可用于多種通信協(xié)議混合自主組網(wǎng)的裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到多協(xié)議通訊技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是一種可用于多種通信協(xié)議混合自主組網(wǎng)的裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與通信技術(shù)的飛速發(fā)展以及生活水平的日益提高，當(dāng)前人們?cè)絹碓街匾暰W(wǎng)絡(luò)智能設(shè)備的舒適性與便捷性。然而，在現(xiàn)有智能建筑中，包含有若干個(gè)既相互獨(dú)立，又相互關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)。由于組成上述幾個(gè)系統(tǒng)的各種設(shè)備的生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)時(shí)間和應(yīng)用場(chǎng)合不同，因此這些設(shè)備所采用的通訊協(xié)議也有很大的不同。
[0003]為實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)測(cè)、控制、聯(lián)動(dòng)和計(jì)量，現(xiàn)有解決上述不同系統(tǒng)以及不同設(shè)備之間通訊的方案主要有二種:一是為特定的二種通訊協(xié)議提供專用網(wǎng)關(guān)；二是定制一種支持4?5種協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的網(wǎng)關(guān)。上述二種方案雖然都能解決不同設(shè)備之間的通訊問題，但都存在現(xiàn)有技術(shù)無法克服的問題。對(duì)上述第一種方案，有多少種不同的設(shè)備，就需要多少種專用網(wǎng)關(guān)，系統(tǒng)的配置成本很高；另外，當(dāng)系統(tǒng)中有三種以上的設(shè)備時(shí)，不同網(wǎng)關(guān)之間還可能會(huì)出現(xiàn)因協(xié)議轉(zhuǎn)換性能不一致而導(dǎo)致的通訊故障。對(duì)上述第二種方案，即根據(jù)用戶的需要定制4?5種協(xié)議轉(zhuǎn)換功能的網(wǎng)關(guān)，只能支持已定制的通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換，網(wǎng)關(guān)的物理接口也需要事先確定，一旦用戶的相關(guān)設(shè)備升級(jí)或替換后，就需要重新定制新的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，網(wǎng)關(guān)的復(fù)用性不好，設(shè)備配置成本也較高。為此，人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索，提出了各種各樣的解決方案，但是均未能有效地解決上述技術(shù)問題，難以滿足應(yīng)用所需。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供可用于多種通信協(xié)議混合自主組網(wǎng)的裝置及其控制方法，不但具有多通訊方式傳輸功能，同時(shí)還適應(yīng)于多網(wǎng)關(guān)裝置間或網(wǎng)關(guān)裝置與節(jié)點(diǎn)間的自主組網(wǎng)，且無線傳輸可靠、通信質(zhì)量穩(wěn)定、成本低、抗干擾性強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明表述一種可用于多種通信協(xié)議混合自主組網(wǎng)的裝置，其特征在于:包括控制器MCU，該控制器MCU的第一串口端連接有無線通訊模塊，所述控制器MCU的第二串口端連接有串口擴(kuò)展模塊，所述控制器MCU的第三串口端連接有硬件存儲(chǔ)電路，所述控制器MCU的第四串口端連接有RTC電路；
[0006]所述無線通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)或者網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)之間的通訊互連；所述串口擴(kuò)展模塊具有多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的接口電路，可用于與服務(wù)器或其他設(shè)備進(jìn)行信息交互；所述硬件存儲(chǔ)電路用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議；所述RTC電路用于對(duì)所述控制器MCU進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)。
[0007]在具體使用過程中，首先初始化本裝置，然后通過上述RTC電路進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，然后控制器MCU通過第一串行通信接口實(shí)現(xiàn)與無線通信模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息交互及數(shù)據(jù)處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部地址映射等，控制器MCU根據(jù)硬件存儲(chǔ)電路中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議對(duì)接受的信息進(jìn)行處理，從實(shí)現(xiàn)多通訊協(xié)議間的通訊，即實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)關(guān)裝置間或網(wǎng)關(guān)裝置與節(jié)點(diǎn)間的自主組網(wǎng)，同時(shí)控制器MCU還可通過串口擴(kuò)展模塊與服務(wù)器或Internet進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。本裝置不但具有多通訊方式傳輸功能，同時(shí)還適應(yīng)于多網(wǎng)關(guān)裝置間或網(wǎng)關(guān)裝置與節(jié)點(diǎn)間的自主組網(wǎng)，且無線傳輸可靠、通信質(zhì)量穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)。
[0008]進(jìn)一步的技術(shù)方案是，在所述控制器MCU的輸入端連接有模式選擇電路，該模式選擇電路用于對(duì)控制器MCU的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，在所述控制器MCU與所述無線通訊模塊之間還設(shè)置有功率控制電路，該功率控制電路包括PMOS管QWl，PMOS管QWl的柵極串接電阻RW19后接控制器MCU的控制信號(hào)輸出端，PMOS管QWl的源極接直流電源，PMOS管QWl的漏極接所述無線通訊模塊的電源輸入端，該無線通訊模塊的電源輸入端還串接電阻RW21后接所述直流電源，PMOS管QWl的柵極還經(jīng)電容CWl后接地，在PMOS管QWl的源極與柵極之間還連接有電阻鼎20。
[0010]為了能夠使用于多種類的通訊協(xié)議，是的本網(wǎng)管粧子具有好的實(shí)用性，優(yōu)選所述無線通訊模塊為WiF1、3G、GPRS、藍(lán)牙、RF或ZigBee無線通訊系統(tǒng)中的至少一種。
[0011]根據(jù)上述可用于多種通信協(xié)議混合自主組網(wǎng)的裝置的電路結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還提出了一種基于該裝置的控制方法，按照以下步驟進(jìn)行:
[0012]步驟1:系統(tǒng)初始化；
[0013]步驟2:等待接收信息；
[0014]步驟3:控制器MCU將接收的信息進(jìn)行網(wǎng)內(nèi)加密解碼，并判斷是否為自身管理地址范圍，若是則進(jìn)入步驟4，否則返回步驟2 ;
[0015]步驟4:控制器MCU將接收的信息進(jìn)行分類處理，并根據(jù)分類結(jié)果執(zhí)行相應(yīng)的程序;
[0016]步驟5:處理守護(hù)進(jìn)程函數(shù)，并返回步驟2。
[0017]進(jìn)一步的，步驟4中信息的分類結(jié)果包括在線調(diào)試信息、上層軟件指令信息以及緊急或意外傳遞信息。
[0018]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是，步驟5所述守護(hù)進(jìn)程函數(shù)的處理步驟如下:
[0019]步驟S1:創(chuàng)建子進(jìn)程，父進(jìn)程退出；
[0020]步驟S2:在子進(jìn)程中創(chuàng)建新會(huì)話；
[0021]步驟S3:改變當(dāng)前目錄為根目錄；
[0022]步驟S4:重設(shè)文件權(quán)限掩碼；
[0023]步驟S5:關(guān)閉文件描述符。
[0024]上述方法中，對(duì)裝置進(jìn)行控制，不僅本裝置能夠滿足人們對(duì)多種通訊協(xié)議的需求，而且適應(yīng)于多裝置間或裝置與節(jié)點(diǎn)間的自主組網(wǎng)。
[0025]本發(fā)明的顯著效果是:不但具有多通訊方式傳輸功能，同時(shí)還適應(yīng)于多網(wǎng)關(guān)裝置間或網(wǎng)關(guān)裝置與節(jié)點(diǎn)間的自主組網(wǎng)；實(shí)現(xiàn)了同時(shí)支持多種無線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)以太網(wǎng)等多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的接口電路；裝置采用多通道網(wǎng)絡(luò)傳輸，通信抗干擾能力強(qiáng)，支持在2.4GHz和
5.8GHz兩種微波頻段工作。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意；
[0027]圖2是所述功率控制電路的電路原理圖；
[0028]圖3是本發(fā)明的控制方法流程圖；
[0029]圖4是本發(fā)明的無線組網(wǎng)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】以及工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0031]如圖1所示，一種可用于多種通信協(xié)議混合自主組網(wǎng)的裝置，包括控制器MCU，該控制器MCU的第一串口端連接有無線通訊模塊，所述控制器MCU的第二串口端連接有串口擴(kuò)展模塊，所述控制器MCU的第三串口端連接有硬件存儲(chǔ)電路，所述控制器MCU的第四串口端連接有RTC電路，在所述控制器MCU的輸入端連接有模式選擇電路，所述控制器MCU由所示電源模塊供電；
[0032]所述無線通訊模塊用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)與網(wǎng)關(guān)或者網(wǎng)關(guān)與節(jié)點(diǎn)之間的通訊互連；所述串口擴(kuò)展模塊具有多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的接口電路，可用于與服務(wù)器或其他設(shè)備進(jìn)行信息交互；所述硬件存儲(chǔ)電路用于存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議；所述RTC電路用于對(duì)所述控制器MCU進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，所述模式選擇電路用于對(duì)控制器MCU的工作狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0033]在具體使用過程中，首先初始化本裝置，然后通過上述RTC電路進(jìn)行實(shí)時(shí)校準(zhǔn)，然后控制器MCU通過第一串行通信接口實(shí)現(xiàn)與無線通信模塊進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息交互及數(shù)據(jù)處理、協(xié)議轉(zhuǎn)換和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部地址映射等，控制器MCU根據(jù)硬件存儲(chǔ)電路中的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換協(xié)議對(duì)接受的信息進(jìn)行處理，從實(shí)現(xiàn)多通訊協(xié)議間的通訊，即實(shí)現(xiàn)多網(wǎng)關(guān)裝置間或網(wǎng)關(guān)裝置與節(jié)點(diǎn)間的自主組網(wǎng)，同時(shí)控制器MCU還可通過串口擴(kuò)展模塊與服務(wù)器或Internet進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0034]如圖2所示，在所述控制器MCU與所述無線通訊模塊之間還設(shè)置有功率控制電路，該功率控制電路包括PMOS管QWl，PMOS管QWl的柵極串接電阻RW19后接控制器MCU的控制信號(hào)輸出端，PMOS管QWl的源極接直流電源，PMOS管QWl的漏極接所述無線通訊模塊的電源輸入端，該無線通訊模塊的電源輸入端還串接電阻RW21后接所述直流電源，PMOS管QWl的柵極還經(jīng)電容CWl后接地，在PMOS管QWl的源極與柵極之間還連接有電阻RW20。
[0035]當(dāng)所述控制器MCU控制信號(hào)輸出端輸出信號(hào)導(dǎo)通PMOS管時(shí)，輸入無線通訊模塊的電