CN110048941A - 智能网关装置及物联控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能网关装置及物联控制系统，智能网关装置，包括用于提供电能的电源模块、与云端设备通信连接的通信模块、用于性能自检的测试模块及与本地装置连接的接口模块，电源模块包括：直流电源单元、2pin端子单元、USB接口单元，与外部电源连接，接收电能；通信模块包括：通信芯片插座、4G通信芯片、数据下载单元；智能网关装置还包括：控制模块，与通信模块连接，接收控制数据，控制模块包括：管理单元、数据分析单元、数据处理单元、数据上传单元，可对数据进行边缘化处理。采用上述技术方案后，基于边缘计算使得数据传输量较小，对现场带宽要求较低，同时数据处理响应快，效率高。

Description

智能网关装置及物联控制系统

技术领域

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种智能网关装置及物联控制系统。

背景技术

随着工业设备的发展，在不同的工业现场中，使用了越来越多的工业设备。且这些工业设备对于联网控制的需求也越发增多。由于联网需求的增多，而工业现场中使得用的联网设备接口种类繁多，并不具有可兼容所有设备的通信协议以及硬件设备，从而造成了这些设备无法直接进入云端平台进行数据分析和统计，需要有中间设备进行转换。

面对上述问题，在不少工业现场中，提供有了网关作为中间设备连接工业设备与云端平台，但由于网关作为数据转发的媒介，无法做出控制性的指令，一旦遇到无外网，或无法与云端平台连接的情况时，便无法向工业设备下发指令，导致工业设备的物联网瘫痪。

因此，需要一种新型的网关装置，在离线状态下，可自行地根据已有数据向工业设备发送控制指令，实现分布式数据处理的效果。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种智能网关装置及物联控制系统，基于边缘计算使得数据传输量较小，对现场带宽要求较低，同时数据处理响应快，效率高。

本发明公开了一种智能网关装置，包括用于提供电能的电源模块、与云端设备通信连接的通信模块、用于性能自检的测试模块及与本地装置连接的接口模块，

电源模块包括：

直流电源单元，与外部电源连接，接收电能；

2pin端子单元，与外部电源连接，接收电能；

USB接口单元，与外部电源连接，接收电能；

通信模块包括：

通信芯片插座，设于智能网关装置内；

4G通信芯片，插设于通信芯片插座内，与云端设备建立蜂窝网络连接；

数据下载单元，与4G通信芯片连接，自云端设备接收控制数据；

智能网关装置还包括：

控制模块，与通信模块连接，接收控制数据，其中控制模块包括：

管理单元，通过接口模块接收本地装置的数据；

数据分析单元，对本地装置的数据作处理，形成清洁数据；

数据处理单元，形成针对清洁数据的操作指令，并通过接口模块下发至本地装置；

数据上传单元，与4G通信芯片连接，上传操作指令及清洁数据至云端设备。

优选地，直流电源单元包括：

直流电源母座，提供外部电源的插接端子；

第一供电端，与直流电源母座连接，并与一第一二极管D102的正极连接；

第一接地端；

2pin端子单元包括：

端子母座，提供外部电源的插接端子；

第二供电端，与第一二极管D102的正极连接；

第二接地端；

USB接口单元包括：

USB接口组，具有多个接脚；

接地端组；

第三供电端，与第二二极管D103的正极连接，第二二极管D103的负极连接电源输入端VIN。

优选地，通信模块还包括：

重启单元，与4G通信芯片连接，其中重启单元包括：

第一电阻R202，一端接收重启指令；

第一三极管Q201，基极与第一电阻R202的另一端连接，集电极与4G通信芯片的重启针脚连接，发射极接地；

第二电阻R203，一端与4G通信芯片的电源针脚连接；

第一电容C209，一端与第二电阻R203的另一端连接，另一端接地。

优选地，通信模块还包括：

第一保护单元，与4G通信芯片连接，其中第一保护单元包括：

第三电阻R406，一端与4G通信芯片的VBAT脚连接，另一端连接一电源端；

第四电阻R407，一端与4G通信芯片的IO供电端连接；

第二电容C410，一端与4G通信芯片的IO供电端连接；

第二三极管Q401，基极与第四电阻R407的另一端连接，集电极与VBAT脚连接，发射极与第二电容C410的另一端及4G通信芯片的TXD脚连接；

第二保护单元，与4G通信芯片连接，其中第二保护单元包括：

第五电阻R409，一端与IO供电端连接，另一端与4G通信芯片的RXD脚连接；

第六电阻R410，一端与IO供电端连接；

第三电容C411，一端与IO供电端连接；

第三三极管，基极与第六电阻R410的另一端连接，集电极与RXD脚连接，发射极与VBAT脚连接。

优选地，接口模块包括RJ45接口和/或RS485接口；

智能网关装置还包括指示模块，包括分别与电源模块、通信模块、控制模块连接的第一指示电路、第二指示电路及第三指示电路；

第一指示电路、第二指示电路及第三指示电路显示电源模块、通信模块、控制模块的工作状态。

优选地，智能网关装置还包括复位模块，与控制模块的复位脚连接。

本发明还公开了一种物联控制系统，包括云端设备、如上所述的智能网关装置及本地装置；

本地装置向智能网关装置发送本地数据；

智能网关装置根据自云端设备下载的控制数据执行对应本地数据的操作指令，并接收本地装置执行操作指令后的更新数据；

智能网关装置将更新数据发送至云端设备供存储。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 智能网关装置的方式多样灵活，工作电压范围广，能适应各种电气环境，即便在无适合电源下也可安装使用；

2. 控制数据已在智能网关装置本地存储，省去了数据处理时往返于网关和云端平台的时间，数据响应和处理更快；

3. 网关装置本身体积小，空间需求较小，安装方便，不影响工业设备已设计好的空间布局。

附图说明

图1为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的电源模块的电路设计原理图；

图2为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的4G通信芯片的电路设计原理图；

图3为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的通信芯片插座的电路设计原理图；

图4为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的重启单元的电路设计原理图

图5为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的第一保护单元和第二保护单元的电路设计原理图；

图6为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的数据下载单元的电路设计原理图；

图7为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的测试模块的电路设计原理图；

图8为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的控制模块的电路设计原理图；

图9a为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的控制模块包括物理接口的电路设计原理图；

图9b为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的控制模块包括RJ-45接口的电路设计原理图；

图9c为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的控制模块包括RS485接口的电路设计原理图；

图10为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的指示模块的电路设计原理图；

图11为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的复位模块的电路设计原理图；

图12为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的管理单元的电路设计原理图；

图13为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的工作流程示意图。

图14为符合本发明一优选实施例中智能网关装置的看门狗单元的电路设计原理图。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

参阅图1-14，描绘了符合本发明实施例中智能网关控制装置的各模块的电路设计图。在该实施例中，智能网关控制装置包括：电源模块，电源模块与外部电源连接，可自外部电源处接收电能，从而实现对整个智能网关控制装置的正常工作。电源模块内包括直流电源单元、2pin端子单元和USB接口单元，分别与外部电源连接，接收电能。由于多种可支持多种供能方式，使得在不同工业环境下具有不同的外部电源时，智能网关装置均可获能。

继续参阅图1，示出了不同类型的电源单元的电路设计。

- 直流电源单元

直流电源单元包括：直流电源母座，提供外部电源的插接端子，外部电源插入插接端子后，便可将电能供应至直流电源单元；第一供电端，与直流电源母座连接，并与一第一二极管D102的正极连接；接地的第一接地端。当电源模块与支持直流供电的外部电源连接时，可将直流电源单元作为供能媒介，插接入直流电源母座便可对智能网关装置进行使用。

- 2pin端子单元

2pin端子单元包括：端子母座，提供外部电源的插接端子，外部电源插入插接端子后，便可将电能供应至2pin端子单元；第二供电端，与第一二极管D102的正极连接；接地的第二接地端。当电源模块与支持直流供电的外部电源连接时，可将直流电源单元作为供能媒介，插接入直流电源母座便可对智能网关装置进行使用。

- USB接口单元

USB接口单元包括：USB接口组，具有多个接脚；接地的接地端组；第三供电端，与第二二极管D103的正极连接，第二二极管D103的负极连接电源输入端VIN。当智能网关装置上具有USB接口单元时，该智能网关装置甚至可在不具有固定电源的工作状态下，通过USB接口外接移动电源，并自移动电源处接收电能工作，使得该智能网关装置的应用场景大大增加。

继续参阅图2-6，通信模块作为智能网关装置内与云端设备通信连接的转达方，包括有通信芯片插座、4G通信芯片及数据下载单元。通信芯片插座，设于智能网关装置内，其内可插入SIM卡，以利用SIM卡所支持的蜂窝网络；4G通信芯片，如EC20芯片，插设于通信芯片插座内，与云端设备建立蜂窝网络连接；数据下载单元，与4G通信芯片连接，自云端设备接收控制数据。4G通信芯片中，多个接脚分别与通信芯片插座及数据下载单元连接，如DBG_RXD和DBG_TXD接脚分别外接DBG_RXD和DBG_TXD，USIM_VDD接脚外接VSIM，USIM_DATA接脚外接SIM_DATA，USIM_CLK接脚外接SIM_CLK，USIM_RST接脚外接SIM_RST，USB_VBUS接脚外接USB_VBUS，USB_DM接脚外接USB_DM，USB_DP接脚外接USB_DP等。通信芯片插座上的VCC接脚外接VSIM，RST接脚外接SIM_RST，CLK接脚外接SIM_CLK，VPP接脚外接VSIM，DATA接脚外接SIM_DATA，且RST接脚、CLK接脚、VPP接脚、DATA接脚各连接有电容，防止大电压冲击。对于数据下载单元而言，第一接脚连接USB_VBUS，第二接脚连接USB_DM，第三接脚连接USB_DP，第四接脚接地。

参阅图5，通信模块还包括有第一保护单元，与4G通信芯片连接，其中第一保护单元包括：第三电阻R406，一端与4G通信芯片的VBAT脚连接，另一端连接一电源端；第四电阻R407，一端与4G通信芯片的IO供电端连接；第二电容C410，一端与4G通信芯片的IO供电端连接；第二三极管Q401，基极与第四电阻R407的另一端连接，集电极与VBAT脚连接，发射极与第二电容C410的另一端及4G通信芯片的TXD脚连接；第二保护单元，与4G通信芯片连接，其中第二保护单元包括：第五电阻R409，一端与IO供电端连接，另一端与4G通信芯片的RXD脚连接；第六电阻R410，一端与IO供电端连接；第三电容C411，一端与IO供电端连接；第三三极管，基极与第六电阻R410的另一端连接，集电极与RXD脚连接，发射极与VBAT脚连接。第一保护单元和第二保护单元可分别起到保护4G串口的作用，防止大电流或大电压对于4G通信芯片的冲击。

参阅图4，通信模块还可包括重启单元，与4G通信芯片连接，其中重启单元包括：第一电阻R202，一端连接RESET_4G，接收重启指令；第一三极管Q201，基极与第一电阻R202的另一端连接，集电极与4G通信芯片的重启针脚4G_RESET连接，发射极接地；第二电阻R203，一端与4G通信芯片的电源针脚4G_VDD_IO连接；第一电容C209，一端与第二电阻R203的另一端连接，另一端接地。

参阅图7，为符合本发明一优选实施例中测试模块的电路设计示意图。测试模块可包括测试芯片，测试芯片的第一接脚外接4G_VBAT，第二接脚外接4G_TXD_VBAT，第三接脚外接4G_RXD_VBAT，第四接脚接地。此外，测试模块还可设有多个预留接口和重启接口，如重启接口分别与4G_RESET和4G_PWRKEY连接，预留接口分别与DBG_RXD和DBG_TXD连接。测试模块的上述配置，预留出了测试端子，可根据用户需求外接其他设备。

在智能网关装置内，还包括有控制模块，与通信模块连接，接收控制数据，其中控制模块包括：管理单元，通过接口模块接收本地装置的数据；数据分析单元，对本地装置的数据作处理，形成清洁数据；数据处理单元，形成针对清洁数据的操作指令，并通过接口模块下发至本地装置；数据上传单元，与4G通信芯片连接，上传操作指令及清洁数据至云端设备。参阅图13，由于控制模块的设置，当智能网关装置启动后，初始地将作软件初始化，以对网络初始化，并从云端设备获取网关配置。而后，管理单元开始通过接口模块获取本地装置的数据，如与智能网关装置连接的本地服务器、终端等的运行状态、操作状态、操作需求等，管理单元继而将接收到的数据发送至数据分析单元，由于控制模块在初始化时已向云端设备获取了相关的数据处理命令和操作方式，因此，将对该数据进行清洗和过滤，以形成符合后续处理需要的清洁数据。进一步地，数据处理单元将根据初始化的配置对清洁数据进行分析和处理，形成操作指令，举例来说，当终端为用户手持的手机，智能网关装置为微型基站内的网关时，用户通过手机响网关发送知晓余额的请求，由于云端设备已将相关的数据预先下发至智能网关装置处，因此数据处理单元根据用户的请求，选择直接从本地数据库中调取该用户的余额数据，并下发至本地装置，无需再从云端设备获取，当省略了智能网关装置与云端设备的来回通信路径的步骤时，便可对用户的请求作出快速的响应。再者，当数据处理单元完成上述操作指令后，将该包含操作指令和清洁数据的操作日志上传至云端设备，供云端设备存储备案。通过上述步骤的循环，可实现在智能网关装置处的分布计算和边缘化处理，节省云端设备的负载。

更进一步地，参阅图8，控制模块可以是单片机芯片（如型号为W7500），各接脚的连接情况如，PC_10接脚外接ISP_TXD，PC_11接脚外接ISP_RXD，VDD接脚外接3.3V电源并与一电容C705连接后接地，PD_00接脚外接MII_CRS，PD_01接脚外接MII_RXDV，PD_02接脚外接MII_RXD0，PD_03接脚外接MII_RXD1，PD_04接脚外接MII_RXD2，PB_06接脚外接MII_RXD3，PC_03接脚外接4G_TXD_VBAT，PC_02接脚外接4G_RXD_VBAT，PA_04接脚外接SWDIO，PA_03接脚外接SWCLK，PA_14接脚外接UART0_RXD，PA_13接脚外接UART0_TXD等。且在控制模块内，可额外增设一看门狗单元，保证控制模块对网关管理时永不死机。具体地，参阅图14，看门狗单元内的看门狗芯片的多个接脚连接可以是，MR接脚外接电阻R706后，与电容C707和3.3V电源并接，VCC接脚与电容C707和3.3V电源并接，PFI接脚外接电阻R707后，与电容C707和3.3V电源并接，WDO接脚外接电阻R708后外接RSTN，RESET接脚外接电阻R709后与3.3V电源连接，WDI接脚外接电阻R710后外接WDI等。具有看门狗单元后，控制模块可以在无人状态下实现连续工作，如看门狗芯片和控制模块的一个I/O引脚相连，该I/O引脚通过序控制它定时地往看门狗的引脚上送入高电平（或低电平），一旦控制模块由于干扰造成程序跑飞后而陷入某一死循环状态时，写看门狗引脚的程序便不能被执行，此时看门狗电路就会由于得不到控制模块送来的信号，便在它和控制模块的复位引脚相连的引脚上送出一个复位信号，使控制模块发生复位，这样便实现了控制模块的自动复位。

参阅图9a-9c，分别示出了接口模块所采用的不同接口，如接口模块可包括物理接口，物理接口内设有单口以太网芯片（如型号为IP101GR），其上的X1、X2接脚分别连接在以太网接口的两端，以太网接口的另两接脚接地，单口以太网芯片上的COL/RMII接脚外接MII_COL，TXEN接脚外接MII_TXEN，TXD3接脚外接MII_TXD3，TXCLK/50M_CLK1接脚外接MII_TXCLK，LEDPHY_AD0接脚外接LINK_LED，LEDPHY_AD3接脚外接ACT_LED，TEST_ON接脚外接电阻R803后接地，MDIO接脚外接MII_MDIO，MDC接脚外接MII_MDC等。接口模块也可包括RJ45接口，其内包括网口变压器（如型号为H1102NL），TD+接脚外接电阻R805，CT接脚外接电容C806和C807后接地，TX+接脚外接RJ45接口芯片的TD+接脚，TX-接脚外接RJ45芯片的TD-接脚，NC接脚外接电阻R809和R810后，与RJ45接口芯片的上的并联接脚TCT、RCT和并联接脚NC、GHS_GND所分别连接的电阻R811和R812并接，RJ45接口芯片的GLED_A接脚接地，GLED_K接脚外接电阻R815和R813后接地，YLED_K接脚外接电阻R816和R814后接地，YLED_A接脚接地。接口模块还可包括RS485接口，其内包括RS485收发器（如型号MAX13487），其上的R接脚外接UART0_RXD及与3.3V电源连接的电阻R901，RE接脚和DE接脚并接后与电阻R902连接至3.3V电源，D接脚外接UART0_TXD，VCC接脚外接3.3V电源及一端接地的电容C901，B接脚外接电阻R903后连接至支持RS485接口的插拔端子的485_B接脚，A接脚外接电阻R904后连接至支持RS485接口的插拔端子的485_A接脚，且在上述两接线上，分别并接有由电阻R905、R906、R907和接地端、3.3V电源组成的电阻串，以及由多个稳压管反接组成的稳压管D901、D902和D903和接地端组成的稳压电路，以防止大电压对接口芯片的冲击。

参阅图10，智能网关装置还包括指示模块，包括分别与电源模块、通信模块、控制模块连接的第一指示电路、第二指示电路及第三指示电路。例如，第一指示电路包括导通时发出红光的二极管D1001，其正极连接电阻R1001后相接4G_VBAT，负极接地，当二极管D1001发出红光时，表示4G通信芯片电压过大，无法正常工作；第二指示电路包括导通时发出绿光的二极管D1002，其正极连接电阻R1002后相接4G_VBAT，负极与三极管Q1002的集电极连接，三极管Q1002的基极外接电阻R1003后与NETLIGHT连接，发射极接地，当NETLIGHT发出导通电流时，二极管D1002正向导通，发出绿光指示通信模块正常工作；第三指示电路可包括导通时发出绿光的二极管D1003，其正极连接电阻R1004后相接4G_VBAT，负极与三极管Q1003的集电极连接，三极管Q1003的基极外接电阻R1005后与ENT连接，发射极接地，当ENT发出导通电流时，二极管D1003正向导通，发出绿光指示以外网接口正常工作。可以理解的是，第三指示电路也可包括导通时发出绿光的二极管D1004，其正极连接电阻R1006后相接4G_VBAT，负极与三极管Q1003的集电极连接，三极管Q1003的基极外接电阻R1007后与LINK连接，发射极接地，当LINK发出导通电流时，二极管D1004正向导通，发出绿光指示控制模块正常工作。通过第一指示电路、第二指示电路及第三指示电路显示电源模块、通信模块、控制模块的工作状态，可帮助用户及时了解智能网关装置运行与否。

参阅图11，智能网关装置还包括复位模块，其内包括复位芯片，复位芯片的接脚1外接RELOAD，接收复位信号，接脚2接地，接脚3预留，且接脚1还外接与3.3V电源连接的电阻R1101、稳压管D1101的负极（其正极接地）及电容C12的一端（另一端接地），由于自控制模块的复位脚接收复位信号，因此，复位模块可帮助智能网关装置清零复位。

参阅图12，示出了控制模块内一管理单元的电路连接示意图。串口芯片（如型号为7500）的接脚1外接二极管D1201的正极（负极相接VIN），正极还连接有电阻R1202后外接BOOT，接收启动信号，接脚2连接电阻R1202后外接ISP_TXD，接脚3连接电阻R1201后外接ISP_TXD，接脚4预留，接脚5-9接地，以提供网络程序配置的烧写功能。

具有上述任一实施例中的智能网关装置后，可将该智能网关装置安设在一物联控制系统内，该物联控制系统还包括有如放置在远程、云端或数据中心的云端设备，以及用户使用和操作的本地装置，智能网关装置布设在云端设备与本地装置的数据链路间。本地装置采集用户的操作并向智能网关装置发送本地数据，智能网关装置在空闲时或基于用户指令从云端设备处下载对应于本地装置发出的各类操作指令所对应的控制数据。当智能网关装置接收到本地装置的本地数据时，将不再转发该本地数据至云端设备，而是自行地根据控制数据处理该本地数据，并反馈操作指令至本地装置。而后，当本地装置执行对应的操作指令，改变自身状态或成功执行用户的需求操作时，将更新数据发送至智能网关装置，智能网关装置将转发该更新数据至云端设备，向云端设备告知在该控制系统的边界处，本地装置所接收的数据及执行的操作，存储并记录以供后续调取。通过智能网关装置的边缘化计算和处理，可将原本应当在云端设备执行和数据的数据分散至中间设备，大大降低了云端设备的运行负载，且由于更加靠近用户侧，还可为用户提供更快的响应，将需求在边缘端解决。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种智能网关装置，包括用于提供电能的电源模块、与云端设备通信连接的通信模块、用于性能自检的测试模块及与本地装置连接的接口模块，其特征在于，所述电源模块包括：

直流电源单元，与外部电源连接，接收电能；2pin端子单元，与外部电源连接，接收电能；

USB接口单元，与外部电源连接，接收电能；所述通信模块包括：通信芯片插座，设于所述智能网关装置内；4G通信芯片，插设于所述通信芯片插座内，与云端设备建立蜂窝网络连接；数据下载单元，与所述4G通信芯片连接，自所述云端设备接收控制数据；所述智能网关装置还包括：控制模块，与所述通信模块连接，接收所述控制数据，其中所述控制模块包括：管理单元，通过所述接口模块接收所述本地装置的数据；数据分析单元，对所述本地装置的数据作处理，形成清洁数据；数据处理单元，形成针对所述清洁数据的操作指令，并通过所述接口模块下发至所述本地装置；数据上传单元，与所述4G通信芯片连接，上传所述操作指令及清洁数据至所述云端设备。

2.如权利要求1所述的智能网关装置，其特征在于，所述直流电源单元包括：直流电源母座，提供外部电源的插接端子；第一供电端，与所述直流电源母座连接，并与一第一二极管D102的正极连接；第一接地端；所述2pin端子单元包括：端子母座，提供外部电源的插接端子；第二供电端，与所述第一二极管D102的正极连接；第二接地端；所述USB接口单元包括：USB接口组，具有多个接脚；接地端组；第三供电端，与第二二极管D103的正极连接，所述第二二极管D103的负极连接电源输入端VIN。

3.如权利要求1所述的智能网关装置，其特征在于，所述通信模块还包括：重启单元，与所述4G通信芯片连接，其中所述重启单元包括：第一电阻R202，一端接收重启指令；第一三极管Q201，基极与所述第一电阻R202的另一端连接，集电极与所述4G通信芯片的重启针脚连接，发射极接地；第二电阻R203，一端与所述4G通信芯片的电源针脚连接；第一电容C209，一端与所述第二电阻R203的另一端连接，另一端接地。

4.如权利要求3所述的智能网关装置，其特征在于，所述通信模块还包括：第一保护单元，与所述4G通信芯片连接，其中所述第一保护单元包括：第三电阻R406，一端与所述4G通信芯片的VBAT脚连接，另一端连接一电源端；第四电阻R407，一端与所述4G通信芯片的IO供电端连接；第二电容C410，一端与所述4G通信芯片的IO供电端连接；第二三极管Q401，基极与所述第四电阻R407的另一端连接，集电极与所述VBAT脚连接，发射极与所述第二电容C410的另一端及所述4G通信芯片的TXD脚连接；第二保护单元，与所述4G通信芯片连接，其中所述第二保护单元包括：第五电阻R409，一端与所述IO供电端连接，另一端与所述4G通信芯片的RXD脚连接；第六电阻R410，一端与所述IO供电端连接；第三电容C411，一端与所述IO供电端连接；第三三极管，基极与所述第六电阻R410的另一端连接，集电极与所述RXD脚连接，发射极与所述VBAT脚连接。

5.如权利要求1所述的智能网关装置，其特征在于，所述接口模块包括RJ45接口和/或RS485接口；所述智能网关装置还包括指示模块，包括分别与电源模块、通信模块、控制模块连接的第一指示电路、第二指示电路及第三指示电路；所述第一指示电路、第二指示电路及第三指示电路显示所述电源模块、通信模块、控制模块的工作状态。

6.如权利要求1所述的智能网关装置，其特征在于，所述智能网关装置还包括复位模块，与所述控制模块的复位脚连接。

7.一种物联控制系统，其特征在于，包括云端设备、如权利要求1-6任一项所述的智能网关装置及本地装置；所述本地装置向所述智能网关装置发送本地数据；所述智能网关装置根据自所述云端设备下载的控制数据执行对应所述本地数据的操作指令，并接收所述本地装置执行所述操作指令后的更新数据；所述智能网关装置将所述更新数据发送至所述云端设备供存储。