CN110099501B - 一种物联网模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物联网模块,该物联网模块由电源模块、2G传输模块和通信接口模块组成,且解析协议代码直接写入2G传输模块中,解析协议及命令处理均由2G传输模块处理,在实现数据传输使得电子产品实现物联网功能的同时,减少了MCU芯片,极大的降低了模块的成本,同时也简化了电路结构。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域,具体地,涉及一种物联网模块。
背景技术
为了实现物联网功能,市面上很多独立的物联网通信模块,以配合电子产品实现物联网功能,现有物联网通信模块可包括电源模块、MCU、2G传输模块和通信接口模块,其中,解析协议及命令处理均由MCU处理,由于主要功能均由MCU实现因此必须需要MCU芯片,这也导致现有物联网通信模块的成本均较高。有鉴于此,特提出本申请,一种物联网模块,能够在实现物联网功能的同时,极大的降低模块成本,简化物联网电路结构。
发明内容
本发明针对现有技术的不足而提出一种物联网模块,从而解决了现有物联网通信模块成本高、电路结构复杂的问题。
本发明提供了一种物联网模块,该物联网模块应用于太阳能路灯控制系统中,该太阳能路灯控制系统包括路灯设备、太阳能路灯控制器、蓄电池、服务器、显示模块和太阳能电池板,该太阳能路灯控制系统还包括物联网模块;
所述太阳能路灯控制器与路灯设备、物联网模块和蓄电池均双向连接,太阳能电池板的输出端与太阳能路灯控制器的输入端通信连接,物联网模块与服务器之间双向连接,服务器与显示模块之间双向连接;
所述物联网模块为可解析多种通信协议格式的太阳能路灯控制器传输的数据信息的数据传输模块;
所述物联网模块包括电源模块、2G传输模块和通信接口模块;
电源模块的输出端与2G传输模块的输入端连接,2G传输模块与通信接口模块双向连接;
2G传输模块将通信接口模块接收到的太阳能路灯控制器采集的路灯信息和电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和电池信息,并将解析后的路灯信息和电池信息传输至服务器,以由服务器控制显示模块显示相应信息;以及,将接收到的服务器下发的控制信息解析成所述太阳能路灯控制器可识别的通信协议格式的控制信息,通过通信接口模块传输至所述太阳能路灯控制器,以由所述太阳能路灯控制器根据解析后的控制信息控制路灯设备和电池。
进一步地,作为一个可执行方案,所述物联网模块还用于,接收服务器下发的携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令,以由服务器根据携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令进行远程代码更新,将协议解析代码更改为所需更改通信协议格式的协议解析代码。
进一步地,作为一个可执行方案,所述物联网模块中预先存储有多组解析不同通信协议格式的协议解析代码;
所述物联网模块用于接收太阳能路灯控制器发送的携带有自身通信协议格式标识的路灯信息和蓄电池信息,并根据该太阳能路灯控制器的通信协议格式标识匹配相应的协议解析代码,将接收到的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,并将解析后的路灯信息和蓄电池信息传输至服务器,以由服务器控制显示模块显示相应信息;以及,将服务器下发的控制信息解析成与该太阳能路灯控制器可识别的通信协议格式的控制信息,并传输至所述太阳能路灯控制器,以由所述太阳能路灯控制器根据解析后的控制信息控制路灯设备和蓄电池。
进一步地,作为一个可执行方案,所述太阳能路灯控制器通信协议格式可为以下通信协议格式中的任一种:
红外通信、蓝牙通信、通用分组无线服务技术GPRS、码分多址CDMA、无线网WiFi、紫蜂协议ZigBee技术和射频识别RFID技术。
进一步地,作为一个可执行方案,所述通信接口模块可为以下接口中的任一种:RS-232接口、RS-485接口、Modbus接口和红外传输接口。
进一步地,作为一个可执行方案,所述电源模块包括升压电路和降压电路;
所述蓄电池的输出端与所述升压电路的输入端电性连接,所述升压电路的输出端与所述降压电路的输入端电性连接,所述降压电路的输出端与2G传输模块电性连接;或,
所述蓄电池的输出端与所述降压电路的输入端电性连接,所述降压电路的输出端与2G传输模块电性连接。
进一步地,作为一个可执行方案,所述升压电路的输入电压范围为2.5~4.2V,输出电压范围为8~10V;
所述降压电路输入电压范围为8~55V,输出电压范围为4~6V。
通过采用上述技术方案,本发明可以取得以下技术效果:与现有技术相比,该物联网模块由电源模块、2G传输模块和通信接口模块组成,且解析协议代码直接写入2G传输模块中,解析协议及命令处理均由2G传输模块处理,在实现数据传输使得电子产品实现物联网功能的同时,减少了MCU芯片,极大的降低了模块的成本,同时也简化了电路结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,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绘示了本发明实施例一中一种太阳能路灯控制系统的结构示意图;
图2绘示了图1中的物联网模块的结构示意图;
图3绘示了本发明实施例一中一种物联网模块的工作原理流程示意图;
图4绘示了本发明实施例二中一种物联网模块的另一工作原理流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅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它实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明所述的物联网模块由电源模块、2G传输模块和通信接口模块组成,且解析协议代码直接写入2G传输模块中,解析协议及命令处理均由2G传输模块处理,在实现数据传输使得电子产品实现物联网功能的同时,减少了MCU芯片,极大的降低了模块的成本,同时也简化了电路结构。需要说明的是,本发明所述的物联网模块应用于太阳能路灯控制系统中,该太阳能路灯控制系统包括路灯设备、太阳能路灯控制器、蓄电池、服务器、显示模块和太阳能电池板。如图1所示,为本发明所述的太阳能路灯控制系统的结构示意图,该太阳能路灯控制系统还包括物联网模块;
所述太阳能路灯控制器与路灯设备、物联网模块和蓄电池均双向连接,太阳能电池板的输出端与太阳能路灯控制器的输入端通信连接,物联网模块与服务器之间双向连接,服务器与显示模块之间双向连接;
所述物联网模块为可解析多种通信协议格式的太阳能路灯控制器传输的数据信息的数据传输模块;
如图2所示,为本发明所述的物联网模块结构示意图,所述物联网模块包括电源模块、2G传输模块和通信接口模块;
电源模块的输出端与2G传输模块的输入端连接,2G传输模块与通信接口模块双向连接;
2G传输模块将通信接口模块接收到的太阳能路灯控制器采集的路灯信息和电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和电池信息,并将解析后的路灯信息和电池信息传输至服务器,以由服务器控制显示模块显示相应信息;以及,将接收到的服务器下发的控制信息解析成所述太阳能路灯控制器可识别的通信协议格式的控制信息,通过通信接口模块传输至所述太阳能路灯控制器,以由所述太阳能路灯控制器根据解析后的控制信息控制路灯设备和电池;以及,接收服务器下发的携带有对应通信协议格式的更改协议命令,以由服务器根据携带有对应通信协议格式的更改协议命令进行远程代码更新,将协议解析代码更改为对应的通信协议格式的协议解析代码。
也就是说,与现有物联网数据传输模块相比,本发明所述物联网模块进行协议解析,存储解析协议代码等均由2G传输模块进行操作,即解析协议代码直接写入到2G传输模块中,数据传输通过通信接口模块进行传输。
需要说明的是,本太阳能路灯控制系统中太阳能路灯控制器可选择不具备物联网功能的太阳能路灯控制器,该太阳能路灯控制器的主要功能是控制路灯设备的工作状态,在白天控制太阳能电池板对蓄电池充电,晚上控制蓄电池为路灯设备供电,以及对蓄电池进行充放电管理,以及基本的防止短路功能,防止线路反接功能,状态指示功能,参数修改等功能。另外,需要说明的是,本发明所述的服务器可使用云服务器。
其中,所述太阳能路灯控制器通信协议格式可为以下通信协议格式中的任一种:
红外通信、蓝牙通信、通用分组无线服务技术GPRS、码分多址CDMA、无线网WiFi、紫蜂协议ZigBee技术和射频识别RFID技术。
进一步地,所述通信接口模块可为以下接口中的任一种:RS-232接口、RS-485接口、Modbus接口和红外传输接口。
需要说明的是,现有太阳能路灯控制器多采用红外通信,因此本发明物联网模块中通信接口模块优选采用红外传输接口。
也就是说,本发明所述的物联网模块能够解析不同通信协议的太阳能路灯控制器发送的路灯信息和蓄电池信息。在一个实例中,通信协议不同的太阳能路灯控制器A和太阳能路灯控制器B均将采集到的路灯信息和蓄电池信息分别发送给对应的物联网模块A和物联网模块B,则物联网模块A可将太阳能路灯控制器A采集的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,物联网模块B可将太阳能路灯控制器B采集的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,并上传给服务器,以由服务器控制显示模块显示相应信息;当然转发服务器下发的控制信息时也同样能解析成相应太阳能路灯控制器可识别的通信协议格式的控制信息,以由相应的太阳能路灯控制器根据解析后的控制信息控制路灯设备和蓄电池。这样本发明所述的物联网模块实现了路灯设备的物联网功能的同时,相比与现有物联网通信模块还极大的降低了成本,进一步降低了整个太阳能路灯控制系统的成本。
进一步地,作为一个可执行方案,所述物联网模块还用于,接收服务器下发的携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令,以由服务器根据携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令进行远程代码更新,将协议解析代码更改为所需更改通信协议格式的协议解析代码。
也就是说,在需要更改物联网模块的解析协议代码时,需要服务器向物联网模块发起携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令,并根据携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令对物联网模块进行远程代码更新,将物联网模块的协议解析代码更改为所需更改通信协议格式的协议解析代码。
在一个实例中,具体实施时,太阳能路灯控制系统选择太阳能路灯控制器A控制太阳能路灯设备,物联网模块初始协议解析代码为与太阳能路灯控制器A的通信协议格式相适配的协议解析代码,当太阳能路灯控制系统更换使用的控制器,选择使用太阳能路灯控制器B控制太阳能路灯设备时,则需由服务器向物联网模块发起携带有太阳能路灯控制器B的通信协议格式的更改协议命令,并根据携带有太阳能路灯控制器B的通信协议格式的更改协议命令对物联网模块进行远程代码更新,将物联网模块的协议解析代码更改为太阳能路灯控制器B的通信协议格式的协议解析代码,从而在太阳能路灯控制系统中更换不同通信协议格式的太阳能路灯控制器时也同样能够实现物联网,或者在一个太阳能路灯控制系统中使用多种不同通信协议格式的太阳能路灯控制器时也同样能够实现路灯设备和太阳能路灯控制器的物联网。
为了更详细的了解本实施例中物联网模块的工作原理,下面以一具体实施例进行说明,如图3所示。
前提:太阳能路灯控制器A和太阳能路灯控制器B的通信协议格式不同,太阳能路灯控制系统首先选择太阳能路灯控制器A对路灯系统进行控制,物联网模块初始协议解析代码为与太阳能路灯控制器A的通信协议格式相适配的协议解析代码。
步骤S1:白天,太阳能路灯控制器A控制太阳能电池板对蓄电池充电;晚上,太阳能路灯控制器A控制蓄电池为路灯设备供电。
步骤S2:太阳能路灯控制器A采集路灯设备的路灯信息和蓄电池信息,并传输给物联网模块。
步骤S3:物联网模块将太阳能路灯控制器A采集的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,并将解析后的路灯信息和蓄电池信息传输至服务器。
步骤S4:服务器控制显示模块显示相应信息(路灯信息和蓄电池信息)。
其中,显示模块可以是移动终端,电脑,显示屏等可显示器件,本发明实施例对此不作任何限定。
步骤S5:当需对路灯设备进行控制时(如亮灯参数,亮灯策略调节等),服务器向物联网模块下发控制信息。
步骤S6:物联网模块将接收到的控制信息解析成太阳能路灯控制器A可识别的通信协议格式的控制信息,并传输至太阳能路灯控制器A。
步骤S7:太阳能路灯控制器A根据解析后的控制信息控制路灯设备和蓄电池。
步骤S8:当太阳能路灯控制系统更换太阳能路灯控制器B控制路灯设备时,服务器向物联网模块发起携带有太阳能路灯控制器B的通信协议格式的更改协议命令,并根据携带有太阳能路灯控制器B的通信协议格式的更改协议命令对物联网模块进行远程代码更新。
步骤S9:物联网模块接收服务器下发的携带有太阳能路灯控制器B的通信协议格式的更改协议命令及远程代码更新,将协议解析代码更改为太阳能路灯控制器B的通信协议格式的协议解析代码。之后可执行步骤S1~S7,其中太阳能路灯控制器A换成太阳能路灯控制器B。
在具体实施时,选用本发明所述的物联网模块实现太阳能路灯控制系统的物联网功能,与现有技术相比,成本更低,电路结构更简单,更容易实现。
进一步地,在实施时,太阳能路灯控制系统中的蓄电池可使用磷酸铁锂电池,也可使用三元锂电池,现有磷酸铁锂电池供电系统有3.2V供电系统、12V供电系统、24V供电系统;三元锂电池供电系统有3.7V供电系统、12.8V供电系统、24V供电系统,因此,为了提高本发明所述的物联网模块的适配性,所述电源模块包括升压电路和降压电路;
所述蓄电池的输出端与所述升压电路的输入端电性连接,所述升压电路的输出端与所述降压电路的输入端电性连接,所述降压电路的输出端与2G传输模块电性连接;或,
所述蓄电池的输出端与所述降压电路的输入端电性连接,所述降压电路的输出端与2G传输模块电性连接。
其中,所述升压电路的输入电压范围为2.5~4.2V,输出电压范围为8~10V;
所述降压电路输入电压范围为8~55V,输出电压范围为4~6V。
也就是说,当太阳能路灯控制系统中的蓄电池使用3.2V磷酸铁锂电池供电系统或3.7V三元锂电池供电系统时,2G传输模块供电需先经升压电路升压后再经降压电路降压后供电;而当太阳能路灯控制系统中的蓄电池使用12V、24V磷酸铁锂电池供电系统或12.8V、24V三元锂电池供电系统时,2G传输模块供电直接经由降压电路降压后供电即可。这样本发明所述的物联网模块可适配多种供电系统的太阳能路灯控制系统,提高系统适配性,提高用户体验。
实施例二
在另一个实施例中,为了简化操作,提高工作效率,避免经常更新解析协议代码,还可以在物联网模块中预先存储有多组解析不同通信协议格式的协议解析代码。
具体实施时,所述物联网模块可用于接收太阳能路灯控制器发送的携带有自身通信协议格式标识的路灯信息和蓄电池信息,并根据该太阳能路灯控制器的通信协议格式标识匹配相应的协议解析代码,将接收到的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,并将解析后的路灯信息和蓄电池信息传输至服务器,以由服务器控制显示模块显示相应信息;以及,将服务器下发的控制信息解析成与该太阳能路灯控制器可识别的通信协议格式的控制信息,并传输至所述太阳能路灯控制器,以由所述太阳能路灯控制器根据解析后的控制信息控制路灯设备和蓄电池。
为了更详细的了解本实施例中物联网模块的功能,下面以一具体实施例进行说明,如图4所示。
前提:物联网模块中预先存储有多组解析不同通信协议格式的协议解析代码,太阳能路灯控制系统同时选择太阳能路灯控制器A和太阳能路灯控制器B控制路灯设备。
步骤A1:白天,太阳能路灯控制器A和太阳能路灯控制器B控制各自对应的太阳能电池板对蓄电池充电;晚上,太阳能路灯控制器A和太阳能路灯控制器B控制各自对应的蓄电池为路灯设备供电。
步骤A2:太阳能路灯控制器A采集路灯设备的路灯信息和蓄电池信息,并向物联网模块A传输携带有自身通信协议格式标识的路灯信息和蓄电池信息;太阳能路灯控制器B采集路灯设备的路灯信息和蓄电池信息,并向物联网模块B传输携带有自身通信协议格式标识的路灯信息和蓄电池信息。
步骤A3:物联网模块A根据该太阳能路灯控制器A的通信协议格式标识匹配相应的协议解析代码,将接收到的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,并将解析后的路灯信息和蓄电池信息传输至服务器;物联网模块B根据该太阳能路灯控制器B的通信协议格式标识匹配相应的协议解析代码,将接收到的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,并将解析后的路灯信息和蓄电池信息传输至服务器。
步骤A4:服务器根据接收到的解析后的路灯信息和蓄电池信息,控制显示模块显示相应信息。
步骤A5:当需对路灯设备进行控制时(如亮灯参数,亮灯策略调节等),服务器向物联网模块A和物联网模块B均下发控制信息。
步骤A6:物联网模块A将接收到的控制信息解析成太阳能路灯控制器A可识别的通信协议格式的控制信息,并传输至太阳能路灯控制器A;物联网模块B将接收到的控制信息解析成太阳能路灯控制器B可识别的通信协议格式的控制信息,并传输至太阳能路灯控制器B。
步骤A7:太阳能路灯控制器A根据解析后的控制信息控制路灯设备和蓄电池;太阳能路灯控制器B根据解析后的控制信息控制路灯设备和蓄电池。
也就是说,与现有技术相比,该物联网模块由电源模块、2G传输模块和通信接口模块组成,且解析协议代码直接写入2G传输模块中,解析协议及命令处理均由2G传输模块处理,在实现数据传输使得电子产品实现物联网功能的同时,减少了MCU芯片,极大的降低了模块的成本,同时也简化了电路结构。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作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申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (5)
1.一种物联网模块,该物联网模块应用于太阳能路灯控制系统中,该太阳能路灯控制系统包括路灯设备、太阳能路灯控制器、蓄电池、服务器、显示模块和太阳能电池板,其特征在于,该太阳能路灯控制系统还包括物联网模块;所述太阳能路灯控制器与路灯设备、物联网模块和蓄电池均双向连接,太阳能电池板的输出端与太阳能路灯控制器的输入端通信连接,物联网模块与服务器之间双向连接,服务器与显示模块之间双向连接;
所述物联网模块为可解析多种通信协议格式的太阳能路灯控制器传输的数据信息的数据传输模块;
所述物联网模块包括电源模块、2G传输模块和通信接口模块;
电源模块的输出端与2G传输模块的输入端连接,2G传输模块与通信接口模块双向连接;
2G传输模块将通信接口模块接收到的太阳能路灯控制器采集的路灯信息和电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和电池信息,并将解析后的路灯信息和电池信息传输至服务器,以由服务器控制显示模块显示相应信息;以及,当需对路灯设备进行亮灯参数或亮灯策略调节控制时,将接收到的服务器下发的控制信息解析成所述太阳能路灯控制器可识别的通信协议格式的控制信息,通过通信接口模块传输至所述太阳能路灯控制器,以由所述太阳能路灯控制器根据解析后的控制信息控制路灯设备和电池;
其中,解析协议代码直接写入到2G传输模块中,数据传输通过通信接口模块进行传输;
所述物联网模块还用于,接收服务器下发的携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令,以由服务器根据携带有所需更改通信协议格式的更改协议命令进行远程代码更新,将协议解析代码更改为所需更改通信协议格式的协议解析代码;
所述物联网模块中预先存储有多组解析不同通信协议格式的协议解析代码;
所述物联网模块用于接收太阳能路灯控制器发送的携带有自身通信协议格式标识的路灯信息和蓄电池信息,并根据该太阳能路灯控制器的通信协议格式标识匹配相应的协议解析代码,将接收到的路灯信息和蓄电池信息解析成服务器可识别的通信协议格式的路灯信息和蓄电池信息,并将解析后的路灯信息和蓄电池信息传输至服务器,以由服务器控制显示模块显示相应信息;以及,将服务器下发的控制信息解析成与该太阳能路灯控制器可识别的通信协议格式的控制信息,并传输至所述太阳能路灯控制器,以由所述太阳能路灯控制器根据解析后的控制信息控制路灯设备和蓄电池。
2.根据权利要求1所述的物联网模块,其特征在于,所述太阳能路灯控制器通信协议格式可为以下通信协议格式中的任一种:
红外通信、蓝牙通信、通用分组无线服务技术GPRS、码分多址CDMA、无线网WiFi、紫蜂协议ZigBee技术和射频识别RFID技术。
3.根据权利要求1所述的物联网模块,其特征在于,所述通信接口模块可为以下接口中的任一种:RS-232接口、RS-485接口、Modbus接口和红外传输接口。
4.根据权利要求1所述的物联网模块,其特征在于,所述电源模块包括升压电路和降压电路;
所述蓄电池的输出端与所述升压电路的输入端电性连接,所述升压电路的输出端与所述降压电路的输入端电性连接,所述降压电路的输出端与2G传输模块电性连接;或,所述蓄电池的输出端与所述降压电路的输入端电性连接,所述降压电路的输出端与2G传输模块电性连接。
5.根据权利要求4所述的物联网模块,其特征在于,所述升压电路的输入电压范围为2.5~4.2V,输出电压范围为8~10V;
所述降压电路输入电压范围为8~55V,输出电压范围为4~6V。
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