CN107707465A - 一种多功能工业物联网网关装置 - Google Patents

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陈健
肖鹏
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    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
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Abstract

本发明是一种多功能工业物联网网关装置。包括有若干传感器、网关、云端服务器、本地计算机，其中若干传感器与网关连接，网关通过WIFI方式与云端服务器连接，且网关通过串口与本地计算机连接。当获得底层传感器数据之后，可根据用户需要，进行本地和远程数据传送。本发明既能将数据上传本地计算机，也能将数据上传至不同制造厂家的设备云服务器，以实现数据的远程访问。本发明还可以多途径访问传感器数据，方便对工业现场的监测。

Description

一种多功能工业物联网网关装置
技术领域
本发明涉及一种多功能工业物联网网关装置，属于物联网网关装置的创新技术。
背景技术
目前，对传感器数据的访问，一种方式是直接通过串口传输至本地计算机进行显示；一种是通过WIFI设备将其上传至设备云服务器，利用远程智能终端进行数据访问。
发明内容
为了克服现有传感器采集数据访问途径单一的缺陷，本发明提供了一种多功能工业物联网网关装置。本发明既能将数据上传本地计算机，也能将数据上传至不同制造厂家的设备云服务器。
本发明技术方案是：本发明的多功能工业物联网网关装置，包括有若干传感器、网关、云端服务器、本地计算机，其中若干传感器与网关连接，网关通过WIFI方式与云端服务器连接，且网关通过串口与本地计算机连接。
本发明将传感器采集的数据发送至网关，网关获得数据之后，即可根据用户需要，进行本地和远程转发。网关主要由CC2530MOD和CC3200MOD组成，CC2530MOD在网关内充当协调器，主要功能是建立Zigbee传感网络、收集下层传感器采集的数据、将数据发送给CC3200MOD、将数据发送给本地计算机；CC3200MOD在网关内充当协议转换和WIFI设备，主要功能是收集CC2530MOD发送过来的数据、将符合Zigbee协议的数据转换为符合TCP/IP协议的数据、将数据通过WIFI发送至设备云服务器。网关本地传输时，由CC2530MOD将数据通过RS-232串口发送至本地计算机。网关传输数据到设备云时，利用SPI方式将CC2530MOD收集的数据发送给CC3200MOD，CC3200MOD通过WIFI技术,以HTTP协议方式将数据上传至不同厂家的设备云服务器。本发明既能将数据传输至本地计算机，也能将数据上传至不同制造厂家的设备云服务器，以实现数据的远程访问。本发明还可以多途径访问传感器数据，方便对工业现场的监测。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
实施例：
本发明的多功能工业物联网网关装置，包括有若干传感器、网关、云端服务器、本地计算机，其中若干传感器与网关连接，网关通过WIFI方式与云端服务器连接，且网关通过串口与本地计算机连接。
CC2530是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE 应用的一个真正的片上系统解决方案。该芯片内嵌了业界标准的增强型8051内核和优良性能的RF收发器，集成了1个8KB的RAM,系统内可编程闪存可支持32/64/128/256KB。该芯片拥有强大的外部资源，5通道的DMA、IEEE802.15.4的MAC定时器、一个16位定时器、一个8位定时器、具有捕获功能的32-kHz睡眠定时器，硬件支持CSMA/CA、精确的数字化RSSI/LQI电池监测和温度传感器、21个可编程输入输出引脚。
本发明采用的CC2530MOD由CC2530芯片及一些外围电路组成，该MOD可使用可以使用CC2530芯片上的所有资源及所有功能。
CC2530MOD在网关内充当协调器，主要功能建立Zigbee传感网络、收集下层传感器采集的数据、将数据传发送给CC3200MOD、将数据发送给本地计算机。协调器上电后经过一系列系统初始化和网络参数初始化建立起Zigbee网路，网络建立后协调器承担起网络管理，接受传感器节点上传数据，与上位机通信的任务。传感器节点在协调器创建好网络之后，加入 到网络当中，并以ZigBee协议将数据发送至协调器。
CC3200是具有内置 Wi-Fi 连通性的单片微控制器单元 (MCU)。 内部集成了高性能 ARM Cortex-M4 MCU 的无线 MCU，应用 MCU 子系统包含一个运行频率为 80MHz 的行业标准 ARM Cortex-M4 内核。 此器件包含多种外设，其中包括一个快速并行摄像头接口，I2S，SD/MMC，UART，SPI，I2C 和四通道模数转换器 (ADC)。 CC3200 系列包括用于代码和数据的灵活嵌入式 RAM，以及具有外部串行闪存引导加载程序和外设驱动程序的 ROM。Wi-Fi网络处理器子系统特有一个Wi-Fi 片上互联网并且包含一个额外的专用 ARM MCU，该MCU可完全免除应用MCU的处理负担。这个子系统包含 802.11 b/g/n 射频、基带和具有强大加密引擎的MAC，以实现支持256位加密的快速、安全互联网连接。 CC3200 器件支持基站、访问点和Wi-Fi直接模式。该器件还支持WPA2个人和企业安全性以及 WPS2.0。Wi-Fi片上互联网包括嵌入式TCP/IP和TLS/SSL堆栈，HTTP服务器和多个互联网协议。
本发明采用的CC3200MOD由CC3200芯片及一些外围电路组成，该MOD可使用可以使用CC3200芯片上的所有资源及所有功能。
CC3200是具有内置 Wi-Fi 连通性的单片微控制器单元 (MCU)。 内部集成了高性能 ARM Cortex-M4 MCU 的无线 MCU，应用 MCU 子系统包含一个运行频率为 80MHz 的行业标准 ARM Cortex-M4 内核。 此器件包含多种外设，其中包括一个快速并行摄像头接口，I2S，SD/MMC，UART，SPI，I2C 和四通道模数转换器 (ADC)。CC3200 系列包括用于代码和数据的灵活嵌入式 RAM，以及具有外部串行闪存引导加载程序和外设驱动程序的 ROM。Wi-Fi网络处理器子系统特有一个Wi-Fi 片上互联网并且包含一个额外的专用 ARM MCU，该MCU可完全免除应用MCU的处理负担。这个子系统包含 802.11 b/g/n 射频、基带和具有强大加密引擎的MAC，以实现支持256位加密的快速、安全互联网连接。 CC3200 器件支持基站、访问点和Wi-Fi直接模式。该器件还支持WPA2个人和企业安全性以及 WPS2.0。Wi-Fi片上互联网包括嵌入式TCP/IP和TLS/SSL堆栈，HTTP服务器和多个互联网协议。
CC3200MOD在网关内充当协议转换和WIFI设备，主要功能是收集CC2530MOD发送过来的数据、将Zigbee协议格式的数据转换为TCP/IP协议格式的数据、将数据通过WIFI发送至云端服务器。在CC3200MOD获取到CC2530MOD发送过来的数据后，首先将自身设置为站点模式，通过路由器的网络的连接到因特网，使用DNS获取设备云的IP地址，然后通过设备云提供的HTTP端口和API函数，利用HTTP协议将数据上传到设备云上。
云端服务器为不同制造厂家的设备云。设备云主要提供数据分析、数据计算和数据存储的功能。可以通过设备云提供的API函数和数据访问端口，与设备云进行数据交互。
传感器采集到数据发送至以CC2530MOD为核心的协调器,此时协调器将数据通过串口送至本地电脑。同时也将数据通过SPI方式发送至CC3200MOD，CC3200MOD利用WIFI，以HTTP协议方式将数据上传至设备云服务器。此后，就可以通过智能终端访问来自底层传感器的数据。实现了多途径同时访问的功能。

Claims (3)

1.一种多功能工业物联网网关装置，其特征在于包括有若干传感器、网关、云端服务器、本地计算机，其中若干传感器与网关连接，网关通过WIFI方式与云端服务器连接，且网关通过串口与本地计算机连接。
2.根据权利要求1所述的多功能工业物联网网关装置，其特征在于上述云端服务器还连接有智能终端。
3.根据权利要求1或2所述的多功能工业物联网网关装置，其特征在于上述网关包括有CC2530MOD和CC3200MOD，CC2530MOM将数据通过RS-232串口发送至本地计算机；在网关的云端传输时，CC2530MOD收集的数据利用SPI传输发送给CC3200MOM，CC3200MOD通过WIFI方式将数据上传至不同厂家的设备云端服务器。
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