無線傳感網絡與以太網間轉換的數據傳輸設備

王嵩

摘要：提出了無線傳感網絡與以太網之間進行轉換的數據傳輸設備，通過將物聯設備與互聯網間的連接，解決傳統物聯網系統通信難的問題，進一步實現無線和有線數據之間與互聯網服務端的通信，解決了無線數據與互聯網的傳遞問題。

關鍵詞：無線傳感網 ?數據傳輸設備 ?以太網

1 概述

在物聯網快速發展的今天，物聯網在很多方面已經深入到我們平常人的生活中，但是由于物聯網目前的通用標準還是很少，導致各個物聯網之間無法相互通信，成為一個個孤島。目前來說，物聯網在很多生活應用中還是屬于局域網，不方便用戶的使用。

本文提出了一種無線傳感網絡與以太網間進行轉換的數據傳輸設備，用以實現無線和有線數據之間與互聯網服務端的通信。但是，由于目前互聯網的覆蓋范圍最為廣闊，通過將一個個物聯網設備接入到互聯網中解決了各個物聯網系統通信難的問題，易于用戶的使用。

2 系統結構

本文提出的無線傳感網絡轉以太網的數據傳輸設備，該數據傳輸設備本身自帶相應的設備ID號，用于接收對應無線設備發送出來的數據。接收到的無線數據則主要由數據處理模塊發送到通信模塊以及串口轉以太網模塊。通過撥碼開關的選擇，設備也可以變身有線數傳模塊，實現數據上傳方式的多樣化，使得設備的應用方式更加的靈活。

為了實現物聯網設備與互聯網的連接，解決目前各個物聯網系統的相互通信問題，本文提出了無線傳感網絡與以太網間的數據轉換設備，主要包括電源模塊、數據處理模塊、無線通信模塊、數據存儲模塊、串口轉以太網模塊以及232、485通信模塊等六部分，具體如圖1所示。

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圖1 ?結構示意圖

電源模塊（1），用于將外部的輸入電壓轉化成系統各個模塊工作所需的電壓值。電源端口采用兩種接入方式：HT3.96接口和DC-005插口，方便了用戶的選擇。整個電源模塊（1）采用防反接設計，防止了因用戶反接外部電源導致整個設備的損壞。

無線通信模塊（3），主要用于數傳設備收發無線數據，實現數傳設備和外部無線設備的數據通信。無線通信模塊（3）采用433MHZ的低頻的免費頻段，具有穿透能力強、穩定性好、功耗低的特點。數據處理模塊（2）通過相應的接口與無線通信模塊（3）相連，無線通信模塊（3）作為整個設備與外界無線通信的端口。

數據處理模塊（2），主要用于處理協調各個模塊的工作以及各個模塊之間的數據通信。數據處理模塊（2）采用增強性的51單片機，系統剛上電時，數據處理模塊（2）開始逐個初始化各個模塊，并且從數據存儲模塊（4）讀取系統設定的參數值。系統運行后，數據處理模塊（2）主要負責各個模塊之間的數據傳遞的工作。

數據存儲模塊（4），主要用于存儲系統預先設置好的參數值。數據存儲模塊（4）中存儲著系統設置參數，在系統上電時，數據處理模塊（2）開始讀取在數據存儲模塊（4）中系統設定參數，當設備的配置被改變時，新的參數則會被保存到數據存儲模塊（4）。

串口轉以太網模塊（5），主要用于將數據處理模塊（2）傳送來的數據轉化成網口輸出信號。串口轉以太網模塊（5）使用簡單、方便，用戶只需用網線即可對網關模塊進行配置，讓數據發送到用戶設定的目標去。

232、485通信模塊（6），主要用于數傳模塊與外界的有線通信。232、485通信模塊（6）主要用來傳送數傳設備對外傳送數據幀和整個設備的有線配置。本設備的配置主要由電腦端的配置軟件和232、485通信方式完成。

3 系統運行過程

本文研究一種無線傳感網絡轉以太網的數據傳輸設備。系統的運行流程如圖2所示：系統上電（1）時，設備開始初始化各個模塊（2），包括：232、485通信模塊、存儲模塊、無線模塊、串口網絡模塊;完成一系列的初始化后，設備讀取存取在數據存儲模塊中的設備ID號（3）;讀取設備的ID號用于接收對應本ID號的無線數據，讀取完ID號后，單片機系統打開外部中斷和串口中斷（4）。系統開始循環的檢測系統是否存在中斷，系統的中斷方式分為兩種：外部中斷（8）和串口中斷（7）;系統中斷后將對應中斷發送過來的數據傳輸給信息處理模塊（9），信息處理模塊（9）依據數據流向方式;其中串口中斷則代表數據由串口流向無線，數據由無線發出，相反如果外部中斷代表無線流向串口，數據由串口發出。

4 結語

本文提出了無線傳感網絡與以太網之間進行轉換的數據傳輸設備，該設備主要用于無線設備與互聯網的數據通信。整個數據傳輸設備包括電源模塊、無線通信模塊、數據處理模塊、數據存儲模塊以及串口轉以太網模塊和232、485通信模塊等部分，該設備解決了無線數據與互聯網的傳遞問題。

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