本實用新型涉及一種網關裝置，尤其涉及一種通過WiFi無線通訊技術與Zigbee組網通訊技術的智能平行網關裝置。

背景技術：

目前，物聯(lián)網產業(yè)飛速發(fā)展，智能家居、智能樓宇、智慧城市等產業(yè)方興未艾，Zigbee技術具有組網方便、成本低廉、低功耗、低速率、近距離、高可靠性、高安全性等優(yōu)良特性，很好的契合了無線網絡技術大發(fā)展的需求，WiFi網絡已延伸到人們生活的方方面面，在未來的家用自動化等系統(tǒng)中，若能將Zigbee網絡與WiFi網絡實現互聯(lián)互通，用戶將可以隨時隨地掌控家用設備的運行情況。

而目前市場上能實現Zigbee與WiFi網絡數據連通的網關少之又少，大部分只是集成了簡單的路由功能，通過設置可以實現無線網橋和無線路由器的功能，可以連接內部網和外部網，所連接的無線網絡基本是WiFi網絡，應用有一定的局限性，在存在大量Zigbee網絡的工業(yè)現場及智能家居系統(tǒng)中，無法實現Zigbee網絡與外網的通訊。有小部分實現Zigbee網絡與外網通訊功能的網關功能簡陋、結構復雜、體積龐大、價格昂貴、維護困難，無法走進普通的家庭用戶、中小企業(yè)用戶，為順應物聯(lián)網的飛速發(fā)展與市場需求，進行此體積小巧、功能全面易用的實用新型的設計。

技術實現要素：

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種智能平行網關裝置，它能主動采集Zigbee網絡下各個Zigbee終端節(jié)點的數據，將數據匯總上傳至服務器可進行大數據分析。

為了達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種智能平行網關裝置，包括為裝置供電的電源，以及無線網關主控器，還包括微處理器、受控于無線網關主控器的Zigebee協(xié)調器，以及可進行WIFI網絡通信的WiFi芯片，其中Zigebee協(xié)調器無線連接有可設置在不同位置處的Zigebee終端節(jié)點，多個Zigebee終端節(jié)點和Zigebee協(xié)調器之間通過無線電波傳輸以形成Zigebee網絡；WiFi網絡與Zigebee網絡之間數據互通；電源分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調器、微處理器電性連接，微處理器分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調器電連接，無線網關主控器分別與Zigbee終端節(jié)點通過無線網絡進行數據連接。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化：其還包括集成有語音識別處理器和外部電路的語音識別芯片和可外接音響的語音播放芯片，其中外部電路包括AD/DA轉換器、麥克風接口、聲音輸出接口；語音識別芯片和語音播放芯片都和微處理器電連接。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化：其還包括有可進行遠程視頻監(jiān)控的視頻攝像頭模塊，無線網關主控器電連接視頻攝像頭模塊，以控制視頻攝像頭模塊采集視頻。

作為本實用新型的進一步優(yōu)化：無線網關主控器內設有用來儲存WIFI網絡及Zigbee網絡信息的存儲芯片。

與現有技術相比，本實用新型的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本實用新型的智能平行無線網關包括微處理器、Zigebee協(xié)調器、WiFi芯片，Zigebee協(xié)調器和WiFi芯片都和微處理器連接，由微處理器集中控制，電源模塊和微處理器連接，本技術方案消除了WiFi網絡與Zigbee網絡的壁壘，使兩種網絡之間的數據可自由流通。本實用新型應用可采集Zigbee網絡各終端節(jié)點的數據，將數據匯總后上傳至服務器，進行大數據分析。

2、本實用新型應用可根據聯(lián)動規(guī)則動態(tài)調整控制邏輯，實現差異化、精細化的智能服務。

附圖說明

圖1為本實用新型智能平行網關裝置的實施例1的結構示意圖；

圖2為本實用新型智能平行網關裝置的結構方框圖。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本實用新型進行具體描述。然而應當理解，在沒有進一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結構和特征也可以有益地結合到其他實施方式中。

實施例1：

下面結合附圖及實施例對本實用新型的智能平行網關裝置作進一步詳細的說明。

結構見圖1，對本實用新型進一步詳細說明。需要說明的是，在附圖或說明書描述中，相似或相同的部分都使用相同的圖號。附圖中未繪示或描述的實現方式，為所屬技術領域中普通技術人員所知的形式。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于相應的值。

本實施例采用TI的CC3200作為開發(fā)平臺，采用TI-RTOS實時操作系統(tǒng)，運行穩(wěn)健可靠，WiFi網絡和Zigbee網絡數據互聯(lián)互通，實現了隨時隨地對家居系統(tǒng)全方位的信息采集管理，用戶可以通過手機APP設定適合自己的聯(lián)動規(guī)則，集成有語音模塊，方便人機互動，集成有視頻模塊，使用更方便安全。

在本實施例中，提供了一種應用智能平行無線技術的智能網關的裝置。圖1為根據本實用新型實施例應用智能平行無線網關的網絡拓撲圖。如圖1所示，本實施例的智能平行無線網關，包括為裝置供電的電源，以及無線網關主控器，還包括微處理器、受控于無線網關主控器的Zigebee協(xié)調器，以及可進行WIFI網絡通信的WiFi芯片，其中Zigebee協(xié)調器無線連接有可設置在不同位置處的Zigebee終端節(jié)點，多個Zigebee終端節(jié)點和Zigebee協(xié)調器之間通過無線電波傳輸以形成Zigebee網絡；WiFi網絡與Zigebee網絡之間數據互通；電源分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調器、微處理器電性連接，微處理器分別與WiFi芯片、Zigbee協(xié)調器電連接，無線網關主控器分別Zigbee終端節(jié)點通過無線數據連接。

在上述中的智能平行網關裝置的網絡包括：WiFi網絡和Zigbee網絡，Zigbee網絡由多個Zigbee終端節(jié)點和一個Zigbee協(xié)調器組成，WiFi網絡主要由網關、手機終端、遠程服務器等組成。

圖2為本實施例智能平行無線網關的結構示意圖。如圖2所示，本實施例智能平行無線網關裝置包括：集成有語音識別處理器和外部電路的語音識別芯片和可外接音響的語音播放芯片，其中外部電路包括AD/DA轉換器、麥克風接口、聲音輸出接口；語音識別芯片和語音播放芯片都和微處理器電連接。

本實施例智能平行無線網關裝置還包括視頻攝像頭模塊，視頻攝像頭可進行圖像采集及遠程視頻監(jiān)控，無線網關主控器電連接視頻攝像頭模塊采集視頻。

本實施例智能平行無線網關裝置還包括用于存儲WIFI網絡信息及Zigbee網絡信息的存儲芯片，包括存儲視頻或圖像的遠程云端服務器。

綜上，本實用新型中的智能平型無線網關裝置包括微處理器、WiFi芯片、Zigbee芯片、電源、語音識別芯片、語音播放芯片、按鍵板、視頻芯片及外接存儲器。

其中，微處理器分別與WiFi芯片、Zigebee協(xié)調器、電源模塊、語音識別模塊、語音播放模塊、按鍵模塊、視頻模塊及外接存儲器電性連接。電源模塊分別與WiFi芯片、Zigebee協(xié)調器、語音識別芯片、語音播放芯片、按鍵板、視頻芯片、外接存儲器模塊電性連接。

以下分別對本實施例智能平行無線網關裝置的各個組成部分進行詳細說明。

微處理器采用TI的CC3200，CC3200是TI新推出的一款集成有片上WiFi解決方案及電源管理子系統(tǒng)，同時具有豐富片上外設的功能強大的MCU，采用ARM Cortex-M4內核，運行頻率達80MHz。

微處理器CC3200內部集成了一個WiFi內核：CC3100，CC3100作為WiFi路由器提供了完整的片上WiFi解決方案，具有三種網絡模式：熱點模式，站點模式，直連模式。熱點模式將網關作為一個熱點，其他WiFi終端設備可以連接到此熱點進行通訊；站點模式將網關作為一個終端設備連接其它無線熱點進行通訊；直連模式用于兩個網關之間進行通訊。

Zigebee協(xié)調器作為Zigbee網絡的主要載體，采用TI的CC2530芯片作為協(xié)調器，用于創(chuàng)建Zigbee網絡并進行網絡管理，終端節(jié)點也使用TI的CC2530芯片，采集不同的傳感器數據，上傳至協(xié)調器。

電源采用5V電源適配器供電，經由LM1117芯片轉換為3.3V為其他模塊供電。

語音識別芯片采用ICRoute公司的LD3320芯片，LD3320芯片是一款“語音識別”芯片，由ICRoute公司設計生產。該芯片集成了語音識別處理器和一些外部電路，包括AD、DA轉換器、麥克風接口、聲音輸出接口等。本芯片在設計上注重節(jié)能與高效，不需要外接任何的輔助芯片如Flash、RAM等，直接集成在現有的產品中即可以實現語音識別/聲控/人機對話功能。并且，識別的關鍵詞語列表可以動態(tài)編輯。

語音播放芯片采用飛音云電子工廠提供的樂聲播放芯片，使用簡單方便，直接通過IO口的高低電平觸發(fā)播放音樂，可外接音響，播放清晰悅耳。

外接存儲器采用W25Q80BV外置Flash，用來存儲文件系統(tǒng)、Zigbee網絡的數據以及各種歷史命令、事件的記錄。

語音按鍵板采用中斷方式觸發(fā)，包括復位按鍵，Zigbee入網允許按鍵，WiFi模式變換按鍵。

視頻模塊采用Mt9d111攝像頭芯片，Mt9d111是Micron公司推出新型200萬像素片上系統(tǒng)(SoC)圖像傳感器，可用于移動手機。這種超低功耗MT9D111采用DigitalClarity技術，在單片集成電路內集成了Micron的有新一代圖像處理技術的先進200萬像素傳感器核，集成了自動對焦和實時JPEG壓縮功能的SOC器件，集成有專業(yè)的圖像流處理器，10位片內ADC，有更好彩色和更清晰細致的色彩插補，以及有灰度檢測的非?？焖俚陌灼胶?，使得在很寬的照明條件下有更好的色彩。由于Mt9d111接口占用較多的IO資源，單獨采用一塊CC3200連接mt9d111，將采集的圖像數據上傳至服務器，服務器端顯示收到的JPEG圖像文件。

本實用新型使用時，先在室內安裝無線網關，同時將各個Zigbee終端節(jié)點布置到房間的不同位置，布置好后，啟動無線網關，網關初始化完畢之后會建立Zigbee網絡，按下網關上的Zigbee網絡允許加入按鈕，房間內的由各個Zigbee終端節(jié)點形成的各個終端節(jié)點會依次加入Zigbee網絡。初次使用時，網關默認開啟的是AP模式，用戶可打開手機APP，連接到網關所建的AP熱點，輸入家里無線熱點的帳戶和密碼，然后可以將網關改變到站點模式，連接到WiFi網絡正常使用。

具體工作原理如下：網關啟用后，不斷采集Zigbee終端節(jié)點的傳感器數據，將數據匯總后進行本地存儲備份，同時上傳至服務器；服務器可將用戶編輯的聯(lián)動規(guī)則下發(fā)至網關，網關在運行過程中若發(fā)現達成規(guī)則的觸發(fā)條件，立即執(zhí)行聯(lián)動規(guī)則。例如，用戶設定如下規(guī)則：下班后，開門進屋會收到語音問候，同時打開空調、熱水器，打開背景燈光。具體的實現：當用戶下班回家時，人體紅外傳感器檢測到主人回家，啟動語音播放模塊播放“主人您回來啦”等問候語，同時通過Zigbee網絡控制帶有繼電器的終端節(jié)點打開空調開關、熱水器開關，打開背景燈，在此過程中可以語音播放將要做的動作，如“將打開熱水器”、“將打開空調”等，然后可以等待用戶語音命令，若用戶說“打開電視”，網關的語音識別模塊識別到命令后，會通過Zigbee網絡控制Zigbee終端節(jié)點打開電視開關。

此外，若網關通過Zigbee溫濕度節(jié)點檢測到環(huán)境溫度較低，或通過服務器獲知明天將要降溫，會通過語音模塊進行提示。白天用戶上班時，若檢測到不明人員的進入，會開啟攝像頭模塊并通知用戶，用戶通過手機APP或PC界面可看到家里的實際情況，生活更智能更安心。

實施例2：

本實施例和實施例1的區(qū)別在于，本實施例沒有設置語音識別模塊和語音播放模塊。

實施例3：

本實施例和實施例1的區(qū)別在于，本實施例沒有設置視頻模塊。

綜上所述，本實用新型智能平行無線網關安裝簡單，維護方便，打通了Zigbee網絡與WiFi網絡的壁壘，實現對家居系統(tǒng)信息的全方位采集管理，靈活的聯(lián)動規(guī)則的設定與智能的語音交互為人們提供了優(yōu)質的生活體驗，同時視頻模塊大大提升了居家生活的安全性，后期亦可對用戶信息進行大數據分析，實現產品的精準定位，加速產品的升級推廣，具有廣泛的市場應用價值。