CN108933827A - 一种NBIoT网络信息板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种NBIoT网络信息板，包括：支持NBIoT网络的多类型环保监测设备；串口单元，所述串口单元的输入端与所述多类型环保监测设备的输出端连接；STM32系统主控单元，所述STM32系统主控单元的输入端与所述串口单元的输出端连接，接收所述监测数据同时发出控制信号；通信单元，所述通信单元的输入端与所述STM32系统主控单元的输出端连接，在所述STM32系统主控单元发出的控制信号的控制下，对所述监测数据进行网络传输；USB供电单元，所述USB供电单元与所述STM32系统主控单元连接。解决了现有技术中缺少通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发的技术问题，达到了实现NBIoT网络信息板的通用性，保证连续数据可靠传输及处理的技术效果。

Description

一种NBIoT网络信息板

技术领域

本发明涉及环保监控技术领域，尤其涉及一种NBIoT网络信息板。

背景技术

随着物联网技术的快速发展，NBIoT(Narrow Band Internet of Things,窄带物联网)技术也受到高度重视。它支持海量连接、有深度覆盖能力、功耗低，这些与生俱来的优势让它非常适合于传感、计量、监控等物联网应用，适用于智能抄表、智能停车、车辆跟踪、物流监控、智慧农林牧渔业以及智能穿戴、智慧家庭、智慧社区等等领域。这些领域对广覆盖、低功耗、低成本的需求非常明确，目前广泛商用的2G/3G/4G及其他无线技术都无法满足这些挑战。因此，2017年工信部发布了《关于全面推进移动物联网(NBIoT)建设发展的通知》，在通知中明确指出建设广覆盖、大连接、低功耗移动物联网(NBIoT)基础设施、发展基于NBIoT技术的应用，有助于推进网络强国和制造强国建设、促进“大众创业、万众创新”和“互联网+”发展。提出到2020年，NBIoT网络实现全国普遍覆盖，面向室内、交通路网、地下管网等应用场景实现深度覆盖，基站规模达到150万个。提出推广NBIoT在公共服务领域的应用，推进智慧城市建设。因此环保监测仪器和NBIoT网络的结合及环保监测大数据平台针对不同应用对象进行有效融合，具有明显的示范意义及带动作用，而要实现环保监测仪器和NBIoT网络的结合，需要通过通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发，完成前端仪器与后端云平台/大数据平台的有效连通。

发明内容

本发明实施例提供了一种NBIoT网络信息板，解决了现有技术中缺少通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发，不能实现环保监测仪器和NBIoT网络结合的技术问题。

鉴于上述问题，提出了本申请实施例以便提供一种NBIoT网络信息板，所述NBIoT网络信息板包括：支持NBIoT网络的多类型环保监测设备，所述多类型环保监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据进行发送；串口单元，所述串口单元设置在所述电路板上，所述串口单元的输入端与所述多类型环保监测设备的输出端连接，接收所述监测数据；STM32系统主控单元，所述STM32系统主控单元设置在所述电路板上，所述STM32系统主控单元的输入端与所述串口单元的输出端连接，接收所述监测数据同时发出控制信号；通信单元，所述通信单元设置在所述电路板上，所述通信单元的输入端与所述STM32系统主控单元的输出端连接，在所述STM32系统主控单元发出的控制信号的控制下，对所述监测数据进行网络传输；USB供电单元，所述USB供电单元设置在所述电路板上，所述USB供电单元与所述STM32系统主控单元连接，为所述STM32系统主控单元提供电力。

优选的，所述NBIoT网络信息板还包括：电路板；所述电路板将所述串口单元、所述STM32系统主控单元、所述通信单元、所述USB供电单元集成在所述电路板上。

优选的，所述多类型环保监测设备还包括：烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备,其中，所述烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备分别与所述串口单元通讯连接。

优选的，所述STM32系统主控单元还包括：本地缓存模块，所述本地缓存模块与所述串口单元连接，存储所述监测信息。

优选的，所述通信单元还包括：NBIoT网络模块，所述NBIoT网络模块与所述STM32系统主控单元连接，将所述监测数据按NBIoT网络进行打包发送；GPS接入单元，所述GPS接入单元与所述STM32系统主控单元连接，接收GPS信号并将所述GPS信号引入所述STM32系统主控单元。

优选的，所述串口单元还包括RS232串口和TTL串口。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1.在本发明实施例提供的一种NBIoT网络信息板，所述NBIoT网络信息板包括：支持NBIoT网络的多类型环保监测设备，所述多类型环保监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据进行发送；串口单元，所述串口单元设置在所述电路板上，所述串口单元的输入端与所述多类型环保监测设备的输出端连接，接收所述监测数据；STM32系统主控单元，所述STM32系统主控单元设置在所述电路板上，所述STM32系统主控单元的输入端与所述串口单元的输出端连接，接收所述监测数据同时发出控制信号；通信单元，所述通信单元设置在所述电路板上，所述通信单元的输入端与所述STM32系统主控单元的输出端连接，在所述STM32系统主控单元发出的控制信号的控制下，对所述监测数据进行网络传输；USB供电单元，所述USB供电单元设置在所述电路板上，所述USB供电单元与所述STM32系统主控单元连接，为所述STM32系统主控单元提供电力。解决了现有技术中缺少通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发，不能实现环保监测仪器和NBIoT网络结合的技术问题。达到了实现NBIoT网络信息板的通用性，保证NBIoT环保监测设备基于NBIoT网络连续数据的可靠传输及处理，有利于构建基于NBIoT网络传输的环保监测体系的技术效果。

2.本发明实施例通过NBIoT网络模块，所述NBIoT网络模块与所述STM32系统主控单元连接，将所述监测数据按NBIoT网络进行打包发送；GPS接入单元，所述GPS接入单元与所述STM32系统主控单元连接，接收GPS信号并将所述GPS信号引入所述STM32系统主控单元。进一步解决了现有技术中缺少通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发的技术问题。达到了完成监测数据的NBIoT协议打包和GPS数据引入，将监测数据发送给后端接收服务器，GPS天线信号接入，保证监测数据在环保监测设备与通用型NBIoT网络信息板之间交换的技术效果。

3.本发明实施例通过所述串口单元还包括RS232串口和TTL串口。进一步解决了不能实现环保监测仪器和NBIoT网络结合的技术问题。达到了保证本发明所述信息板的通用性和普适性，能够快速移植和多类型环保监测设备匹配，同时可以通过部分接口的扩展派生出新的功能，从而能够为NBIoT新型网络、物联网、人工智能和大数据技术发展条件下的综合性环保监测一张网建设提供有效的基础通讯支撑的技术效果。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中一种NBIoT网络信息板的结构示意图。

附图标记说明：多类型环保监测设备1，串口单元2，STM32系统主控单元3，通信单元4，USB供电单元5，本地缓存模块31，NBIoT网络模块41，GPS接入单元42。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种NBIoT网络信息板，用于解决现有技术中缺少通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发，不能实现环保监测仪器和NBIoT网络结合的技术问题。

本发明提供的技术方案总体思路如下：支持NBIoT网络的多类型环保监测设备，所述多类型环保监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据进行发送；串口单元，所述串口单元设置在所述电路板上，所述串口单元的输入端与所述多类型环保监测设备的输出端连接，接收所述监测数据；STM32系统主控单元，所述STM32系统主控单元设置在所述电路板上，所述STM32系统主控单元的输入端与所述串口单元的输出端连接，接收所述监测数据同时发出控制信号；通信单元，所述通信单元设置在所述电路板上，所述通信单元的输入端与所述STM32系统主控单元的输出端连接，在所述STM32系统主控单元发出的控制信号的控制下，对所述监测数据进行网络传输；USB供电单元，所述USB供电单元设置在所述电路板上，所述USB供电单元与所述STM32系统主控单元连接，为所述STM32系统主控单元提供电力。达到了实现NBIoT网络信息板的通用性，保证NBIoT环保监测设备基于NBIoT网络连续数据的可靠传输及处理，有利于构建基于NBIoT网络传输的环保监测体系的技术效果。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例中一种NBIoT网络信息板结构示意图，所述NBIoT网络信息板包括：

支持NBIoT网络的多类型环保监测设备1，所述多类型环保监测设备1对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据进行发送；

进一步的，所述多类型环保监测设备1还包括：烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备,其中，所述烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备分别与所述串口单元2通讯连接。

具体而言，所述多类型环保监测设备1为支持NBIoT网络的环保监测设备，在传统的烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC等监测功能的基础上，从通讯协议、传输指令等方面增加了对NBIoT网络的支持，从而能够实现基于NBIoT网络的通讯链路，为基于NBIoT网络提供数据源基础，应理解，在本发明实施例当中，NBIoT网络为窄带物联网(Narrow Band Internet ofThings简称NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支，NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级，NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)，NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。所述多类型环保监测设备1包括：烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备,其中，所述烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备分别与所述串口单元2通讯连接，分别对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行实时监测获取监测数据，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据进行发送。

串口单元2，所述串口单元2设置在所述电路板上，所述串口单元2的输入端与所述多类型环保监测设备1的输出端连接，接收所述监测数据；

进一步的，所述串口单元2还包括RS232串口和TTL串口。

具体而言，所述信息板采用标准化和可扩展的设计方式，通过所述串口单元2完成与环保监测设备的连接、数据传送，所述多类型环保监测设备1可以是烟气测量型、油烟测量型、烟尘测量型、臭氧测量型等，这些设备在原有的监测功能基础上，通过自带的标准RS232串口或TTL串口与下述电路板连接，完成数据的发起传输。所述串口单元2的输入端与所述多类型环保监测设备1的输出端连接，通过所述RS232串口和所述TTL串口单元进行连接，获得来自所述多类型环保监测设备1的导入数据。所述串口单元2包括所述RS232串口和所述TTL串口两种(信息板软件自适应检测连接串口的类型)通讯采用标准的RS232串口通讯方式，完成监测数据和控制指令在环保监测设备与通用型NBIoT网络信息板之间的交换。系统主控单元通过所述TTL串口和下述NBIoT网络模块41、GPS接入单元42，完成环保监测数据及GPS信息的打包和NBIoT网络发送。达到了保证该信息板的通用性和普适性，能够快速移植和多类型环保监测设备匹配，同时可以通过部分接口的扩展派生出新的功能，从而能够为NBIoT新型网络、物联网、人工智能和大数据技术发展条件下的综合性环保监测一张网建设提供有效的基础通讯支撑的技术效果。

STM32系统主控单元3，所述STM32系统主控单元3设置在所述电路板上，所述STM32系统主控单元3的输入端与所述串口单元2的输出端连接，接收所述监测数据同时发出控制信号；

进一步的，所述STM32系统主控单元3还包括：本地缓存模块31，所述本地缓存模块31与所述串口单元2连接，存储所述监测信息。

具体而言，所述STM32系统主控单元3用以控制所述NBIoT网络信息板的工作，其通过所述串口单元2完成和所述多类型环保监测设备1的串口通信，获得原始环保监测数据，再通过所述本地缓存模块31存储所述监测信息，同时发出控制信号。

通信单元4，所述通信单元4设置在所述电路板上，所述通信单元4的输入端与所述STM32系统主控单元3的输出端连接，在所述STM32系统主控单元3发出的控制信号的控制下，对所述监测数据进行网络传输；

进一步的，所述通信单元4还包括：NBIoT网络模块41，所述NBIoT网络模块41与所述STM32系统主控单元3连接，将所述监测数据按NBIoT网络进行打包发送；GPS接入单元42，所述GPS接入单元42与所述STM32系统主控单元3连接，接收GPS信号并将所述GPS信号引入所述STM32系统主控单元3。

具体而言，所述STM32系统主控单元3通过与所述通信单元4的输入端连接控制所述通信单元4，所述通信单元4在所述STM32系统主控单元3发出的控制信号下受控制，通过接收所述控制信号对所述监测数据进行网络传输。所述通信单元4还包括了NBIoT网络模块41和GPS接入单元42，通过所述NBIoT网络模块41、GPS接入单元42分别与所述STM32系统主控单元3连接，实现所述STM32系统主控单元3控制NBIoT网络/GPS天线信号、数据的接入和NBIoT网络数据报的生成，然后通过所述NBIoT网络模块41实现监测数据包的发送。同时，当后端云平台/大数据分析平台向前端监测设备下发数据和反控指令时，所述STM32系统主控单元3也通过所述NBIoT网络模块41循环进行接收，并将所接收到的发数据和反控指令通过所述串口单元2发送给前端监测设备，从而保证在多种信号条件下前端监测设备和后端云平台/大数据分析平台的有效通信。

USB供电单元5，所述USB供电单元5设置在所述电路板上，所述USB供电单元5与所述STM32系统主控单元3连接，为所述STM32系统主控单元3提供电力。

进一步的，所述NBIoT网络信息板还包括：电路板；所述电路板将所述串口单元2、所述STM32系统主控单元3、所述通信单元4、所述USB供电单元集成5在所述电路板上。

具体而言，所述电路板是以NBIoT网络传输为核心，通过所述STM32系统主控单元3控制所述通信单元4的所述NBIoT网络模块41、所述GPS接入单元42及各接口实施完成。所述电路板面向的所述多类型环保监测设备1可以是烟气测量型、油烟测量型、烟尘测量型、臭氧测量型等，这些设备在原有的监测功能基础上，通过自带的标准RS232串口或TTL串口与所述电路板上的所述串口单元2连接，完成数据的发起传输，所述STM32系统主控单元3通过USB供电单元5完成所述电路板供电，通过这几部分的协同实现对所述多类型环保监测设备1基于NBIoT网络的连续数据可靠传输及处理的有效支撑。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1.在本发明实施例提供的一种NBIoT网络信息板，所述NBIoT网络信息板包括：支持NBIoT网络的多类型环保监测设备，所述多类型环保监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据进行发送；串口单元，所述串口单元设置在所述电路板上，所述串口单元的输入端与所述多类型环保监测设备的输出端连接，接收所述监测数据；STM32系统主控单元，所述STM32系统主控单元设置在所述电路板上，所述STM32系统主控单元的输入端与所述串口单元的输出端连接，接收所述监测数据同时发出控制信号；通信单元，所述通信单元设置在所述电路板上，所述通信单元的输入端与所述STM32系统主控单元的输出端连接，在所述STM32系统主控单元发出的控制信号的控制下，对所述监测数据进行网络传输；USB供电单元，所述USB供电单元设置在所述电路板上，所述USB供电单元与所述STM32系统主控单元连接，为所述STM32系统主控单元提供电力。解决了现有技术中缺少通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发，不能实现环保监测仪器和NBIoT网络结合的技术问题。达到了实现NBIoT网络信息板的通用性，保证NBIoT环保监测设备基于NBIoT网络连续数据的可靠传输及处理，有利于构建基于NBIoT网络传输的环保监测体系的技术效果。

2.本发明实施例通过NBIoT网络模块，所述NBIoT网络模块与所述STM32系统主控单元连接，将所述监测数据按NBIoT网络进行打包发送；GPS接入单元，所述GPS接入单元与所述STM32系统主控单元连接，接收GPS信号并将所述GPS信号引入所述STM32系统主控单元。进一步解决了现有技术中缺少通用化的控制设备帮助各类环保监测仪器保障数据的双向传输及收发的技术问题。达到了完成监测数据的NBIoT协议打包和GPS数据引入，将监测数据发送给后端接收服务器，GPS天线信号接入，保证监测数据在环保监测设备与通用型NBIoT网络信息板之间交换的技术效果。

3.本发明实施例通过所述串口单元还包括RS232串口和TTL串口。进一步解决了不能实现环保监测仪器和NBIoT网络结合的技术问题。达到了保证本发明所述信息板的通用性和普适性，能够快速移植和多类型环保监测设备匹配，同时可以通过部分接口的扩展派生出新的功能，从而能够为NBIoT新型网络、物联网、人工智能和大数据技术发展条件下的综合性环保监测一张网建设提供有效的基础通讯支撑的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种NBIoT网络信息板，其特征在于，所述NBIoT网络信息板包括：

支持NBIoT网络的多类型环保监测设备，所述多类型环保监测设备对烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC进行监测，并将所述烟气、烟尘、油烟、臭氧、VOC的监测数据进行发送；

串口单元，所述串口单元设置在所述电路板上，所述串口单元的输入端与所述多类型环保监测设备的输出端连接，接收所述监测数据；

STM32系统主控单元，所述STM32系统主控单元设置在所述电路板上，所述STM32系统主控单元的输入端与所述串口单元的输出端连接，接收所述监测数据同时发出控制信号；

通信单元，所述通信单元设置在所述电路板上，所述通信单元的输入端与所述STM32系统主控单元的输出端连接，在所述STM32系统主控单元发出的控制信号的控制下，对所述监测数据进行网络传输；

USB供电单元，所述USB供电单元设置在所述电路板上，所述USB供电单元与所述STM32系统主控单元连接，为所述STM32系统主控单元提供电力。

2.如权利要求1所述的NBIoT网络信息板，其特征在于，所述NBIoT网络信息板还包括：

电路板；所述电路板将所述串口单元、所述STM32系统主控单元、所述通信单元、所述USB供电单元集成在所述电路板上。

3.如权利要求1所述的NBIoT网络信息板，其特征在于，所述多类型环保监测设备还包括：烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备,其中，所述烟气类环保监测设备、烟尘类环保监测设备、油烟类环保监测设备、臭氧类环保监测设备、VOC类环保监测设备分别与所述串口单元通讯连接。

4.如权利要求1所述的NBIoT网络信息板，其特征在于，所述STM32系统主控单元还包括：

本地缓存模块，所述本地缓存模块与所述串口单元连接，存储所述监测信息。

5.如权利要求1所述的NBIoT网络信息板，其特征在于，所述通信单元还包括：

NBIoT网络模块，所述NBIoT网络模块与所述STM32系统主控单元连接，将所述监测数据按NBIoT网络进行打包发送；

GPS接入单元，所述GPS接入单元与所述STM32系统主控单元连接，接收GPS信号并将所述GPS信号引入所述STM32系统主控单元。

6.如权利要求1所述的NBIoT网络信息板，其特征在于，所述串口单元还包括RS232串口和TTL串口。