[发明专利]一种工业无线通信多信道环境可视化系统

说明书

技术领域

本发明涉及自动化与仪表领域，特别是涉及一种工业无线通信多信道环境可视化系统。

背景技术

与传统的有线系统相比，工业无线通信系统和产品部署、维护、扩展等方面都有明显优势，被业界视为工业自动化下一代技术和发展趋势。然而，工业环境复杂，电磁干扰严重。尤其是目前工业无线系统，与WiFi、蓝牙、微波炉产品等共同使用2.4G ISM频段，往往存在同频干扰。工业无线系统和产品在安装和维护中都需要简便易用的测试系统，测试信道环境，指导安装和维护工作。评价信道常用方法包括：利用电波传播损耗预测模型进行理论计算；利用地形地物特征进行仿真分析；运用场强仪等进行电场强度现场测试等。目前，运用场强仪测试电场强度是最直接的一种方法，但操作和部署不方便，非专业客户往往难以完成。

实际工作中，用户往往更需要直观的测试和结论。比如，同样功率和频率的设备，在用户实际环境中通信可靠情况、衰落情况等。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种工业无线通信多信道环境可视化系统，能够通过部署有多信道工业无线通信功能低成本仿真节点，自动或自适应地完成测试用户环境，直观地为显示测试中丢包率、信噪比、路径损失等性能参数，为普通用户提供便捷、直观、经济的工业无线通信多信道测试系统。

    为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种工业无线通信多信道环境可视化系统，包括：仿真节点、网关节点和计算机；所述仿真节点、网关节点具有ZigBee通信功能；所述网关节点设有串行接口，网关节点与所述计算机连接；所述计算机显示所述仿真节点与网关节点的部署空间位置图。

优选的是，所述网关节点包括CPU、ZigBee片上系统、USB/串行通信转换芯片、天线电路和开关设置电路；所述网关节点以所述ZigBee片上系统为核心，通过USB接口与所述计算机连接，网关节点采用USB接口的电源供电。

优选的是，所述仿真节点以所述ZigBee片上系统为核心，仿真节点设有电源电路、开关电路和天线电路。

优选的是，所述ZigBee片上系统接收无线信号，通过串行通信转发给所述USB/串行通信转换芯片，USB/串行通信转换芯片通过USB接口转发到所述计算机；所述ZigBee片上系统可以在ZigBee网络中使用定位引擎完成定位；所述开关设置电路包括5位开关，分别对应工作模式、功率选择和测试启动。

本发明的有益效果是：本发明能够通过部署有多信道工业无线通信功能低成本仿真节点，自动或自适应地完成测试用户环境，直观地为显示测试中丢包率、信噪比、路径损失等性能参数，为普通用户提供便捷、直观、经济的工业无线通信多信道测试系统。

附图说明

    图1是本发明一种工业无线通信多信道环境可视化系统的网络拓扑示意图；

图2是所示一种工业无线通信多信道环境可视化系统的网关节点的结构示意图；

图3是所示一种工业无线通信多信道环境可视化系统的仿真节点的结构示意图；

    附图中各部件的标记如下：1、网关节点；2、参考节点；3、USB/串行通信转换芯片；4、ZigBee片上系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1至图3，本发明实施例包括：

    一种工业无线通信多信道环境可视化系统，包括：最多16个仿真节点、1个网关节点1和1台计算机；所述仿真节点、网关节点1具有ZigBee通信功能，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术；工作在2.4GISM频段；所述网关节点1设有串行接口，网关节点与所述计算机连接；所述计算机显示所述仿真节点与网关节点的部署空间位置图。系统网络拓扑可以为星型、线性、Mesh三种形式；以星星拓扑结构为例，如图1所示：工作中，用户网通过网关上的拨码开关设置网络拓扑形式，先把网关坐标为原点，锚节点1、锚节点2为参考节点2；部署完毕、系统初始化后，笔记本中显示各节点部署空间位置图，高度坐标为手工输入。