CN108494673A - 一种模块化快速组合式机载物联网网关装置 - Google Patents

一种模块化快速组合式机载物联网网关装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，包括物联网智能适配终端、多媒体显示控制器和卫星定位模组，物联网智能适配终端通过固定式触点连接器连接到多媒体显示控制器和卫星定位模组，固定式触点连接器包括连接器插入部分和连接器被插入部分，连接器插入部分包括具有若干金属触点的触点区域和位于触点区域两侧的凸出卡扣，连接器被插入部分包括触点区域和与凸出卡扣相配合的卡槽，连接器被插入部分的触点区域与连接器插入部分的触点区域相对应。采用本发明能尽量避免线路问题对网关功能的损害，保证了物联网的使用。

Description

一种模块化快速组合式机载物联网网关装置
技术领域
本发明涉及物联网领域，具体涉及一种模块化快速组合式机载物联网网关装置。
背景技术
物联网技术的发展对于前端的物联网接入，提出多种多样的需求，尤其在工业机械、农业机械、工程车辆、大型乘用车辆等类型对象的应用上，物联网接入的方式、内容呈现出了即具有多样性，又具有共通性的特点。因此，如何满足上述类型机载物联网接入设备的功能需求，并同时保证接入设备能够具备充分的灵活性、可配置性，来满足物联网系统数据采集、通讯、应用的相关任务功能，对设备本身的构成方案提出了很高的要求。基于此类的需求情况，设计出一种模块化快速组合式的机载物联网网关装置，解决工业机械、农业机械、工程车辆、大型乘用车辆等对象，接入物联网系统时，涉及控制设备、显示设备、网关和定位设备多个设备，通常需要事先安装在车辆和设备上，连线复杂，占用空间较多，连线在工作时常影响工作效率并容易被切断，使用无线通信又容易受到干扰，尤其是网关设备，一旦线路遭到损坏或干扰，会影响所有连线设备的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，以解决现有技术中网关连线使用的过程中线路易受损或被干扰信号影响整个物联网使用的缺陷。
所述的模块化快速组合式机载物联网网关装置，包括物联网智能适配终端、多媒体显示控制器和卫星定位模组，物联网智能适配终端通过固定式触点连接器连接到多媒体显示控制器和卫星定位模组，固定式触点连接器包括连接器插入部分和连接器被插入部分，连接器插入部分包括具有若干金属触点的触点区域和位于触点区域两侧的凸出卡扣，连接器被插入部分包括触点区域和与凸出卡扣相配合的卡槽，连接器被插入部分的触点区域与连接器插入部分的触点区域相对应。
优选的，物联网智能适配终端中设有电源模块、微处理器、通信模块和显示模块，物联网智能适配终端上的固定式触点连接器均连接到微处理器，显示模块和各通信模块也连接到微处理器。
优选的，卫星定位模组内设有天线模块和北斗/GPS双模卫星定位模块，北斗/GPS双模卫星定位模块分别连接到天线模块和固定式触点连接器。
优选的，多媒体显示控制器包括触摸显示屏和安装触摸显示屏的底座，触摸显示屏电连接到固定式触点连接器。
优选的，通信模块包括4G无线通信模块和蓝牙无线通信模块。
优选的，通信模块还包括RS485通信模块和RS232通信模块，物联网智能适配终端侧面设有RS485通信接口和RS232通信接口。
优选的，显示模块为安装在物联网智能适配终端正面的液晶显示屏。
优选的，连接器插入部分分别设在多媒体显示控制器的底座底部和物联网智能适配终端背面，连接器被插入部分分别设在物联网智能适配终端顶部和卫星定位模组正面。
优选的，物联网智能适配终端的左右两侧和正面还设有模拟信号输入接口、模拟信号输入接口、网口、USB口、采集口、数字信号输出接口、串口、对外供电口、电源输入接口及接地口中的一种或几种接口。
优选的，触点区域的金属触点包括通信触点和电源触点。
本发明的优点在于：网关与现场主要的操控和定位装置，即多媒体显示控制器和卫星定位模组通过固定式触点连接器连接，这能防止采用有线连接和无线连接时产生的线路受损或信号受干扰的问题。由于网关是物联网实现不同通信模式设备间数据传输的核心，采用本结构的网关能尽量避免线路问题对网关功能的损害，保证了物联网的使用。
当处于干扰强烈的地区时，网关通过各种类型的接口与相应的设备和传感器进行有线连接，以避免干扰。在无线通信畅通的地区则可以通过4G网络或蓝牙模块进行无线通信，4G无线通信模块还能实现远距离的物联网通信。采用模块式的组合结构还能尽量减少网关、多媒体显示控制器和卫星定位模组的占用空间，安装起来简便灵活，特别适用于各种需要长距离移动的车辆、农业机械和工程机械。在野外或移动过程中均能快速安装，迅速建立户外物联网系统。
附图说明
图1为本发明的模块连接结构示意图；
图2为本发明的结构示意图图；
图3为本发明中物联网智能适配终端另一视角的结构示意图；
图4为本发明中底座的结构示意图；
图5为本发明组合连接后的结构示意图。
其中，1、物联网智能适配终端，11，微处理器，12、电源模块，13、显示模块，14、RS232通信模块，141、RS232通信接口，15、RS485通信模块，151、RS485通信接口，16、4G无线通信模块，17、蓝牙无线通信模块，2、多媒体显示控制器，21、触摸显示屏，3、卫星定位模组，31、天线模块，32、北斗/GPS双模卫星定位模块，4、卡槽，5、触点区域，6、凸出卡扣。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图1-图5所示，本发明提供了一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，包括物联网智能适配终端1、多媒体显示控制器2和卫星定位模组3。
卫星定位模组3内设有天线模块31和北斗/GPS双模卫星定位模块32。北斗/GPS双模卫星定位模块32分别连接到天线模块31和固定式触点连接器。天线模块31接收到定位信号后发送到北斗/GPS双模卫星定位模块32，计算转化为微处理器11可识别的信号发送到微处理器11。
多媒体显示控制器2包括触摸显示屏21和安装触摸显示屏21的底座，触摸显示屏21电连接到固定式触点连接器。触摸显示屏21与微处理器11相互间数据传输，利用微处理器11中的操作系统实现对网关装置和与之相连的其他外部设备的人机交互。
物联网智能适配终端1中设有电源模块12、微处理器11、通信模块和显示模块13，物联网智能适配终端1上的固定式触点连接器均连接到微处理器11，显示模块13和各通信模块也连接到微处理器11。电源模块12用于将外接的交流电源或者内置电池提供的直流电源转换为各模块需要的电源形式，并对各模块供电。显示模块13用于显示物联网智能适配终端1的基本信息和状态，便于进行设置和检查故障。
通信模块包括4G无线通信模块16、蓝牙无线通信模块17、RS485通信模块15和RS232通信模块14。物联网智能适配终端1侧面设有RS485通信接口151和RS232通信接口141。显示模块13为安装在物联网智能适配终端1正面的液晶显示屏。4G无线通信模块16能利用移动网络实现远程无线连接，蓝牙无线通信模块17则适用于近程的无线连接。RS485通信接口151和RS232通信接口141用于与采用这两种通信模式的外部设备进行数据传输。
通信模块中设有电平转换电路，用于将输入的RS485接口电平、RS232接口电平转换成微处理器11可以接受的电平信号，该模块可以使用专用芯片(例如芯片MAX3485ECSA)实现。
微处理器11可以采用ARM9处理器，实现对数据的解析与协议转换。还可包含以太控制模块，将微处理器11的信息进行转换，通过以太方式进行传输，也可以将微处理器11的信息转换成光纤传输方式进行传输，与外部通信，该部分可以使用专用芯片(例如芯片WJLXT971ALC)实现。
微处理器11还包含存储模块：例如：闪存(FLASH)、硬盘、SD卡等。将处理器需要的数据进行存储或读取，存储处理器运行的操作系统。微处理器11作为核心处理单元，在软件上实现协议解析功能、数据转换功能、数据储存功能、事件响应功能和多种信息的信息处理功能(如音频、视频和传感器等)。
优选的，物联网智能适配终端1的左右两侧和正面还设有模拟信号输入接口、模拟信号输入接口、网口、USB口、采集口、数字信号输出接口、串口、对外供电口、电源输入接口及接地口中的一种或几种接口。使用中物联网智能适配终端1可以通过上述各种接口与传感器、控制器、数字式摄像设备等外部设备连接，在无线通信干扰较少的地区，上述外部设备的通信连接也可以采用4G或蓝牙无线通信方式实现。
物联网智能适配终端1通过固定式触点连接器连接到多媒体显示控制器2和卫星定位模组3。相互间连接的壳体表面能够相贴合。固定式触点连接器包括连接器插入部分和连接器被插入部分。连接器插入部分包括具有若干金属触点的触点区域5和位于触点区域5两侧的凸出卡扣6，连接器被插入部分包括触点区域5和与凸出卡扣6相配合的卡槽4。两个部分的触点区域5中一个触点区域5的金属触点向外凸出，与之对应连接的另一个触点区域5的金属触点则为平面或向内凹陷。当凸出卡扣6与对应的卡槽4插接在一起，固定式触点连接器的两部分连接完成，凸出的金属触点与对应的金属触点在连接持续时间内始终保持良好接触。触点区域5的金属触点包括通信触点和电源触点，能实现电力供给和信息传输。
多媒体显示控制器2的底座底部设有连接器插入部分，物联网智能适配终端1顶部设有与底座上的连接器插入部分相对应的连接器被插入部分，物联网智能适配终端1背面设有连接器插入部分，卫星定位模组3正面设有与物联网智能适配终端1背面的连接器插入部分相对应的连接器被插入部分。
该网关装置在建立物联网系统时，只需要将物联网智能适配终端1放置或固定在一个可靠的平面(比如稳定的车厢、仪表台或货物箱柜)上，将多媒体显示控制器2插接在物联网智能适配终端1顶部，再将卫星定位模组3插接到物联网智能适配终端1背面。插接好再利用多媒体显示控制器2操作物联网智能适配终端1与其他外部设备通过无线网络连接，又或者通过有线线路和物联网智能适配终端1上的各种接口连接，即能建立现场的物联网系统。
利用该网关装置能尽量减少网关、多媒体显示控制器2和卫星定位模组3的占用空间，安装起来简便灵活，特别适用于各种需要长距离移动的车辆、农业机械和工程机械。在野外或移动过程中均能快速安装，迅速建立户外物联网系统。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明保护范围之内。

Claims (10)

1.一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：包括物联网智能适配终端(1)、多媒体显示控制器(2)和卫星定位模组(3)，所述物联网智能适配终端(1)通过固定式触点连接器连接到所述多媒体显示控制器(2)和所述卫星定位模组(3)，所述固定式触点连接器包括连接器插入部分和连接器被插入部分，所述连接器插入部分包括具有若干金属触点的触点区域(5)和位于所述触点区域(5)两侧的凸出卡扣(6)，所述连接器被插入部分包括触点区域(5)和与所述凸出卡扣(6)相配合的卡槽(4)，所述连接器被插入部分的触点区域(5)与所述连接器插入部分的触点区域(5)相对应。
2.根据权利要求1所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述物联网智能适配终端(1)中设有电源模块(12)、微处理器(11)、通信模块和显示模块(13)，所述物联网智能适配终端(1)上的固定式触点连接器均连接到所述微处理器(11)，所述显示模块(13)和各通信模块也连接到所述微处理器(11)。
3.根据权利要求1所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述卫星定位模组(3)内设有天线模块(31)和北斗/GPS双模卫星定位模块(32)，所述北斗/GPS双模卫星定位模块(32)分别连接到所述天线模块(31)和所述固定式触点连接器。
4.根据权利要求1所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述多媒体显示控制器(2)包括触摸显示屏(21)和安装所述触摸显示屏(21)的底座，所述触摸显示屏(21)电连接到所述固定式触点连接器。
5.根据权利要求2所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述通信模块包括4G无线通信模块(16)和蓝牙无线通信模块(17)。
6.根据权利要求2所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述通信模块还包括RS485通信模块(15)和RS232通信模块(14)，所述物联网智能适配终端(1)侧面设有RS485通信接口(151)和RS232通信接口(141)。
7.根据权利要求2所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述显示模块(13)为安装在所述物联网智能适配终端(1)正面的液晶显示屏。
8.根据权利要求1所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述连接器插入部分分别设在所述多媒体显示控制器(2)的底座底部和所述物联网智能适配终端(1)背面，所述连接器被插入部分分别设在所述物联网智能适配终端(1)顶部和所述卫星定位模组(3)正面。
9.根据权利要求8所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述物联网智能适配终端(1)的左右两侧和正面还设有模拟信号输入接口、模拟信号输入接口、网口、USB口、采集口、数字信号输出接口、串口、对外供电口、电源输入接口及接地口中的一种或几种接口。
10.根据权利要求1所述的一种模块化快速组合式机载物联网网关装置，其特征在于：所述触点区域(5)的金属触点包括通信触点和电源触点。
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