專利名稱：一種多功能網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其涉及一種多功能網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
分布式網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)中的網(wǎng)關(guān)，主要是實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)與其它 網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)的連接。目前分布式網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)多是兩 種協(xié)議的互相轉(zhuǎn)換，這些網(wǎng)關(guān)適應(yīng)場景單一，不能靈活接入多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的信號(hào)。某些領(lǐng)域的應(yīng)用系統(tǒng)，是由多個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成的一個(gè)龐大的系 統(tǒng)，而且各個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)可以選取的接入方式又可能不盡相同。更進(jìn)一步的， 各個(gè)分布式網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)是相關(guān)的，要求具有嚴(yán)格的時(shí)間同步精度。因此，需要提供一種多功能網(wǎng)關(guān)，靈活通過多種接入方式實(shí)現(xiàn)多種分布式網(wǎng)絡(luò)化 嵌入式系統(tǒng)(如無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場總線系統(tǒng)等)與多種公用基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(如因特網(wǎng)、專 網(wǎng)、有線寬帶網(wǎng)、ADSL網(wǎng)、無線寬帶如WiFi及WiMax、各種移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)等)的互聯(lián)互通。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種多功能網(wǎng)關(guān)，靈活實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng) 絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)與公用基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種多功能網(wǎng)關(guān)，包括第一接口組、第 二接口組、協(xié)議存儲(chǔ)模塊、協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊、業(yè)務(wù)處理模塊，其中第一接口組，集成有兩種或兩種以上的無線廣域網(wǎng)接口 ；第二接口組，集成有兩種或兩種以上的無線個(gè)域網(wǎng)接口 ；協(xié)議存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)有無線廣域網(wǎng)通信協(xié)議以及無線個(gè)域網(wǎng)通信協(xié)議；協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，與第一接口組、第二接口組以及協(xié)議存儲(chǔ)模塊相連，從源接口上接 收源數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述源接口與通信協(xié)議的對應(yīng)關(guān)系從所述協(xié)議存儲(chǔ)模塊獲得源通信協(xié) 議，根據(jù)所述源通信協(xié)議對所述源數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議解析，獲得目標(biāo)通信協(xié)議、業(yè)務(wù)處理消息以 及以統(tǒng)一格式表示的數(shù)據(jù)體；并接收所述業(yè)務(wù)處理模塊反饋的業(yè)務(wù)處理結(jié)果，根據(jù)所述目 標(biāo)通信協(xié)議將所述業(yè)務(wù)處理結(jié)果封裝成目標(biāo)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)接口 ；業(yè)務(wù)處理模塊，與所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊相連，根據(jù)所述業(yè)務(wù)處理消息及數(shù)據(jù)體進(jìn)行 業(yè)務(wù)處理，獲得所述業(yè)務(wù)處理結(jié)果反饋給所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊；其中，所述源接口與所述目標(biāo)接口為所述第一接口組及第二接口組中的網(wǎng)絡(luò)接口 ；所述源通信協(xié)議與所述目標(biāo)通信協(xié)議為所述協(xié)議存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的無線廣域網(wǎng) 通信協(xié)議以及無線個(gè)域網(wǎng)通信協(xié)議中的通信協(xié)議。優(yōu)選地，該網(wǎng)關(guān)還包括第三接口組，與所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊相連，集成有以太網(wǎng)接口、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口以 及外設(shè)接口中的至少一種；[0017]其中，所述協(xié)議存儲(chǔ)模塊進(jìn)一步存儲(chǔ)有以太網(wǎng)通信協(xié)議、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以及外 設(shè)通信協(xié)議；所述源接口或所述目標(biāo)接口包括所述以太網(wǎng)接口、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口或外設(shè)接 Π ；所述源通信協(xié)議或所述目標(biāo)通信協(xié)議包括所述以太網(wǎng)通信協(xié)議、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通 信協(xié)議或外設(shè)通信協(xié)議。優(yōu)選地，所述第一接口組集成的所述無線廣域網(wǎng)接口包括通用無線分組業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò) 接口、第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)接口、無線保真網(wǎng)絡(luò)接口以及多載波無線信息本地環(huán)路網(wǎng)絡(luò)接 口中的至少兩種。優(yōu)選地，所述第二接口組集成的所述無線個(gè)域網(wǎng)接口包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)接口以及 無線高速可尋址遠(yuǎn)程變換器協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口。優(yōu)選地，所述第二接口組中集成的所述無線個(gè)域網(wǎng)接口以2. 4G赫茲的標(biāo)準(zhǔn)頻率 和/或433Μ赫茲的標(biāo)準(zhǔn)頻率接入所述無線個(gè)域網(wǎng)。優(yōu)選地，該網(wǎng)關(guān)還包括業(yè)務(wù)存儲(chǔ)模塊，與所述業(yè)務(wù)處理模塊相連，存儲(chǔ)有適合自適應(yīng)應(yīng)答的歷史業(yè)務(wù)，在 所述業(yè)務(wù)處理消息針對所述歷史業(yè)務(wù)時(shí)，將所述歷史業(yè)務(wù)作為所述業(yè)務(wù)處理結(jié)果發(fā)送給所 述業(yè)務(wù)處理模塊。優(yōu)選地，該網(wǎng)關(guān)還包括網(wǎng)絡(luò)管理模塊，與所述第二接口組相連，將對無線個(gè)域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理 的無線個(gè)域網(wǎng)管理信息發(fā)送給所述第二接口組中相應(yīng)的無線個(gè)域網(wǎng)接口。優(yōu)選地，該網(wǎng)關(guān)還包括網(wǎng)絡(luò)同步模塊，根據(jù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信息對連接到所述網(wǎng)關(guān)的無線個(gè)域 網(wǎng)的工作時(shí)間進(jìn)行同步。優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)同步模塊包括接收子模塊和同步子模塊，其中所述接收子模塊，接收GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)、北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)、格洛納斯定位導(dǎo)航 系統(tǒng)或者伽利略定位導(dǎo)航系統(tǒng)的所述授時(shí)信息；所述同步子模塊，根據(jù)所述授時(shí)信息對連接到所述網(wǎng)關(guān)的無線個(gè)域網(wǎng)的工作時(shí)間 進(jìn)行所述同步。優(yōu)選地，該網(wǎng)關(guān)還包括切換模塊，對所述無線個(gè)域網(wǎng)與上位機(jī)、以太網(wǎng)或無線廣域網(wǎng)之間的連接進(jìn)行切換。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型公開的多功能網(wǎng)關(guān)的實(shí)施例，可以實(shí)現(xiàn)將無線個(gè)域 網(wǎng)以多種方式接入hternet等無線廣域網(wǎng)的功能，可以實(shí)現(xiàn)在不同無線網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議 轉(zhuǎn)換，可以實(shí)現(xiàn)安全鑒權(quán)管理。本實(shí)用新型公開的多功能網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)的維 護(hù)，包括拓?fù)淇刂坪吐酚傻?，?shí)現(xiàn)了無線個(gè)域網(wǎng)時(shí)間上的精確同步。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例多功能網(wǎng)關(guān)的組成示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，借此對本實(shí)用新型 如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題，并達(dá)成技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。圖1為本實(shí)用新型多功能網(wǎng)關(guān)實(shí)施例的組成示意圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的 多功能網(wǎng)關(guān)主要包括第一接口組110、第二接口組120、第三接口組130、協(xié)議存儲(chǔ)模塊140、 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊150、業(yè)務(wù)處理模塊160、業(yè)務(wù)存儲(chǔ)模塊170、網(wǎng)絡(luò)管理模塊180以及人機(jī)接口 190，其中第一接口組110，集成有兩種或兩種以上的無線廣域網(wǎng)接口，比如包括GPRS網(wǎng)絡(luò) 接口、第三代移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)(3G)接口、無線保真(Wireless Fidelity, WiFi)網(wǎng)絡(luò)接口以及 多載波無線信息本地環(huán)路(Multi-Carrier WirelessInformation Local Loop,Mcffi 11)網(wǎng) 絡(luò)接口 ；第二接口組120，集成有兩種或兩種以上的無線個(gè)域網(wǎng)接口，比如包括ZigBee網(wǎng) 絡(luò)接口以及無線高速可尋址遠(yuǎn)程變換器協(xié)議(WirelessHART)網(wǎng)絡(luò)接口 ；接收網(wǎng)絡(luò)管理模 塊180發(fā)送的無線個(gè)域網(wǎng)管理信息并轉(zhuǎn)發(fā)給無線個(gè)域網(wǎng)中相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)；第三接口組130，集成有以太網(wǎng)(Ethernet)接口、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)(如Modbus、 RS485等)接口以及外設(shè)(如計(jì)算機(jī))接口中的至少一種接口 ；其中的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口接 收網(wǎng)絡(luò)管理模塊180發(fā)送的現(xiàn)場總線管理信息并轉(zhuǎn)發(fā)給現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中相應(yīng)的工作節(jié)點(diǎn)；協(xié)議存儲(chǔ)模塊140，存儲(chǔ)有對應(yīng)于第一接口組110中的各種無線廣域網(wǎng)接口的 無線廣域網(wǎng)通信協(xié)議，包括GPRS網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、3G網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、WiFi網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、 Mcffill網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等；存儲(chǔ)有對應(yīng)于第二接口組120中的各種無線個(gè)域網(wǎng)接口的無線個(gè) 域網(wǎng)通信協(xié)議，包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、WirelessHART網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議；還存儲(chǔ)有對應(yīng)于 第三接口組130中的各種接口的通信協(xié)議，包括Khernet網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議、Modbus通信協(xié)議、 RS485通信協(xié)議以及其它外設(shè)接口通信協(xié)議；協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊150，與第一接口組110、第二接口組120、第三接口組130以及協(xié)議 存儲(chǔ)模塊140相連，從第一接口組110、第二接口組120或第三接口組130的源接口上接收 源數(shù)據(jù)后，根據(jù)源接口與通信協(xié)議的對應(yīng)關(guān)系從協(xié)議存儲(chǔ)模塊140中獲得源數(shù)據(jù)所采用的 源通信協(xié)議，根據(jù)源通信協(xié)議對源數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議解析，獲得目標(biāo)通信協(xié)議、業(yè)務(wù)處理消息以 及以統(tǒng)一格式表示的數(shù)據(jù)體，將業(yè)務(wù)處理消息以及數(shù)據(jù)體發(fā)送給業(yè)務(wù)處理模塊160，其中的 業(yè)務(wù)處理消息包括查詢消息、命令消息、控制消息或者數(shù)據(jù)融合消息等；并接收業(yè)務(wù)處理模 塊160反饋的業(yè)務(wù)處理結(jié)果和最終確定的目標(biāo)通信協(xié)議類型，從協(xié)議存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的通 信協(xié)議中調(diào)用目標(biāo)通信協(xié)議的封裝模塊，將業(yè)務(wù)處理結(jié)果封裝成目標(biāo)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給第一接 口組110、第二接口組120或第三接口組130中的目標(biāo)接口；業(yè)務(wù)處理模塊160，與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊150相連，根據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊150發(fā)送的業(yè)務(wù) 處理消息以及數(shù)據(jù)體進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，獲得業(yè)務(wù)處理結(jié)果反饋給協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊150 ；若業(yè)務(wù)處理消息是查詢消息，則業(yè)務(wù)處理模塊160對數(shù)據(jù)體中的用戶信息進(jìn)行合 法性鑒權(quán)后，判斷是否進(jìn)行業(yè)務(wù)自適應(yīng)應(yīng)答，并決定是否進(jìn)行查詢消息轉(zhuǎn)發(fā)；若業(yè)務(wù)處理消息是命令消息，則業(yè)務(wù)處理模塊160對數(shù)據(jù)體中的用戶信息進(jìn)行合 法性鑒權(quán)后，根據(jù)命令消息執(zhí)行相應(yīng)的命令操作，獲得相應(yīng)的命令操作結(jié)果；[0047]若業(yè)務(wù)處理消息是控制消息，則業(yè)務(wù)處理模塊160對數(shù)據(jù)體中的用戶信息進(jìn)行合 法性鑒權(quán)后，根據(jù)控制消息執(zhí)行相應(yīng)的控制操作，獲得相應(yīng)的控制操作結(jié)果；若業(yè)務(wù)處理消息是數(shù)據(jù)融合消息，則業(yè)務(wù)處理模塊160對數(shù)據(jù)體中的數(shù)據(jù)信息進(jìn) 行融合處理，獲得相應(yīng)的融合處理結(jié)果；業(yè)務(wù)存儲(chǔ)模塊170，與業(yè)務(wù)處理模塊160相連，存儲(chǔ)有適合自適應(yīng)應(yīng)答的歷史業(yè) 務(wù)，在業(yè)務(wù)處理消息針對的是適合自適應(yīng)應(yīng)答的歷史業(yè)務(wù)時(shí)，將歷史業(yè)務(wù)作為業(yè)務(wù)處理結(jié) 果發(fā)送給業(yè)務(wù)處理模塊160 ；比如以周或者以月為變化周期的冬季水文記錄，可以看作是 適合自適應(yīng)應(yīng)答的歷史業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)管理模塊180，與第二接口組120及第三接口組130相連，將對無線個(gè)域網(wǎng)中 的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理的無線個(gè)域網(wǎng)管理信息發(fā)送給第二接口組120中相應(yīng)的無線個(gè)域網(wǎng) 接口，將對現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)中的工作節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)管理信息發(fā)送給第三接口 組130中的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口 ；人機(jī)接口 190，與協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊150及網(wǎng)絡(luò)管理模塊180相連，向用戶顯示協(xié)議轉(zhuǎn) 換模塊150進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換過程中的調(diào)試信息和網(wǎng)絡(luò)管理模塊的調(diào)試信息，接受用戶編輯的 無線個(gè)域網(wǎng)管理信息以及現(xiàn)場總線管理信息并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)管理模塊180，接受用戶對網(wǎng)關(guān) 本身的配置信息，如各個(gè)接口組接口、抽象端口、協(xié)議類型的對應(yīng)關(guān)系等；人機(jī)接口 190典 型的可以是觸摸屏。本實(shí)施例中，源通信協(xié)議與目標(biāo)通信協(xié)議為協(xié)議存儲(chǔ)模塊140所存儲(chǔ)的無線廣域 網(wǎng)通信協(xié)議、無線個(gè)域網(wǎng)通信協(xié)議、以太網(wǎng)通信協(xié)議、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以及外設(shè)接口 通信協(xié)議中的通信協(xié)議。源接口與目標(biāo)接口為第一接口組110、第二接口組120以及第三接 口組130中的網(wǎng)絡(luò)接口。上述第一接口組110中的GPRS網(wǎng)絡(luò)接口，其可以實(shí)現(xiàn)無線個(gè)域網(wǎng)與無線廣域網(wǎng) 的通訊。GPRS網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋范圍廣、數(shù)據(jù)傳輸快、通信質(zhì)量高、永遠(yuǎn)在線和按流量計(jì)費(fèi)等特 點(diǎn)，支持TCP/IP協(xié)議，可直接與hternet網(wǎng)互通，無需經(jīng)過其他網(wǎng)絡(luò)(如公用電話網(wǎng))的 轉(zhuǎn)接，傳輸效率高。上述第二接口組120中的無線個(gè)域網(wǎng)接口可以以2. 4G赫茲(Hz)的標(biāo)準(zhǔn)頻率和/ 或433MHz的標(biāo)準(zhǔn)頻率接入無線個(gè)域網(wǎng)。以上第一接口組110、第二接口組120以及第三接口組130中的各種接口，通過 可插拔的模塊化接口技術(shù)實(shí)現(xiàn)。其中，第一接口組110根據(jù)現(xiàn)有廣域網(wǎng)接入模塊的接口類 型設(shè)計(jì)，可選用串口、USB接口等；第二接口組120依據(jù)現(xiàn)有的各種無線個(gè)域網(wǎng)射頻芯片 的接口，目前主要是RS232、UART ；第三接口組130中的現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口主要為RS485和 Modbus 接口等。第三接口組130中的外設(shè)接口，包括RS232接口和通用異步串行接口，其中的 RS232接口提供RS232連接方式，通用異步串行接口提供通用異步傳輸連接方式，支持網(wǎng)關(guān) 與上位機(jī)的直接RS232連接或者通用異步串行接口連接。上述協(xié)議存儲(chǔ)模塊140可以是只讀存儲(chǔ)器(ROM)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)或者閃存 (FLASH)，也可以是ROM、RAM以及FLASH的各種組合。在本實(shí)施例中，只讀存儲(chǔ)器保存系統(tǒng) 參數(shù)，隨機(jī)存儲(chǔ)器緩存過程數(shù)據(jù)，閃存保存網(wǎng)關(guān)的固件程序。本實(shí)施例可以選擇配置采用太陽能供電技術(shù)的電源，如此本實(shí)施例具有野外工作
7適用能力。在本實(shí)用新型多功能網(wǎng)關(guān)的另一個(gè)實(shí)施例中，還可以包括網(wǎng)絡(luò)同步模塊，器根據(jù) 全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信息對連接到本網(wǎng)關(guān)的各無線個(gè)域網(wǎng)的工作時(shí)間進(jìn)行同步(比 如可以同步成世界協(xié)調(diào)時(shí)間(UTC)等)。上述網(wǎng)絡(luò)同步模塊可以包括接收子模塊和同步子模塊，其中接收子模塊，接收全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信息；同步子模塊，根據(jù)接收子模塊所接收的授時(shí)信息對連接到本網(wǎng)關(guān)的各無線個(gè)域網(wǎng) 的工作時(shí)間進(jìn)行同步。上述的接收子模塊是全球衛(wèi)星導(dǎo)航模塊。具體的，可以是GPS接收子模塊(接收 GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信息)，可以是北斗接收子模塊(接收北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信 息)，可以是格洛納斯(GL0NASS)接收子模塊(接收格洛納斯定位導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信息)， 也可以是伽利略(feilileo)接收子模塊(接收伽利略定位導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信息)。本實(shí)用新型的多功能網(wǎng)關(guān)，在其他實(shí)施例中，還可以包括切換模塊，其對無線個(gè)域 網(wǎng)與上位機(jī)、以太網(wǎng)或無線廣域網(wǎng)之間的連接進(jìn)行切換。實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)連接模式的切換(1)切換到無線個(gè)域網(wǎng)到上位機(jī)的連接；無線個(gè)域網(wǎng)可以通過RS232接口、UART接 口或以太網(wǎng)接口直接和上位機(jī)進(jìn)行連接；(2)切換到無線個(gè)域網(wǎng)到以太網(wǎng)的連接；無線個(gè)域網(wǎng)通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口和交換 機(jī)相連，接入以太網(wǎng)；(3)切換到無線個(gè)域網(wǎng)到無線廣域網(wǎng)的連接，無線個(gè)域網(wǎng)通過第一接口組110中 的無線廣域網(wǎng)接口(如GPRS網(wǎng)絡(luò)接口 )等接入公網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)。在進(jìn)行以上三個(gè)模式的切換時(shí)，在硬件上可以通過跳線來實(shí)現(xiàn)，在軟件上可以通 過可裁剪、可組裝的加載模式實(shí)現(xiàn)，根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇工作模式。比如，當(dāng)使用GPRS接 入方式時(shí)，可以在硬件電路板上將Khernet接入方式屏蔽掉，并且在協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊化組裝 階段僅裝載GPRS協(xié)議處理部分和自主化設(shè)計(jì)的WSN協(xié)議棧。在現(xiàn)有技術(shù)中，網(wǎng)關(guān)面向應(yīng)用，僅能實(shí)現(xiàn)一對協(xié)議的互相轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型的實(shí)施 例實(shí)現(xiàn)了多種協(xié)議的互相轉(zhuǎn)換，根據(jù)實(shí)際場景可以選擇3G、GPRS、WLAN、LAN、WIFI、ZigBee 等網(wǎng)絡(luò)接入，也可以選擇UART、USB等上位機(jī)直接接入，大大加強(qiáng)了實(shí)用性，提高了網(wǎng)關(guān)的 適應(yīng)能力，可通過有線方式和/或無線方式靈活擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)規(guī)模。在功耗上，本實(shí)用新型實(shí)施例通過業(yè)務(wù)自適應(yīng)的應(yīng)答機(jī)制和安全鑒權(quán)管理，在網(wǎng) 絡(luò)層次上降低全網(wǎng)的能耗，延長了網(wǎng)絡(luò)壽命。而且，業(yè)務(wù)自適應(yīng)應(yīng)答機(jī)制適應(yīng)無線個(gè)域網(wǎng)能 量有限的特點(diǎn)，基于歷史數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)需求進(jìn)行自應(yīng)答，減少了無線個(gè)域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量，降低 了無線個(gè)域網(wǎng)的功耗。在同步的準(zhǔn)確性上，本實(shí)用新型實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)無線個(gè)域網(wǎng)的精確同步，使得無 線個(gè)域網(wǎng)上的數(shù)據(jù)達(dá)到毫秒(ms)級(jí)的同步，并將同步計(jì)算分配到相應(yīng)的專用芯片，節(jié)省了 處理器的計(jì)算資源，解決了無線個(gè)域網(wǎng)的同步難題，可以滿足無線個(gè)域網(wǎng)地域性廣、實(shí)時(shí)性 要求高的應(yīng)用需求。在安全性上，現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)沒有考慮到不合法用戶的匿名查詢造成的網(wǎng)絡(luò)不堪重負(fù) 導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓而無法提供正常的數(shù)據(jù)采集服務(wù)的情形，以及無線個(gè)域網(wǎng)非法節(jié)點(diǎn)連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)占用網(wǎng)關(guān)的情形。本實(shí)用新型實(shí)施例利用網(wǎng)關(guān)多有外用電源的優(yōu)勢，在網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)鑒權(quán) 管理，既保證了網(wǎng)絡(luò)的安全，又減少了無線個(gè)域網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的計(jì)算資源和電能資源，延長了節(jié) 點(diǎn)的使用時(shí)間，從而延長了整個(gè)無線個(gè)域網(wǎng)的壽命。而且，安全鑒權(quán)管理讓有許可權(quán)的數(shù)據(jù) 包通過，而對沒有許可權(quán)的數(shù)據(jù)包進(jìn)行攔截和丟棄，提高了無線個(gè)域網(wǎng)的安全度。
雖然本實(shí)用新型所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本實(shí)用 新型而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本實(shí)用新型。任何本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技 術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié) 上作任何的修改與變化，但本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定 的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于，包括第一接口組、第二接口組、協(xié)議存儲(chǔ)模塊、協(xié)議轉(zhuǎn) 換模塊、業(yè)務(wù)處理模塊，其中第一接口組，集成有兩種或兩種以上的無線廣域網(wǎng)接口 ； 第二接口組，集成有兩種或兩種以上的無線個(gè)域網(wǎng)接口 ； 協(xié)議存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)有無線廣域網(wǎng)通信協(xié)議以及無線個(gè)域網(wǎng)通信協(xié)議； 協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，與第一接口組、第二接口組以及協(xié)議存儲(chǔ)模塊相連，從源接口上接收源 數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述源接口與通信協(xié)議的對應(yīng)關(guān)系從所述協(xié)議存儲(chǔ)模塊獲得源通信協(xié)議，根 據(jù)所述源通信協(xié)議對所述源數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議解析，獲得目標(biāo)通信協(xié)議、業(yè)務(wù)處理消息以及以 統(tǒng)一格式表示的數(shù)據(jù)體；并接收所述業(yè)務(wù)處理模塊反饋的業(yè)務(wù)處理結(jié)果，根據(jù)所述目標(biāo)通 信協(xié)議將所述業(yè)務(wù)處理結(jié)果封裝成目標(biāo)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)接口 ；業(yè)務(wù)處理模塊，與所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊相連，根據(jù)所述業(yè)務(wù)處理消息及數(shù)據(jù)體進(jìn)行業(yè)務(wù) 處理，獲得所述業(yè)務(wù)處理結(jié)果反饋給所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊； 其中，所述源接口與所述目標(biāo)接口為所述第一接口組及第二接口組中的網(wǎng)絡(luò)接口； 所述源通信協(xié)議與所述目標(biāo)通信協(xié)議為所述協(xié)議存儲(chǔ)模塊所存儲(chǔ)的無線廣域網(wǎng)通信 協(xié)議以及無線個(gè)域網(wǎng)通信協(xié)議中的通信協(xié)議。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于，該網(wǎng)關(guān)還包括第三接口組，與所述協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊相連，集成有以太網(wǎng)接口、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口以及外 設(shè)接口中的至少一種； 其中，所述協(xié)議存儲(chǔ)模塊進(jìn)一步存儲(chǔ)有以太網(wǎng)通信協(xié)議、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議以及外設(shè)通 信協(xié)議；所述源接口或所述目標(biāo)接口包括所述以太網(wǎng)接口、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)接口或外設(shè)接口 ； 所述源通信協(xié)議或所述目標(biāo)通信協(xié)議包括所述以太網(wǎng)通信協(xié)議、現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信協(xié) 議或外設(shè)通信協(xié)議。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述第一接口組集成的所述無線廣域網(wǎng)接口包括通用無線分組業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)接口、第三代 移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)接口、無線保真網(wǎng)絡(luò)接口以及多載波無線信息本地環(huán)路網(wǎng)絡(luò)接口中的至少兩 種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述第二接口組集成的所述無線個(gè)域網(wǎng)接口包括ZigBee網(wǎng)絡(luò)接口以及無線高速可尋 址遠(yuǎn)程變換器協(xié)議網(wǎng)絡(luò)接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述第二接口組中集成的所述無線個(gè)域網(wǎng)接口以2. 4G赫茲的標(biāo)準(zhǔn)頻率和/或433M赫 茲的標(biāo)準(zhǔn)頻率接入所述無線個(gè)域網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于，該網(wǎng)關(guān)還包括業(yè)務(wù)存儲(chǔ)模塊，與所述業(yè)務(wù)處理模塊相連，存儲(chǔ)有適合自適應(yīng)應(yīng)答的歷史業(yè)務(wù)，在所述 業(yè)務(wù)處理消息針對所述歷史業(yè)務(wù)時(shí)，將所述歷史業(yè)務(wù)作為所述業(yè)務(wù)處理結(jié)果發(fā)送給所述業(yè) 務(wù)處理模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于，該網(wǎng)關(guān)還包括網(wǎng)絡(luò)管理模塊，與所述第二接口組相連，將對無線個(gè)域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行管理的無 線個(gè)域網(wǎng)管理信息發(fā)送給所述第二接口組中相應(yīng)的無線個(gè)域網(wǎng)接口。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于，該網(wǎng)關(guān)還包括網(wǎng)絡(luò)同步模塊，根據(jù)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的授時(shí)信息對連接到所述網(wǎng)關(guān)的無線個(gè)域網(wǎng)的 工作時(shí)間進(jìn)行同步。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)同步模塊包括接收子模 塊和同步子模塊，其中所述接收子模塊，接收GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)、北斗定位導(dǎo)航系統(tǒng)、格洛納斯定位導(dǎo)航系統(tǒng) 或者伽利略定位導(dǎo)航系統(tǒng)的所述授時(shí)信息；所述同步子模塊，根據(jù)所述授時(shí)信息對連接到所述網(wǎng)關(guān)的無線個(gè)域網(wǎng)的工作時(shí)間進(jìn)行 所述同步。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能網(wǎng)關(guān)，其特征在于，該網(wǎng)關(guān)還包括切換模塊，對所述無線個(gè)域網(wǎng)與上位機(jī)、以太網(wǎng)或無線廣域網(wǎng)之間的連接進(jìn)行切換。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能網(wǎng)關(guān)，靈活實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)化嵌入式系統(tǒng)與公用基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。該網(wǎng)關(guān)包括第一接口組集成有無線廣域網(wǎng)接口；第二接口組集成有無線個(gè)域網(wǎng)接口；協(xié)議存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)有無線廣域網(wǎng)及無線個(gè)域網(wǎng)通信協(xié)議；協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊接收源數(shù)據(jù)后，根據(jù)源接口與通信協(xié)議的對應(yīng)關(guān)系獲得源通信協(xié)議對源數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)議解析，獲得目標(biāo)通信協(xié)議、業(yè)務(wù)處理消息以及以統(tǒng)一格式表示的數(shù)據(jù)體；并接收業(yè)務(wù)處理模塊反饋的業(yè)務(wù)處理結(jié)果，根據(jù)目標(biāo)通信協(xié)議將業(yè)務(wù)處理結(jié)果封裝成目標(biāo)數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給目標(biāo)接口；業(yè)務(wù)處理模塊，根據(jù)業(yè)務(wù)處理消息及數(shù)據(jù)體進(jìn)行業(yè)務(wù)處理，獲得業(yè)務(wù)處理結(jié)果反饋給協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)不同無線網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。
文檔編號(hào)H04W88/16GK201928443SQ20102069685
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者樊勇, 潘光榮, 魏劍平, 黃孝斌 申請人:北京時(shí)代凌宇科技有限公司