示單元顯示接收到的當(dāng)前zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度值，用戶或工作人員通過(guò)觀看顯示單元上顯示的十進(jìn)制值就能清楚的獲知zigbee網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于包括控制模塊、輸入單元和顯示單元，所述的控制模塊由微處理器和射頻模塊組成，所述的微處理器分別與所述的輸入單元、所述的射頻模塊和所述的顯示單元連接;所述的輸入單元傳輸輸入中斷信號(hào)給所述的微處理器，所述的微處理器發(fā)送網(wǎng)絡(luò)信號(hào)檢測(cè)指令給所述的射頻模塊，所述的射頻模塊廣播包含檢測(cè)設(shè)備的MAC地址的信號(hào)檢測(cè)幀，并傳輸能夠接收到信號(hào)檢測(cè)幀的每個(gè)zigbee節(jié)點(diǎn)返回的應(yīng)答幀給所述的微處理器，所述的微處理器傳輸最大的RSSI值的十進(jìn)制值給所述的顯示單元。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述的輸入單元為按鍵;所述的顯示單元為OLED顯示屏。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于還包括供電模塊，所述的供電模塊為所述的微處理器和所述的顯示單元供電。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述的供電模塊為一個(gè)3.6V電壓的工控鋰電池。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述的控制模塊為一個(gè)片上系統(tǒng)，所述的微處理器和所述的射頻模塊集成于所述的片上系統(tǒng)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的一種低功耗無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于所述的微處理器為增強(qiáng)型8051內(nèi)核微處理器;所述的射頻模塊選用符合zigbee標(biāo)準(zhǔn)的射頻模塊。
【文檔編號(hào)】H04W24/08GK205726440SQ201620262139
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年3月31日
【發(fā)明人】王讓定, 傅松寅, 鐘家東
【申請(qǐng)人】寧波大學(xué)