智能云网关论文和设计-杨洋

全文摘要

本实用新型属于网关应用技术领域,具体公开了智能云网关,包括电源模块、LED模块、GPIO模块、电池模块、串口模块、ARM模块、ZigBee协调器、ZigBee终端、ZigBee路由器、云平台、GPRS模块;所述传感器接入所述ZigBee终端,所述ZigBee终端通过无线网传送到所述ZigBee路由器或所述ZigBee协调器,所述ZigBee协调器通过串口接入所述ARM模块,所述ARM模块通过串口连接所述GPRS模块,所述GPRS模块通过网络传送到所述云平台。

主设计要求

1.智能云网关,其特征在于:包括电源模块(1)、LED模块(2)、GPIO模块(3)、电池模块(4)、串口模块(5)、ARM模块(6)、ZigBee协调器(7)、ZigBee终端(8)、ZigBee路由器(9)、云平台(10)、GPRS模块(11);所述传感器接入所述ZigBee终端(8),所述ZigBee终端(8)通过无线网传送到所述ZigBee路由器(9)或所述ZigBee协调器(7),所述ZigBee协调器(7)通过串口接入所述ARM模块(6),所述ARM模块(6)通过串口连接所述GPRS模块(11),所述GPRS模块(11)通过网络传送到所述云平台(10)。

设计方案

1.智能云网关,其特征在于:包括电源模块(1)、LED模块(2)、GPIO模块(3)、电池模块(4)、串口模块(5)、ARM模块(6)、ZigBee协调器(7)、ZigBee终端(8)、ZigBee路由器(9)、云平台(10)、GPRS模块(11);所述传感器接入所述ZigBee终端(8),所述ZigBee终端(8)通过无线网传送到所述ZigBee路由器(9)或所述ZigBee协调器(7),所述ZigBee协调器(7)通过串口接入所述ARM模块(6),所述ARM模块(6)通过串口连接所述GPRS模块(11),所述GPRS模块(11)通过网络传送到所述云平台(10)。

2.根据权利要求1所述的智能云网关,其特征在于:所述串口模块(5)包含RS232或RS485,用来采集传感器数据。

3.根据权利要求1所述的智能云网关,其特征在于:所述LED模块(2)用来展示所示ZigBee协调器(7)与ARM模块(6)之间的通讯状态,以及展示所述GPRS模块(11)的运行状态。

4.根据权利要求1所述的智能云网关,其特征在于:所述电源(1)接收12VDC电压,降压3.3V给所述ARM模块(6)、供电给所述ZigBee协调器(7),降压到4V给所述GPRS模块(11)供电。

5.根据权利要求1所述的智能云网关,其特征在于:所述电池模块(4),用于提供掉电实时时钟,支持远程同步实时时钟。

6.根据权利要求1所述的智能云网关,其特征在于:所述ZigBee协调器(7)接收所述ZigBee终端(8)采集传感器的数据,发送给所述ARM模块(6),所述ARM模块(6)通过所述GPRS模块(11)通过网络传送到所述云平台(10),所述云平台(10)把数据传送到其它服务器、手机客户端进行数据分析存储。

7.根据权利要求1或6所述的智能云网关,其特征在于:所述ZigBee终端(8)通过所述ZigBee路由器(9)传到所述ZigBee协调器(7),或者直接传送给所述ZigBee协调器(7),实现自组网。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于网关应用技术领域,具体涉及智能云网关。

背景技术

随着物联网的不断发展,越来越多的设备需要上传数据到云平台,传统串口设备,如RS485\/RS232设备以及接口已经广泛应用于日常生活中,但是通过传统的有线方式采集数据,组网传送到云端,需要布置线缆,这就会增加施工成本,还有许多环境不适于布线,因此无线组网技术应运而生。

无线网技术主要有蓝牙、WIFI、ZigBee等,其中ZigBee是一种近距离、低功耗、低速率、低成本的无线传感器网络技术,主要用于近距离网状网连接。在低耗电待机模式下,2节5号干电池可支持1个节点工作6~24个月,甚至更长,这是ZigBee的突出优势,相比之下蓝牙可以工作数周、WiFi可以工作数小时。

因此,基于上述问题,本实用新型提供智能云网关。

实用新型内容

实用新型目的:本实用新型的目的是提供智能云网关,解决了背景技术中提出的问题。

技术方案:本实用新型提供智能云网关,包括电源模块、LED模块、GPIO模块、电池模块、串口模块、ARM模块、ZigBee协调器、ZigBee终端、ZigBee路由器、云平台、GPRS模块;所述传感器接入所述ZigBee终端,所述ZigBee终端通过无线网传送到所述ZigBee路由器或所述ZigBee协调器,所述ZigBee协调器通过串口接入所述ARM模块,所述ARM模块通过串口连接所述GPRS模块,所述GPRS模块通过网络传送到所述云平台。

本技术方案的,所述串口模块包含RS232或RS485,用来采集传感器数据。

本技术方案的,所述LED模块用来展示所示ZigBee协调器与ARM模块之间的通讯状态,以及展示所述GPRS模块的运行状态。

本技术方案的,所述电源接收12VDC电压,降压3.3V给所述ARM模块、供电给所述ZigBee协调器,降压到4V给所述GPRS模块供电。

本技术方案的,所述电池模块,用于提供掉电实时时钟,支持远程同步实时时钟。

本技术方案的,所述ZigBee协调器接收所述ZigBee终端采集传感器的数据,发送给所述ARM模块,所述ARM模块通过所述GPRS模块通过网络传送到所述云平台,所述云平台把数据传送到其它服务器、手机客户端进行数据分析存储。

本技术方案的,所述ZigBee终端通过所述ZigBee路由器传到所述ZigBee协调器,或者直接传送给所述ZigBee协调器,实现自组网。

与现有技术相比,本实用新型的智能云网关的有益效果在于:1、采用了ZigBee作为无线网组网方案,减少了有线网络的布线花费的人力财力成本,在不方便不有线网的情况下,提供了更好的选择,免去了布线的困扰;2、根据ZigBee传输协议进行制作,Zigbee具有低速率、自组网、高安全和稳定性强等优点,适合建立独立的系统;3、传统的采集数据主要依赖底层的MCU,这样过分的增加了底层的处理器的负担,本结构直接采集数据到云端,减少了底层MCU的工作量,云端可以利用强大的硬件资源进行大数据分析,在大数据分析的背景下,能得出客观规律,指导生产。

附图说明

图1 是本实用新型的智能云网关的结构示意图;

图2-图5是本实用新型的智能云网关的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本实用新型。

如图1所示的智能云网关,包括电源模块1、LED模块2、GPIO模块3、电池模块4、串口模块5、ARM模块6、ZigBee协调器7、ZigBee终端8、ZigBee路由器9、云平台10、GPRS模块11;所述传感器(图1中未标出)接入所述ZigBee终端8,所述ZigBee终端8通过无线网传送到所述ZigBee路由器9或所述ZigBee协调器7,所述ZigBee协调器7通过串口接入所述ARM模块6,所述ARM模块6通过串口连接所述GPRS模块11,所述GPRS模块(11)通过网络传送到所述云平台10。

进一步优选的,所述串口模块5包含RS232或RS485,用来采集传感器数据;及所述LED模块2用来展示所示ZigBee协调器7与ARM模块6之间的通讯状态,以及展示所述GPRS模块11的运行状态;及所述电源1接收12VDC电压,降压3.3V给所述ARM模块6、供电给所述ZigBee协调器7,降压到4V给所述GPRS11模块供电;及所述电池模块4,用于提供掉电实时时钟,支持远程同步实时时钟;及所述ZigBee协调器7接收所述ZigBee终端8采集传感器(图1中未标出)的数据,发送给所述ARM模块6,所述ARM模块6通过所述GPRS模块11通过网络传送到所述云平台10,所述云平台10把数据传送到其它服务器、手机客户端等进行数据分析存储;及所述ZigBee终端8通过所述ZigBee路由器9传到所述ZigBee协调器7,或者直接传送给所述ZigBee协调器7,实现自组网。

实施例

如图1所示,智能云网关,电源1接收12VDC,一路转换成3.3V给ARM模块6和ZigBee协调器7供电,一路输出4V给GPRS模块11供电,电池可以保障ARM6在断电情况下有精确的实时时钟,LED模块2可以直观展示GPRS模块3和ZigBee7的运行状态,串口模块5和GPIO模块3是智能云网关可以采集数据,ARM模块6通过串口与GPRS模块11和ZigBee7信息交互,通过引脚控制GPRS11和ZigBee7开关机、复位等。

ZigBee终端8使用电池供电,通过串口采集传感器(图1中未标出)数据,在近距离直接传送给ZigBee协调器7,远距离可以增加ZigBee路由器9进行中继到ZigBee协调器7,无线组网是自组网。GPRS模块11通过2G、3G或4G信号跟云平台10进行信息交互,云平台10可以进行数据分析、存储、展示、发送给移动用户等操作。

本实施例中,所述ARM模块6为ST生产的STM32F103系列的32单片机,所述ZigBee终端8、ZigBee路由器9和ZigBee协调器7采用的TI生产的CC2530ZigBee芯片,采用的是应用广泛的Z-Stack 2.5.1a协议栈。

本实施例中,传感器包括但不限于温湿度传感器、甲烷气体传感器、二氧化碳传感器、一氧化碳传感器、PH传感器、COD传感器、电导率传感器、氧气传感器。

传感器接入ZigBee终端,用户通过手机APP或者Web端配置智能云网关,发送允许入网请求,使ZigBee终端运行,接入智能云网关,手机APP或者Web端可以查看到传感器的数据,发送配置命令,接触智能云网关入网操作,至此智能云网关就可以采集传感器数据。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以作出若干改进,这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

设计图

智能云网关论文和设计

相关信息详情

申请码:申请号:CN201920807749.5

申请日:2019-05-31

公开号:公开日:国家:CN

国家/省市:84(南京)

授权编号:CN209545892U

授权时间:20191025

主分类号:H04W 88/16

专利分类号:H04W88/16;H04W84/18;H04W4/80;G08C17/02;H04L29/08

范畴分类:39C;

申请人:南京奇崛电子科技有限公司

第一申请人:南京奇崛电子科技有限公司

申请人地址:211500 江苏省南京市六合区雄州街道王桥路59号科创中心16楼

发明人:杨洋

第一发明人:杨洋

当前权利人:南京奇崛电子科技有限公司

代理人:贺翔

代理机构:32237

代理机构编号:江苏圣典律师事务所

优先权:关键词:当前状态:审核中

类型名称:外观设计

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

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