一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，提供了一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。本實用新型通過將3G/4G模塊(201)、以太網(wǎng)模塊(202)、WiFi模塊(203)、ZigBee模塊（204)、藍牙模塊(205)和紅外模塊(206)進行集成，同時將RS232接口(501)、SD卡接口（502)、R485接口（503)、USB接口（504)、液晶屏接口（505)和視頻接口（506)進行整合，有效的利用了ZigBee的自組織、低功耗、傳輸距離遠、大容量等優(yōu)勢，解決了現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功耗高、容量小、通信方式單一等問題。
【專利說明】一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本實用新型涉及物聯(lián)網(wǎng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在未來的物聯(lián)網(wǎng)時代將會扮演非常重要的角色，它將成為連接感知網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶。作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)可以實現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò)，以及不同類型感知網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換.既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián).也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還需要具備設(shè)備管理功能，運營商通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備可以管理底層的各感知節(jié)點，了解各節(jié)點的相關(guān)信息，并實現(xiàn)遠程控制。
[0003]目前用于近距離無線通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)很多，僅常見的WSNs技術(shù)就包括Lonworks、ZigBee、6L0WPAN、RUBEE等。各類技術(shù)主要針對某一應(yīng)用展開，之間缺乏兼容性和體系規(guī)劃?，F(xiàn)在國內(nèi)、外已經(jīng)在展開針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)進行標(biāo)準(zhǔn)化工作，如3GPP、傳感器工作組，實現(xiàn)各種通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的互聯(lián)互通。
[0004]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有強大的協(xié)議轉(zhuǎn)換能力，從不同的感知網(wǎng)絡(luò)到接入網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議轉(zhuǎn)換、將下層的標(biāo)準(zhǔn)格式的數(shù)據(jù)統(tǒng)一封裝、保證不同的感知網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議能夠變成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)和信令；將上層下發(fā)的數(shù)據(jù)包解析成感知層協(xié)議可以識別的信令和控制指令。
[0005]物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)作為智能家居、智能農(nóng)業(yè)等物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)的通用型控制中心，它是傳輸層和感知層中間的通信網(wǎng)關(guān)，它接收感知層的傳感網(wǎng)節(jié)點采集到的現(xiàn)實物理世界的數(shù)據(jù)信息，并將這些數(shù)據(jù)信息通過通信網(wǎng)絡(luò)上傳至上層的應(yīng)用層；應(yīng)用層對這些數(shù)據(jù)信息進行存儲、分析和處理等操作后，產(chǎn)生相應(yīng)的控制命令，再通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)下發(fā)給感知層的設(shè)備，從而實現(xiàn)對底層傳感網(wǎng)節(jié)點的監(jiān)控和管理。
[0006]然而，現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)往往通過藍牙、紅外等方式和傳感網(wǎng)節(jié)點進行通信和控制，其容量比較小，功耗比較高。而且現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)往往只能實現(xiàn)固定的某一種方式進行網(wǎng)絡(luò)通信，比如WiFi，當(dāng)用戶沒有WiFi網(wǎng)絡(luò)時，其使用就受到了限制，影響用戶的使用體驗。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功耗高、容量小、通信方式單一等問題，提出一種新型通用物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)。
[0008]本發(fā)明實施例提出了一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，包括主處理器單元1、通信單元2、電源單元4、接口單元5和存儲單元6 ;
[0009]所述主處理器單元I為ARM處理器，與通信單元2、電源單元4、接口單元5和存儲單元6連接，通過發(fā)送和接收指令控制各單元的運行；
[0010]所述通信單元2，包括3G/4G模塊201、以太網(wǎng)模塊202、WiFi模塊203、ZigBee模塊204、藍牙模塊205和紅外模塊206，各個模塊通過接收主處理器單元I發(fā)送的指令對各傳感網(wǎng)節(jié)點進行控制和數(shù)據(jù)傳輸；
[0011]所述電源單元4，包括電源管理模塊401和充電模塊402，用于向主處理器單元1、通信單元2、接口單元5和存儲單元6提供電源；
[0012]所述接口單元5，包括RS232 接口 501、SD 卡接口 502、R485 接口 503、USB接口 504、液晶屏接口 505和視頻接口 506，用于信號的適配輸出；
[0013]所述存儲單元6，包括DDR模塊(601)和Flash模塊(602)。
[0014]所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還包括音視頻管理單元3，和接口單元5、主處理器單元I相連接，包括音頻管理模塊301和視頻管理模塊302，用于處理音頻和視頻信號，并通過接口單元5進行傳輸。
[0015]所述3G/4G 模塊支持擴展 WCDMA、TD-SCDMA, CDMA2000 三種 3G 制式和 TDD-LTE、FDD-LTE兩種4G制式。
[0016]所述主處理器單元I支持Android和Linux雙操作系統(tǒng)。
[0017]所述充電模塊402為鋰電池。
[0018]所述視頻接口 506為LVDS視頻接口。
[0019]所述主控制器單元的系統(tǒng)啟動方式為Flash或SD卡啟動。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提出的一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，增加了 ZigBee等方式，對傳感網(wǎng)節(jié)點進行控制，同時集成了 3G/4G以及多種通信接口，有效的利用了 ZigBee的自組織、低功耗、傳輸距離遠、大容量等優(yōu)勢，解決了現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)功耗高、容量小、通信方式單一等問題。
[0021]同時，本實用新型提出的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還將多種設(shè)備接口進行集成，實現(xiàn)了信息呈現(xiàn)的多樣化，大大改善了用戶體驗。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0022]圖1是本實用新型實施例1提供的一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)模塊圖；
[0023]圖2是本實用新型實施例2提供的一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)電路連接示意圖。
【【具體實施方式】】
[0024]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0025]此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0026]本實用新型實施例1提供了一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，如圖1所示，包括主處理器單元1、通信單元2、電源單元4、接口單元5和存儲單元6 ；
[0027]所述主處理器單元I為ARM處理器，優(yōu)選采用Cortex-AS架構(gòu)，與通信單元2、電源單元4、接口單元5和存儲單元6連接，通過發(fā)送和接收指令控制各單元的運行；
[0028]所述通信單元2，包括3G/4G模塊201、以太網(wǎng)模塊202、WiFi模塊203、ZigBee模塊204、藍牙模塊205和紅外模塊206，各個模塊通過接收主處理器單元I發(fā)送的指令對各傳感網(wǎng)節(jié)點進行控制和數(shù)據(jù)傳輸；
[0029]所述電源單元4，包括電源管理模塊401和充電模塊402，用于向主處理器單元1、通信單元2、接口單元5和存儲單元6提供電源；
[0030]所述接口單元 5，包括 RS232 接口 501、SD 卡接口 502、R485 接口 503、USB 接口504、液晶屏接口 505和視頻接口 506，用于信號的適配輸出；
[0031]所述存儲單元6包括DDR模塊601和Flash模塊602，用于數(shù)據(jù)的存儲。
[0032]根據(jù)不同的應(yīng)用場景，比如在智能家居應(yīng)用中，當(dāng)無線傳感網(wǎng)節(jié)點的通信方式為藍牙時，物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)在主控制器單元I的控制下，啟動藍牙模塊205進行傳感網(wǎng)節(jié)點的數(shù)據(jù)采集，將數(shù)據(jù)進行分析和存儲后，通過WiF1、3G/4G或以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)將信息傳送給最終用戶，用戶通過操作終端進行操作，將操作指令傳送給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)通過藍牙模塊對智能家居終端進行控制和操作。比如在智能農(nóng)業(yè)的應(yīng)用場景中，藍牙的通信方式已經(jīng)不能適應(yīng)，傳感網(wǎng)終端往往采用ZigBee方式進行通信。采用該物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，用戶可以靈活的選擇通信方式，提高了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的適應(yīng)性，提高了物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的控制效率。
[0033]同時，可選的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還包括音視頻管理單元3，和接口單元5、主處理器單元I相連接，包括音頻管理模塊301和視頻管理模塊302，用于處理音頻和視頻信號，并通過接口單元5進行傳輸。該視頻接口單元可以連接到電腦終端或投影設(shè)備中，將傳感器接收到的信息進行直觀的顯示。音頻管理模塊可以進行語音控制和錄音，同時，該物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還可以通過Flash模塊602，對傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行存儲，支持視頻、音頻的回放等功能。
[0034]可選的，所述3G/4G模塊支持擴展WCDMA、TD-SCDMA, CDMA2000三種3G制式和TDD-LTE、FDD-LTE兩種4G制式。所述主處理器單元I支持Android和Linux雙操作系統(tǒng)，提高了該物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的適應(yīng)性。
[0035]本物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)支持ZigBee組網(wǎng)和傳感網(wǎng)管理等功能；可對通過ZigBee、RFID、BT網(wǎng)絡(luò)上傳的感知層數(shù)據(jù)進行處理，并轉(zhuǎn)換為3G、4G、WiF1、以太網(wǎng)等方式將數(shù)據(jù)上傳至應(yīng)用層。
[0036]本實用新型實施例2為本物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的電路連接示意圖，主處理器CPU為ARM處理器，優(yōu)選采用Cortex-A8架構(gòu),支持Android和Linux雙操作系統(tǒng)。電源管理模塊中Power采用12V電源輸入，鋰電池充電芯片為BQ2057，電源轉(zhuǎn)換芯片為LM22676MR，將12V電源輸入轉(zhuǎn)換為3.3V或5V輸出，電源管理模塊為DA9053。通信模塊中，以太網(wǎng)芯片為LAN8720，采用RJ-45以太網(wǎng)接口 ；ZigBee模塊芯片為CC2530，通信協(xié)議采用ZigBee 2007，3G/4G模塊接口 為 3G/4GModem 可支持 WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA/TDD-LTE/FDD-LTE 等通信方式，采用USB HOST方式接入芯片；WiFi模塊接口采用SD1方式接入芯片。接口模塊中，RS232為Debug串口模塊，R485接口芯片為MAX3485，USB接口管理芯片為USB2514，音頻管理芯片為SGTL5000，視頻輸出接口為LVDS，SD Slot為SD卡接口。存儲模塊采用DDR3內(nèi)存模塊，并集成了 INAND Flash存儲模塊；系統(tǒng)啟動方式為Flash或SD卡啟動。
[0037]綜上所述，本實用新型提出的一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，增加了 ZigBee等方式對傳感網(wǎng)節(jié)點進行控制，同時集成了 3G/4G以及多種通信接口，有效的利用了 ZigBee的自組織、低功耗、傳輸距離遠、大容量等優(yōu)勢，解決了現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)功耗高、容量小、通信方式單一等問題。同時，本實用新型提出的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)還將多種設(shè)備接口進行集成，實現(xiàn)了信息呈現(xiàn)的多樣化，大大改善了用戶體驗。
[0038]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，包括主處理器單元(I)、通信單元(2)、電源單元(4)、接口單元(5)和存儲單元(6)； 所述主處理器單元(I)為ARM處理器，與通信單元(2)、電源單元(4)、接口單元(5)和存儲單元(6)連接，通過發(fā)送和接收指令控制各單元的運行； 所述通信單元(2)，包括3G/4G模塊(201)、以太網(wǎng)模塊(202)、WiFi模塊(203)、ZigBee模塊(204)、藍牙模塊(205)和紅外模塊(206)，各個模塊通過接收主處理器單元(I)發(fā)送的指令對各傳感網(wǎng)節(jié)點進行控制和數(shù)據(jù)傳輸； 所述電源單元(4)，包括電源管理模塊(401)和充電模塊(402)，用于向主處理器單元(I)、通信單元(2)、接口單元(5)和存儲單元(6)提供電源； 所述接口單元(5)，包括 RS232 接口(501)、SD 卡接口(502)、R485 接口(503)、USB 接口(504)、液晶屏接口(505)和視頻接口(506)，用于信號的適配輸出； 所述存儲單元(6)包括DDR模塊(601)和Flash模塊(602)，用于數(shù)據(jù)的存儲。
2.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，還包括音視頻管理單元(3)，和接口單元(5)、主處理器單元(I)相連接，包括音頻管理模塊(301)和視頻管理模塊(302)，用于處理音頻和視頻信號，并通過接口單元(5)進行傳輸。
3.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述3G/4G模塊支持擴展WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000 三種 3G 制式和 TDD-LTE、FDD-LTE 兩種 4G 制式。
4.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述主處理器單元(I)支持Android和Linux雙操作系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述充電模塊(402)為鋰電池。
6.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，所述視頻接口(506)為LVDS視頻接□。
7.如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，其特征在于，系統(tǒng)啟動方式為Flash或SD卡啟動。
【文檔編號】H04W88/16GK204031464SQ201420488838
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月27日
【發(fā)明者】丁振強 申請人:深圳市訊方通信技術(shù)有限公司