CN110166340A - T-net全制式单线多源数据采集传输系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业总线领域，特别涉及一种T‑NET全制式单线多源数据采集传输系统。T‑NET全制式单线多源数据采集传输系统是一种高性能物联网总线系统，是基于物联网自组网技术的高集成度芯片开发设计的一种系统，包括两个物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点，物联网通信模块配备了高集成度芯片。T‑NET全制式单线多源数据采集传输系统能有效克服各种连接拓扑结构带来的信道变化和信号畸变带来的不利影响，能够有效滤除线路中各种设备产生的时变的噪声和干扰；可以随意增加或减少或开关，网络可以自动发现和更新；实现智能化采集、分析和反馈，实现可靠的加密传输。
Description
技术领域
本发明涉及工业总线领域，特别涉及一种T-NET全制式单线多源数据采集传输系统。
背景技术
现有有线通信可以分为基带通信和载波通信。基带通信即以二值或多值电平(PAM3，PAM5等)的时域脉冲符号为基本信息单位的通信传输形式，典型的是以太网和485及类似的控制总线传输形式。载波通信是基于频分复用技术发展起来的多路通信技术。一般载波通信分为窄带载波和宽带载波。
有线信道的连接形式以总线型和点对点型为基本类型，还有衍生的星型、树型、菊花链型和网格型等。总线型即所有通信节点都挂接在相通的同一条物理线路上，简单讲就是用一条主线用分支就近连接每个节点。点对点型即一条通信线路仅连接两个端点，以太网是典型，交换机的每一个端口通过一条专线只连接一个终端设备。
对于在局域范围内有大量节点的物联网，总线形拓扑结构简单直接，是最优的布线方式；而星形连接大大增加了线缆总长度，布线复杂；同时宽带载波技术是解决复杂线路和连接拓扑关系的有效方法。
总线型和点对点型的基带通信无法满足目前的物联网的发展趋势。
点对点型连接，基带通信可以达到很高的速率但不适合物联网。以太网就是一个很好的代表，千兆以太网可以在100米距离达到1000Mbps的传输速度，其充分利用了均衡补偿、时钟恢复和自适应滤波等技术。但是点对点型却有很大的局限性，只能支持点对点传输，总线型线路有大量分支和连接器，线路阻抗变化复杂，将产生复杂的反射和多径信号，基带滤波和均衡技术无法有效应对，这也是点对点通信的以太网无法在点对多点的总线上工作的原因。
总线型连接，基带通信只能实现低速率传输。基带总线通信包括485、Can、1553B、Modbus、Profit-Bus存在以下局限：
1)接收对信噪比要求高：基带通信以区分阶跃的电平作为接收判决条件，对信噪比的要求都较高，需要40dB以上的信噪比；
2)通信距离短：由于接收信噪比门限高，对信号传输的衰减敏感，传输距离受限，通常在百米的距离以内；
3)通信速率低：由于对总线拓扑支持不足和接收信噪比要求高，极大地限制了其通信带宽，在几十米范围内多节点连接时通常提供小于1Mbps的通信速率。
现有总线应用现状：工业控制中普遍应用RS-485、MOD-BUS、PROFI-BUS等总线技术，车载及实时控制要求高的采用CAN总线技术，军工行业主要是1553B总线技术。
目前国内各种总线应用瓶颈：通信距离＜100米；通信速率＜1Mbps；组网节点个数＜128。
发明内容
本发明的目的在于提供一种T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，解决现有有线通信技术在物联网中应用的遇到的问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：T-NET全制式单线多源数据采集传输系统是一种高性能物联网总线系统，是基于物联网自组网技术的高集成度芯片开发设计的一种系统，旨在解决现有有线通信技术在物联网中应用的遇到的问题。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统包括两个物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点。物联网通信模块配备了高集成度芯片。
物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点具备以下特征：
通信传输速率为0.5M～3Mbps，通信距离最大传输距离可达2000米，网络容量大最大可支持65536个节点；
收灵敏度达-85dBm，具有良好的对多种复杂信道的适应性和噪声抑制能力；
可共用交流和直流供电线路作为传输信道，无需专门布线，节省布线成本及施工方便，线缆类型支持电力双绞线、同轴线、电话线等；
支持自组网技术，具有节点自动发现，自动入网功能；
采用多跳中继路由技术，支持动态路由管理，进一步提高组网通信能力；
32位MCU处理器，内存64MB，支持Linux操作系统；
支持AES-128bit加密，支持云管理，远程诊断，在线升级；
能够应对各种复杂线路拓扑场景，包括总线型、树型、星型、网格型等。
CCO物联网中央控制器的长*宽*高111.5mm*96.4mm*18mm，STA通信节点的长*宽*高为71.9mm*40.6mm*18mm。
高集成度芯片基于两芯电缆上宽带高速通信的高集成度、高可靠性的物联网及新型控制总线芯片，将模拟前端收发、基带调制解调、数字信号处理、MCU内核控制及外设接口功能集于一体，能够提供物理层、介质访问层、应用层等完整的通信解决方案，为万物互联提供可靠、安全、高效的通信及控制物理连接管道。
基于高集成度芯片的CCO物联网中央控制器和STA通信节点开发出总线型、树型等拓扑场景即T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，能够研发适合物联网和工业控制总线应用的物理层、链路层及网络层协议；研发和生产相关的通信和网络芯片及SoC系统；提供针对不同场景及行业的应用解决方案和服务。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统利用已有的或专用布线实现节点间的通信，且具备相当的带宽，支撑实时大容量信息的传输，可以有效应对线路质量的参差不齐的现实情况，能有效克服各种连接拓扑结构带来的信道变化和信号畸变带来的不利影响，能够有效滤除线路中各种设备产生的时变的噪声和干扰；在连通的基础上所有节点自动组成可以互相通信的网络，把没有直接通路的任意两个节点通过有连通的其它中间节点建立通信通路.其核心是节点可以随用户的需求挂接到供电线上的任何位置，可以随意增加或减少或开关，网络可以自动发现和更新；实现智能化包括了对终端信息的自动采集，分析和反馈，也包括通过互联网和移动终端由用户无缝的随时随地的访问和控制；由于以上物联网广泛的连通，联网和智能特性，其安全性必须得到保障，能够确认网络节点和用户身份，不被假冒，保护通信内容不被窃取不被篡改，安全机制128位AES实现可靠的加密传输。
本发明的积极效果在于：T-NET全制式单线多源数据采集传输系统能有效克服各种连接拓扑结构带来的信道变化和信号畸变带来的不利影响，能够有效滤除线路中各种设备产生的时变的噪声和干扰；可以随意增加或减少或开关，网络可以自动发现和更新；实现智能化采集、分析和反馈，实现可靠的加密传输。
附图说明
图1是T-NET全制式单线多源数据采集传输系统CCO物联网中央控制器原理框图；
图2是T-NET全制式单线多源数据采集传输系统STA通信节点原理框图；
图3是T-NET全制式单线多源数据采集传输系统典型应用示意图；
图4是T-NET全制式单线多源数据采集传输系统可实现的总线型拓扑图；
图5是T-NET全制式单线多源数据采集传输系统可实现的树型拓扑图。
具体实施方式
实施例1
下面结合附图3对本发明的实施例进行说明。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统是一种高性能物联网总线系统，是基于物联网自组网技术的高集成度芯片开发设计的一种系统，旨在解决现有有线通信技术在物联网中应用的遇到的问题。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统包括两个物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点。物联网通信模块配备了高集成度芯片。
物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点具备以下特征：
通信传输速率为0.5Mbps，通信距离最大传输距离可达2000米，网络容量大最大可支持65536个节点；
收灵敏度达-85dBm，具有良好的对多种复杂信道的适应性和噪声抑制能力；
可共用交流和直流供电线路作为传输信道，无需专门布线，节省布线成本及施工方便，线缆类型支持电力双绞线、同轴线、电话线等；
支持自组网技术，具有节点自动发现，自动入网功能；
采用多跳中继路由技术，支持动态路由管理，进一步提高组网通信能力；
32位MCU处理器，内存64MB，支持Linux操作系统；
支持AES-128bit加密，支持云管理，远程诊断，在线升级；
能够应对各种复杂线路拓扑场景，包括总线型、树型、星型、网格型等。
CCO物联网中央控制器的长*宽*高为111.5mm*96.4mm*18mm，STA通信节点的长*宽*高为71.9mm*40.6mm*18mm。
高集成度芯片基于两芯电缆上宽带高速通信的高集成度、高可靠性的物联网及新型控制总线芯片，将模拟前端收发、基带调制解调、数字信号处理、MCU内核控制及外设接口功能集于一体，能够提供物理层、介质访问层、应用层等完整的通信解决方案，为万物互联提供可靠、安全、高效的通信及控制物理连接管道。
实施例2
下面结合附图4对本发明的实施例进行说明。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统是一种高性能物联网总线系统，是基于物联网自组网技术的高集成度芯片开发设计的一种系统，旨在解决现有有线通信技术在物联网中应用的遇到的问题。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统包括两个物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点。物联网通信模块配备了高集成度芯片。
物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点具备以下特征：
通信传输速率为2Mbps，通信距离最大传输距离可达2000米，网络容量大最大可支持65536个节点；
收灵敏度达-85dBm，具有良好的对多种复杂信道的适应性和噪声抑制能力；
可共用交流和直流供电线路作为传输信道，无需专门布线，节省布线成本及施工方便，线缆类型支持电力双绞线、同轴线、电话线等；
支持自组网技术，具有节点自动发现，自动入网功能；
采用多跳中继路由技术，支持动态路由管理，进一步提高组网通信能力；
32位MCU处理器，内存64MB，支持Linux操作系统；
支持AES-128bit加密，支持云管理，远程诊断，在线升级；
能够应对各种复杂线路拓扑场景，包括总线型、树型、星型、网格型等。
CCO物联网中央控制器的长*宽*高为111.5mm*96.4mm*18mm，STA通信节点的长*宽*高为71.9mm*40.6mm*18mm。
高集成度芯片基于两芯电缆上宽带高速通信的高集成度、高可靠性的物联网及新型控制总线芯片，将模拟前端收发、基带调制解调、数字信号处理、MCU内核控制及外设接口功能集于一体，能够提供物理层、介质访问层、应用层等完整的通信解决方案，为万物互联提供可靠、安全、高效的通信及控制物理连接管道。
基于高集成度芯片的CCO物联网中央控制器和STA通信节点开发出总线型拓扑场景即T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，能够研发适合物联网和工业控制总线应用的物理层、链路层及网络层协议；研发和生产相关的通信和网络芯片及SoC系统；提供针对不同场景及行业的应用解决方案和服务。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统能有效克服各种连接拓扑结构带来的信道变化和信号畸变带来的不利影响，能够有效滤除线路中各种设备产生的时变的噪声和干扰；可以随意增加或减少或开关，网络可以自动发现和更新；实现智能化采集、分析和反馈，实现可靠的加密传输。
实施例3
下面结合附图5对本发明的实施例进行说明。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统是一种高性能物联网总线系统，是基于物联网自组网技术的高集成度芯片开发设计的一种系统，旨在解决现有有线通信技术在物联网中应用的遇到的问题。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统包括两个物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点。物联网通信模块配备了高集成度芯片。
物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点具备以下特征：
通信传输速率为3Mbps，通信距离最大传输距离可达2000米，网络容量大最大可支持65536个节点；
收灵敏度达-85dBm，具有良好的对多种复杂信道的适应性和噪声抑制能力；
可共用交流和直流供电线路作为传输信道，无需专门布线，节省布线成本及施工方便，线缆类型支持电力双绞线、同轴线、电话线等；
支持自组网技术，具有节点自动发现，自动入网功能；
采用多跳中继路由技术，支持动态路由管理，进一步提高组网通信能力；
32位MCU处理器，内存64MB，支持Linux操作系统；
支持AES-128bit加密，支持云管理，远程诊断，在线升级；
能够应对各种复杂线路拓扑场景，包括总线型、树型、星型、网格型等。
CCO物联网中央控制器的长*宽*高为111.5mm*96.4mm*18mm，STA通信节点的长*宽*高为71.9mm*40.6mm*18mm。
高集成度芯片基于两芯电缆上宽带高速通信的高集成度、高可靠性的物联网及新型控制总线芯片，将模拟前端收发、基带调制解调、数字信号处理、MCU内核控制及外设接口功能集于一体，能够提供物理层、介质访问层、应用层等完整的通信解决方案，为万物互联提供可靠、安全、高效的通信及控制物理连接管道。
基于高集成度芯片的CCO物联网中央控制器和STA通信节点开发出树型拓扑场景即T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，能够研发适合物联网和工业控制总线应用的物理层、链路层及网络层协议；研发和生产相关的通信和网络芯片及SoC系统；提供针对不同场景及行业的应用解决方案和服务。
T-NET全制式单线多源数据采集传输系统能有效克服各种连接拓扑结构带来的信道变化和信号畸变带来的不利影响，能够有效滤除线路中各种设备产生的时变的噪声和干扰；可以随意增加或减少或开关，网络可以自动发现和更新；实现智能化采集、分析和反馈，实现可靠的加密传输。
以上所述的仅为本发明的优选实施例，所应理解的是，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的思想和原则之内所做的任何修改、等同替换等等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，其特征在于：T-NET全制式单线多源数据采集传输系统包括两个物联网通信模块CCO物联网中央控制器和STA通信节点，物联网通信模块配备了高集成度芯片。
2.根据权利要求1所述的T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，其特征在于：所述物联网通信模块CCO物联网中央控制器具备以下特征：
a)通信传输速率为0.5M～3Mbps，通信距离最大传输距离可达2000米，网络容量大最大可支持65536个节点；
b)收灵敏度达-85dBm，具有良好的对多种复杂信道的适应性和噪声抑制能力；
c)可共用交流和直流供电线路作为传输信道，无需专门布线，节省布线成本及施工方便，线缆类型支持电力双绞线、同轴线、电话线等；
d)支持自组网技术，具有节点自动发现，自动入网功能；
e)采用多跳中继路由技术，支持动态路由管理，进一步提高组网通信能力；
f)32位MCU处理器，内存64MB，支持Linux操作系统；
g)支持AES-128bit加密，支持云管理，远程诊断，在线升级；
h)能够应对各种复杂线路拓扑场景，包括总线型、树型、星型、网格型等；
i)物联网通信模块CCO物联网中央控制器的长*宽*高为111.5mm*96.4mm*18mm。
3.根据权利要求1所述的T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，其特征在于：所述物联网通信模块STA通信节点具备以下特征：
a)通信传输速率为0.5M～3Mbps，通信距离最大传输距离可达2000米，网络容量大最大可支持65536个节点；
b)收灵敏度达-85dBm，具有良好的对多种复杂信道的适应性和噪声抑制能力；
c)可共用交流和直流供电线路作为传输信道，无需专门布线，节省布线成本及施工方便，线缆类型支持电力双绞线、同轴线、电话线等；
d)支持自组网技术，具有节点自动发现，自动入网功能；
e)采用多跳中继路由技术，支持动态路由管理，进一步提高组网通信能力；
f)32位MCU处理器，内存64MB，支持Linux操作系统；
g)支持AES-128bit加密，支持云管理，远程诊断，在线升级；
h)能够应对各种复杂线路拓扑场景，包括总线型、树型、星型、网格型等。
i)物联网通信模块STA通信节点的长*宽*高为71.9mm*40.6mm*18mm。
4.根据权利要求1所述的T-NET全制式单线多源数据采集传输系统，其特征在于：所述高集成度芯片是基于两芯电缆上宽带高速通信的高集成度、高可靠性的物联网及新型控制总线芯片，将模拟前端收发、基带调制解调、数字信号处理、MCU内核控制及外设接口功能集于一体，能够提供物理层、介质访问层、应用层等完整的通信解决方案，为万物互联提供可靠、安全、高效的通信及控制物理连接管道。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190823 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |