CN103857067A

CN103857067A - Wifi无线中继装置

Info

Publication number: CN103857067A
Application number: CN201410090704.2A
Authority: CN
Inventors: 石昕
Original assignee: Northwest Instrument Shanghai Co ltd
Current assignee: Northwest Instrument Shanghai Co ltd
Priority date: 2014-01-29
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2014-06-11
Also published as: CN203951624U

Abstract

本发明公开了一种WIFI无线中继装置，用于实现用户设备和移动通信终端间信号的无线传输，包括设置于所述用户设备上的第一WIFI中继器，所述第一WIFI中继器包括第一WIFI通信模块和第一无线收发模块，所述用户设备通过第一WIFI通信模块或第一无线收发模块与所述移动通信终端进行双向的无线数据传输。当移动通信终端与用户设备距离较远时，则在用户设备的远端设置第二WIFI中继器包括第二WIFI通信模块和第二无线收发模块，通过第一WIFI中继器和第二WIFI中继器的协同工作，实现移动通信终端和用户设备间更远距离的无线通信，本发明WIFI无线中继装置在扩大无线通信距离的同时，还提高了通信的安全性及数据传输的速度。

Description

WIFI无线中继装置

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及扩大WIFI通信距离的WIFI无线中继装置。

背景技术

随着科学技术的快速发展，通信手段也在不断的推陈出新，其在各种设备上的应用也更加广泛。如激光扫平仪、全站仪等激光测量仪器在进行工程测量时，目前是通过红外技术实现对仪器的操作控制的，然红外遥控的方法通信距离较短，一般不会超过20米，且红外信号在室外容易受到环境的干扰，通信的稳定性与可靠性较低。

此外，申请人还研发了通过蓝牙通信进行用户设备信号遥控的方式，这种方式比红外方式的信号传输距离长，且控制更加可靠。但蓝牙版本较多，且很多设备只能支持特定的蓝牙版本，平台兼容性差。专用遥控器需要额外携带，而且容易丢失。

目前，随着智能手机和移动互联网设备的普及，WIFI技术也被应用于越来越多的领域中，但WIFI的通信距离较短，常规的WIFI通信的最长距离是100米以内，因此，大大限制了WIFI通信的应用领域。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术的缺陷，提出一种WIFI无线中继装置，其通过WIFI通信模块和无线收发模块相结合的方式来延长WIFI通信的距离。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种WIFI无线中继装置，用于实现用户设备和移动通信终端间信号的无线传输，包括设置于所述用户设备上的第一WIFI中继器，所述第一WIFI中继器包括第一WIFI通信模块和第一无线收发模块，所述用户设备通过第一WIFI通信模块或第一无线收发模块与所述移动通信终端进行双向的无线数据传输。

更进一步地，所述的WIFI无线中继装置还包括第二WIFI中继器，所述第二WIFI中继器包括第二WIFI通信模块和第二无线收发模块，其中：

所述第二WIFI通信模块用于实现所述第一WIFI通信模块与所述移动通信终端间双向的无线数据传输；

所述第二无线收发模块用于实现所述第一无线收发模块与所述第二WIFI通信模块间双向的无线数据传输。

更进一步地，所述用户设备内设置有主控单元，所述第一WIFI中继器通过本地通信接口与所述用户设备的主控单元进行数据传输。

更进一步地，当移动通信终端与用户设备间的距离较近(100米以内)时，所述用户设备通过所述第一WIFI通信模块可以直接与所述移动终端设备进行数据传输。

更进一步地，当移动通信终端与用户设备间的距离较远(100-300米间)时，所述用户设备通过所述第一WIFI通信模块及第二WIFI通信模块实现与所述移动终端设备进行数据传输。

更进一步地，当移动通信终端与用户设备间的距离更远(300-1000米间)时，所述用户设备通过所述第一无线收发模块，第二无线收发模块及第二WIFI通信模块实现与所述移动终端设备进行数据传输。

更进一步地，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块的工作频带包括315MHz，433MHz或915MHz。

更进一步地，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块的同一工作频段上支持多路通信信道。

更进一步地，所述第一无线收发模块和所述第二无线收发模块为选自FSK，OOK，MSK，GMSK调制方式的无线模块。

更进一步地，所述第一WIFI通信模块和第二WIFI通信模块工作在AP模式下。

所述移动通信终端包括智能手机或其他支持WIFI的智能终端设备。所述用户设备可为扫平仪，GNSS，全站仪，测距仪，水准仪。与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.扩大了通信距离。用户设备内置WIFI中继器，通过移动终端设备WIFI直连，空旷地可以达到100米的通信距离，并且通过增加WIFI中继器，可以把通信距离扩大到350～1000米。

2.增加通信安全性，防止误操作。WIFI有通信鉴权功能，需要服务集标识SSID和密码鉴权，高可靠性。

3.WIFI通信采用TCP/IP通信，数据带宽大，通信速率高，解决了通信数据低带宽，低速率间题。

附图说明

图1为本发明实施例1的WIFI无线中继装置的工作模式一示意图；

图2为本发明实施例1的WIFI无线中继装置的工作模式二示意图；

图3为本发明实施例2的WIFI无线中继装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的WIFI无线中继装置，其内置有WIFI通信模块和无线收发模块，WIFI通信模块和无线收发模块间可进行数据的双向传输。该WIFI无线中继装置可置于用户设备的内部，用以实现用户设备与移动通信终端间的数据传输。以下根据WIFI无线中继装置的工作模式不同，分别以不同的实施例来详细说明。

如图1、图2所示，作为本发明的较优实施例，第一实施例可实现用户设备与移动通信终端5的近距离(100以内)、中距离(100-300米)和远距离(300-1000米)的切换通信，尤其实现了扫平仪1与移动通信终端5之间的远距离通信。

本实施例中，所述WIFI无线中继装置包括第一WIFI中继器2和第二WIFI中继器4。

如图1所示，所述第一WIFI中继器2包括第一WIFI通信模块21和第一无线收发模块22，所述第一无线收发模块22和第一WIFI通信模块21分别与用户设备1的主控单元12可进行双向数据的传输。

所述第二WIFI中继器4包括第二WIFI通信模块41和第二无线收发模块42，所述第二WIFI通信模块41和第二无线收发模块42之间可以实现双向通信，所述第二WIFI通信模块41还与所述第一WIFI中继器2中的第一WIFI通信模块21可以双向通信，所述第二无线收发模块42还与所述第一WIFI中继器2中的第一无线收发模块22可以双向通信。

在用户设备1与移动通信终端5的远距离(300-1000米)通信时(即在中继模式下)，将第一WIFI中继器2上的第一WIFI通信模块21置于关闭状态，将第一无线收发模块22，第二无线收发模块42以及第二WIFI通信模块41置于打开状态。所述移动通信终端5通过第二WIFI中继器4和第一无线收发模块22与用户设备1的主控单元12通信，即移动通信终端5通过第二WIFI中继器4和第一无线收发模块22查询用户设备的工作状态或配置用户设备1的工作参数，主控单元12通过第一无线收发模块22将用户设备1的状态信息反馈至第二WIFI中继器4的第二无线收发模块42，第二无线收发模块42接收该状态信息后，通过第二WIFI通信模块42最终将用户设备1的工作信息反馈至移动通信终端5，使用户能够实时了解用户设备1的状态信息；同时，用户再通过移动通信终端5，将配置参数依次通过第二WIFI通信模块41、第二无线收发模块42、第一无线收发模块22转发给主控单元12，从而实现远距离的无线信号的传输及可操控性。

其中，第一无线收发模块22通过本地通信接口与主控单元12相连接，本地通信接口一般是RS232串口，RS485通信口或者SPI接口等有线接口。

当用户设备1与移动通信终端5的中距离通信时，打开第二WIFI中继器4上的第二WIFI通信模块41，如图2所示，所述移动通信终端5通过第二WIFI通信模块41和第一WIFI通信模块21与用户设备的主控单元12通信，具体地，移动通信终端5通过第二WIFI通信模块41和第一WIFI通信模块21查询用户设备的工作状态或配置用户设备的工作参数，并将设备信息反馈到移动通信终端5上，使用户能够实时了解用户设备1的状态信息；同时，用户可根据收到的用户设备的状态信息及测量的需要，将调整用户设备的控制信息通过移动通信终端5发送至第二WIFI通信模块41，第二WIFI通信模块41又进一步将该控制信息通过第一WIFI通信模块21转发给主控单元12，从而实现近、中距离(100-300米)的无线信号的传输及可操控性。

较优地，第一WIFI通信模块21与第二WIFI中继器4上的第二WIFI通信模块41间进行信息互传时，可将第二WIFI中继器4上的第二无线收发模块42置于关闭状态，以降低设备功耗。

当用户设备1与移动通信终端5在较近距离的通信时，关闭第二WIFI中继器4，所述移动通信终端5通过第一WIFI中继器2上的第一WIFI通信模块21与用户设备1的主控单元通信。移动通信终端5通过第一WIFI通信模块21可以查询用户设备1的工作状态或配置用户设备1的工作参数，并将设备告警信息上报到移动通信终端上。

本实施例中通过设置两个中继器实现了远距离通信，并可以在不同环境下进行切换，在较远距离时通过两个中继器中的无线收发模块通信，在较近距离时直接通过一个或两个WIFI通信模块通信，WIFI通信速率快，带宽高，可以实现无线升级下载设备软件的功能。

所述用户设备可为扫平仪，水准仪或全站仪等测量仪器，以扫平仪为例，所述第二WIFI中继器4可以设置在探测扫平仪信号的探测器内，也可以设置在支撑扫平仪的三脚架上。同时，还可以集成在夹持件、移动终端的外壳、标尺或钥匙扣内，只要能够使移动通信终端在较远的位置实现对扫平仪的远程控制及监控即可。

本发明第二实施例公开的WIFI无线中继装置，如图3所示，所述WIFI无线中继装置包括第一WIFI中继器2，其为本发明第一实施例省去第二WIFI中继器4(相当于实施例一中第二WIFI中继器4置于关闭状态)的WIFI无线中继装置，所述第一WIFI中继器2包括第一WIFI通信模块21和第一无线收发模块22，所述第一无线收发模块22和第一WIFI通信模块21分别与用户设备1的主控单元12可进行双向数据的传输。

如图3所示，所述第一WIFI通信模块21设置于用户设备1上，并处于AP的工作模式下，用于实现移动通信终端5与主控单元12间的无线通信，即移动通信终端5将对用户设备工作状态的查询信息和配置扫平仪工作参数的控制信息通过WIFI无线传输给主控单元，所述主控单元12通过所述第一WIFI中继器2(或第一WIFI通信模块21)直接将状态信息反馈给移动通信终端，本实施例适用于用户设备与所述移动通信终端较近距离的信息传输。

上述两实施例中，所述第一WIFI通信模块11采用2.4G无线技术，以提高信号的抗干扰能力，且移动通信终端5与第一WIFI通信模块11间在信息发送与接收前，需要通过WIFI的SSID和密码鉴权的安全鉴权程序，从而增加了通信的安全性。

主控单元12反馈给移动通信终端5的用户设备工作状态的状态信息包括用户设备的工作模式信息，用户设备的工作参数信息，告警信息及软件信息等，所述移动通信终端5向主控单元12发送的控制信息包括实时配置用户设备的工作模式及工作参数，查询用户设备的工作状态，设置告警信息，以及对设备软件的更新等。

所述移动通信终端5以智能手机为佳，也可以是其他的手持终端。手机上安装有用户设备APP软件，用户根据用户设备APP软件发送控制信息。该软件的安装平台包括但不限于iOs，Android，WindowsPhone平台。

WIFI通信模块的发射功率以+16dBm，接收灵敏度以-93dBm为佳。WIFI通信模块工作在AP模式。

无线收发模块的发射功率以+20dBm，接收灵敏度以-118dBm为佳，可选择FSK、OOK、GFSK、MSK或GMSK调制方式的无线模块。

无线收发模块或WIFI通信模块可以选择多个工作频带，目前常用的公共自由频段是315MHz，433MHz，915MHz。而且在同一个工作频段上可以支持多路通信信道，当有通信信道冲突的时候，可以调频更改为其他信道来工作。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims

1.一种WIFI无线中继装置，用于实现用户设备和移动通信终端间信号的无线传输，其特征在于，包括设置于所述用户设备上的第一WIFI中继器，所述第一WIFI中继器包括第一WIFI通信模块和第一无线收发模块，所述用户设备通过第一WIFI通信模块或第一无线收发模块与所述移动通信终端进行双向的无线数据传输。

2.根据权利要求1所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，还包括第二WIFI中继器，所述第二WIFI中继器包括第二WIFI通信模块和第二无线收发模块，其中

所述第二无线收发模块用于实现所述第二WIFI通信模块与所述第一无线收发模块间双向的无线数据传输。

3.根据权利要求1或2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述用户设备内设置有主控单元，所述第一WIFI中继器通过本地通信接口与所述用户设备的主控单元进行数据传输。

4.根据权利要求1或2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述用户设备通过所述第一WIFI通信模块直接与所述移动终端设备进行数据传输。

5.根据权利要求2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述用户设备通过所述第一WIFI通信模块及第二WIFI通信模块实现与所述移动终端设备进行数据传输。

6.根据权利要求2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述用户设备通过所述第一无线收发模块，第二无线收发模块及第二WIFI通信模块实现与所述移动终端设备进行数据传输。

7.根据权利要求2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块的工作频带包括315MHz，433MHz或915MHz。

8.根据权利要求2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述第一无线收发模块和第二无线收发模块的同一工作频段上支持多路通信信道。

9.根据权利要求2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述第一无线收发模块和所述第二无线收发模块为选自FSK，OOK，MSK，GMSK调制方式的无线模块。

10.根据权利要求2所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述第一WIFI通信模块和第二WIFI通信模块工作在AP模式下。

11.根据权利要求5～10中任一权利要求所述的WIFI无线中继装置，其特征在于，所述用户设备为扫平仪，GNSS，全站仪，测距仪或水准仪。