本技術(shù)涉及路燈控制，具體涉及一種用于矩陣通訊的擴(kuò)展模塊。

背景技術(shù)：

1、隨著城市路網(wǎng)建設(shè)的不斷發(fā)展，路燈數(shù)量增多。而提高路燈智能化管理和功能多樣性，已成為城市照明系統(tǒng)建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。在智能路燈中可以使用哪些無線控制方案呢？

2、傳統(tǒng)的智慧路燈通訊方式廣泛使用的是電力線載波、zigbee或者2g、4g通信方式。其中，電力線載波與zigbee通信方式的控制信號均需在配電箱的集中器進(jìn)行中轉(zhuǎn)后才與后臺通信，由于集中器采用輪詢機(jī)制，其與每個(gè)智慧路燈逐一進(jìn)行通信，使得巡檢周期長，狀態(tài)反饋慢；且電力線載波的控制信號還易受電力線上其它設(shè)備的干擾。實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)電力線空載時(shí)，點(diǎn)對點(diǎn)載波信號可傳輸?shù)綆坠?。但?dāng)電力線上負(fù)荷很重時(shí)，只能傳輸幾十米。zigbee的控制信號則易受其它無線信號干擾，且建筑物遮擋也可能造成其通信不穩(wěn)定。另外2g、4g無線通訊方式每臺智慧路燈中含有一個(gè)通訊模組、一張sim卡，從而智慧路燈可直接與后臺無線通信，但通信方式基于無線公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)安全性低，受網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商限制通訊覆蓋率低，不能全球通用。并且每年會(huì)產(chǎn)生大量運(yùn)營商費(fèi)用，對于智慧路燈控制器來說成本超出預(yù)期。

3、低功耗藍(lán)牙支持點(diǎn)對點(diǎn)拓?fù)?，也允許設(shè)備廣播數(shù)據(jù)，使得一臺發(fā)出廣播的設(shè)備能夠與許多收聽廣播的設(shè)備通信，從而支持一對多設(shè)備通信。近年有了mesh網(wǎng)絡(luò)支持，藍(lán)牙支持復(fù)雜的多對多通信，mesh網(wǎng)絡(luò)中的任何設(shè)備都能與同一網(wǎng)絡(luò)中的任何其他設(shè)備進(jìn)行通信。此外，設(shè)備無需位于彼此的直接無線電傳輸范圍內(nèi)。消息可在一系列跳躍的過程中，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行中繼，因此網(wǎng)絡(luò)能夠覆蓋非常廣闊的物理區(qū)域。藍(lán)牙技術(shù)的工作頻段全球通用，適用于全球范圍內(nèi)用戶無界限的使用。并且網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有的信息都需要認(rèn)證，防止重傳信息發(fā)送的時(shí)候都帶有序列號。藍(lán)牙通信采用差錯(cuò)檢測和校正、數(shù)據(jù)編解碼、差錯(cuò)控制、數(shù)據(jù)加噪等，提高了藍(lán)牙無線傳輸數(shù)據(jù)的可靠性，另外，自適應(yīng)跳頻技術(shù)，最大程度地減少和其他2.4g?ism頻段無線電波的串?dāng)_。利用藍(lán)牙設(shè)備可以搜索到另外一個(gè)藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品，迅速建立起兩個(gè)設(shè)備之間的聯(lián)系，在控制軟件的作用下，可以自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)。點(diǎn)對點(diǎn)之間的通訊距離更是達(dá)到了百米以上，通過藍(lán)牙m(xù)esh組網(wǎng)功能配合藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)形成覆蓋面積廣的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型公開了一種用于矩陣通訊的擴(kuò)展模塊，所述擴(kuò)展模塊是一塊獨(dú)立pcb板，所述pcb板上包含：物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片、濾波匹配電路、石英晶體和多個(gè)貼片式電阻電容元件；所述擴(kuò)展模塊的pcb板設(shè)置有通訊接口及天線端子，所述通訊接口直接連接到路燈控制器的串口通訊端口；

2、所述擴(kuò)展模塊從路燈控制器獲得供電電壓，供電電壓范圍2.0-3.6v。

3、如本實(shí)用新型所述的擴(kuò)展模塊，所述擴(kuò)展模塊休眠狀態(tài)下的維持電流小于等于0.4ua，工作頻段為2.4g，發(fā)射功率小于等于10dbm，在傳輸速率大于等于1mbps時(shí)，接收靈敏度不劣于-97dbm，點(diǎn)對點(diǎn)的通訊距離大于等于150米。

4、如本實(shí)用新型所述的擴(kuò)展模塊，所述物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片采用phy6212。

5、如本實(shí)用新型所述的擴(kuò)展模塊，濾波匹配電路為π型濾波器，包括一只電阻和兩只濾波電容，π型濾波器的匹配阻抗為50歐姆；所述電阻兩端分別連接物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片的射頻輸入端子和天線端子，所述射頻輸入端子連接第一濾波電容的一端，所述天線端子連接第二濾波電容的一端，第一濾波電容及第二濾波電容的另一端接地匹配50歐姆阻抗。

6、如本實(shí)用新型所述的擴(kuò)展模塊，濾波匹配電路的電阻和電容為貼片式元件。

7、如本實(shí)用新型所述的擴(kuò)展模塊，所述石英晶體的兩端連接物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片的兩個(gè)振蕩端子。

8、如本實(shí)用新型所述的擴(kuò)展模塊，所述通訊接口使用直插dip或是表面貼片smd，所述通訊接口包括：藍(lán)牙芯片供電接線端、信號接收端、信號發(fā)送端和地線端。

9、本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：矩陣通訊擴(kuò)展模塊供電電壓范圍2.0-3.6v,休眠電流低至0.4ua，工作頻段為2.4g，發(fā)射功率10dbm，接收靈敏度-97dbm(1mbps)，點(diǎn)對點(diǎn)的通訊距離可達(dá)150米。利用藍(lán)牙m(xù)esh實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)路燈控制器智能化，實(shí)現(xiàn)了路燈遠(yuǎn)程控制、實(shí)時(shí)控制、單點(diǎn)管理、集中式管理、系統(tǒng)監(jiān)控管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輕松管理避免巡檢人員繁忙巡檢周期長，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集分析，有效的解決能源浪費(fèi)、故障報(bào)警避免道路安全隱患。全面提升了管理效率，大大降低了運(yùn)行和維護(hù)成本。并且藍(lán)牙m(xù)esh通訊也降低了路燈控制器的電子元器件成本提高了通訊可靠性、安全性。

技術(shù)特征：

1.一種用于矩陣通訊的擴(kuò)展模塊，其特征在于，所述擴(kuò)展模塊是一塊獨(dú)立pcb板，所述pcb板上包含：物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片、濾波匹配電路、石英晶體和多個(gè)貼片式電阻電容元件；所述擴(kuò)展模塊的pcb板設(shè)置有通訊接口及天線端子，所述通訊接口直接連接到路燈控制器的串口通訊端口；

2.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊，其特征在于，所述擴(kuò)展模塊休眠狀態(tài)下的維持電流小于等于0.4ua，工作頻段為2.4g，發(fā)射功率小于等于10dbm，在傳輸速率大于等于1mbps時(shí)，接收靈敏度不劣于-97dbm，點(diǎn)對點(diǎn)的通訊距離大于等于150米。

3.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊，其特征在于，所述物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片采用phy6212。

4.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊，其特征在于，濾波匹配電路為π型濾波器，包括一只電阻和兩只濾波電容，π型濾波器的匹配阻抗為50歐姆；所述電阻兩端分別連接物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片的射頻輸入端子和天線端子，所述射頻輸入端子連接第一濾波電容的一端，所述天線端子連接第二濾波電容的一端，第一濾波電容及第二濾波電容的另一端接地匹配50歐姆阻抗。

5.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊，其特征在于，濾波匹配電路的電阻和電容為貼片式元件。

6.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊，其特征在于，所述石英晶體的兩端連接物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片的兩個(gè)振蕩端子。

7.如權(quán)利要求1所述的擴(kuò)展模塊，其特征在于，所述通訊接口使用直插dip或是表面貼片smd，所述通訊接口包括：藍(lán)牙芯片供電接線端、信號接收端、信號發(fā)送端和地線端。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)公開了一種用于矩陣通訊的擴(kuò)展模塊，擴(kuò)展模塊是一塊獨(dú)立PCB板，板上包含：物聯(lián)網(wǎng)藍(lán)牙無線通信芯片、濾波匹配電路、石英晶體和多個(gè)貼片式電阻電容元件；所述擴(kuò)展模塊的PCB板設(shè)置有通訊接口及天線端子，所述通訊接口直接連接到路燈控制器的串口通訊端口；擴(kuò)展模塊從路燈控制器獲得供電電壓，供電電壓范圍2.0?3.6V。擴(kuò)展模塊休眠狀態(tài)下的維持電流小于等于0.4uA，工作頻段為2.4G，發(fā)射功率小于等于10dBm，在傳輸速率大于等于1Mbps時(shí)，接收靈敏度不劣于?97dBm，點(diǎn)對點(diǎn)的通訊距離大于等于150米。

技術(shù)研發(fā)人員：袁杰,李志慧
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京遠(yuǎn)方動(dòng)力可再生能源科技股份公司
技術(shù)研發(fā)日：20240118
技術(shù)公布日：2024/12/26