CN110602677A - 一种5g边缘智能网关 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种5G边缘智能网关，具体涉及智能控制技术领域，包括网关壳，所述网关壳内部设有预处理机构；所述预处理机构包括主处理器，所述主处理器一侧设有串口WIFI模块，所述串口WIFI模块一侧设有蓝牙模块，所述蓝牙模块一侧设有副处理器，所述网关壳顶部固定设有双频无线路由器，所述网关壳两侧表面均设有透气口，所述透气口内部固定设有过滤网。本发明通过设置预处理机构，采用双处理器进行数据计算，使得主处理器和副处理器分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，可以对不同通讯模式的传感器/控制设备进行接入和兼容，提高系统的扩展性，同时可以支持海量设备接入和数据的预处理，提升了海量设备接入和数据的处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及智能控制技术领域，更具体地说，本发明涉及一种5G边缘智能网关。
背景技术
随着工业物联网、智能家居等行业的不断发展，原来越多的传感器/控制设备进入到我们的生产生活中。
专利申请公布号CN105141515A的发明专利公开了一种智能网关，包括一壳体，及设于该壳体内的电路板和电源组件，该电路板上设有WIFI模块和ZigBee智能控制组件，该WIFI模块内设有注册登录管理模块、权限管理模块、信息存储及管理模块和控制模块，分别用于注册登录该智能网关，对该智能网关进行权限设置，对该WIFI模块接收的信息进行存储管理，对该智能网关进行控制，该ZigBee智能控制组件设有节点注册器模块、信息管理模块和控制模块，分别用于对家庭设备进行注册、分配设备标识ID，存储及管理家庭设备的注册信息、标识ID信息、家庭设备的状态和属性信息，对家庭设备进行远程唤醒、控制、诊断和升级维护，该WIFI模块与该ZigBee智能控制组件通过串口进行双向数据通讯连接。该智能网关可实现外网与家庭网络的安全通信。
但是在实际使用时，现有的智能网关中,对于海量设备接入和数据的预处理效果不佳，在制造业、医疗等对数据传输和控制的时延要求较高的行业，传统的网关采用难以满足需求。
发明新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种5G边缘智能网关，通过设置预处理机构，采用双处理器进行数据计算，主处理器和副处理器分别对串口WIFI模块和蓝牙模块通过WIFI、蓝牙通讯技术对传感器/控制设备采集的数据进行处理,之后采用双频无线路由器通过5G网络与数据平台进行通信,使得主处理器和副处理器分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，实现大数据的双向通信，与现有技术相比，可以对不同通讯模式的传感器/控制设备进行接入和兼容，提高系统的扩展性，同时可以支持海量设备接入和数据的预处理，提升了海量设备接入和数据的处理效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种5G边缘智能网关，包括网关壳，所述网关壳内部设有预处理机构；
所述预处理机构包括主处理器，所述主处理器一侧设有串口WIFI模块，所述串口WIFI模块一侧设有蓝牙模块，所述蓝牙模块一侧设有副处理器，所述网关壳顶部固定设有双频无线路由器，所述网关壳两侧表面均设有透气口，所述透气口内部固定设有过滤网，所述过滤网一侧设有排气扇，所述网关壳底部固定设有底板。
在一个优选地实施方式中，所述串口WIFI模块和蓝牙模块连接端均连接有传感器/控制设备，所述串口WIFI模块和蓝牙模块均用于通过WIFI、蓝牙通讯技术对传感器/控制设备的数据进行采集。
在一个优选地实施方式中，所述双频无线路由器连接端连接有数据平台，所述双频无线路由器通过5G网络与数据平台进行通信,使得主处理器和副处理器分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，实现大数据的双向通信。
在一个优选地实施方式中，所述主处理器用于负责5G通信、WIFI通讯、蓝牙通讯，所述副处理器用于面向边缘计算，主要负责数据的边缘计算，以降低数据处理的时延，所述主处理器设置为位多核心处理器。
在一个优选地实施方式中，所述底板底部设有防护机构，所述防护机构包括滑柱，所述滑柱与底板固定连接，所述滑柱底部固定设有弹簧。
在一个优选地实施方式中，所述弹簧底部固定设有滑筒，所述滑柱与滑筒滑动连接，所述滑筒底部固定设有底座。
在一个优选地实施方式中，所述底座顶部设有防护壳，所述网关壳设置在防护壳内部，所述防护壳顶部固定设有防护环，所述防护环由橡胶材料制成。
在一个优选地实施方式中，所述防护壳正面和背面均设有凹槽，所述凹槽内部设有把手，所述把手与凹槽内壁铰接，所述底座底部设有万向轮，所述万向轮数量设置为多个。
本发明的技术效果和优点：
1、通过设置预处理机构，采用双处理器进行数据计算，主处理器和副处理器分别对串口WIFI模块和蓝牙模块通过WIFI、蓝牙通讯技术对传感器/控制设备采集的数据进行处理,之后采用双频无线路由器通过5G网络与数据平台进行通信,使得主处理器和副处理器分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，实现大数据的双向通信，与现有技术相比，可以对不同通讯模式的传感器/控制设备进行接入和兼容，提高系统的扩展性，同时可以支持海量设备接入和数据的预处理，提升了海量设备接入和数据的处理效率；
2、通过设置双频无线路由器和防护机构，网关壳带动滑柱在滑筒内部滑动，同时滑柱对弹簧进行压缩，从而使得网关壳进入到防护壳内部，之后防护壳对网关壳进行支撑和防护，设置的由橡胶材料制成的防护环起到减震和抗压耳朵效果，之后网关壳上无施加的力时，弹簧推动滑柱在滑筒内部上升，与现有技术相比，提升整体的防护效果，采用双频无线路由器通过5G技术与数据平台进行通讯大大降低了传输时延。
附图说明
图1为本发明的立体图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的整体结构示意图。
图4为本发明的图3中A部局部结构示意图。
图5为本发明的拓扑图。
图6为本发明的系统示意图。
图7为本发明的电路示意图。
附图标记为：1网关壳、2预处理机构、3主处理器、4串口WIFI模块、5蓝牙模块、6副处理器、7双频无线路由器、8透气口、9过滤网、10排气扇、11底板、12防护机构、13滑柱、14弹簧、15滑筒、16底座、17防护壳、18防护环、19凹槽、20把手、21万向轮。
具体实施方式
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
如附图1-7所示的一种5G边缘智能网关，包括网关壳1，所述网关壳1内部设有预处理机构2；
所述预处理机构2包括主处理器3，所述主处理器3一侧设有串口WIFI模块4，所述串口WIFI模块4一侧设有蓝牙模块5，所述蓝牙模块5一侧设有副处理器6，所述网关壳1顶部固定设有双频无线路由器7，所述网关壳1两侧表面均设有透气口8，所述透气口8内部固定设有过滤网9，所述过滤网9一侧设有排气扇10，所述网关壳1底部固定设有底板11，所述中央处理器，是电子计算机的主要设备之一，电脑中的核心配件，其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据，CPU是计算机中负责读取指令，对指令译码并执行指令的核心部件，中央处理器主要包括两个部分，即控制器、运算器，其中还包括高速缓冲存储器及实现它们之间联系的数据、控制的总线，所述串口WIFI模块4是新一代嵌入式WIFI模块，体积小，功耗低，采用UART接口，串口WIFI模块是基于通用串行接口特性，符合IEEE802.11协议栈网络标准，内置TCP/IP协议栈，能够实现用户串口、以太网、无线网3个接口之间的任意透明转换，使传统串口设备更好的加入无线网络，通过串口WIFI模块，传统的串口设备在不需要更改任何配置的情况下，即可通过Internet网络传输自己的数据，所述蓝牙模块5是一种集成蓝牙功能的PCBA板，用于短距离无线通讯，按功能分为蓝牙数据模块和蓝牙语音模块，蓝牙模块5是指集成蓝牙功能的芯片基本电路集合，用于无线网络通讯，大致可分为三大类型：数据传输模块远程控制模块；
所述串口WIFI模块4和蓝牙模块5连接端均连接有传感器/控制设备，所述串口WIFI模块4和蓝牙模块5均用于通过WIFI、蓝牙通讯技术对传感器/控制设备的数据进行采集；
所述双频无线路由器7连接端连接有数据平台，所述双频无线路由器7通过5G网络与数据平台进行通信,使得主处理器3和副处理器6分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，实现大数据的双向通信，所述双频无线路由器7指同时工作在2.4GHz和5.0GHz频段的无线路由器，相比于单频段无线路由器，它具有更高的无线传输速率，具备更强的抗干扰性，无线信号更强，稳定性更高，不容易掉线。双频无线路由器已经成为无线产品的主流发展趋势；
所述主处理器3用于负责5G通信、WIFI通讯、蓝牙通讯，所述副处理器6用于面向边缘计算，主要负责数据的边缘计算，以降低数据处理的时延，所述主处理器3设置为64位多核心处理器。
实施方式具体为：双频无线路由器7与主处理器3信号连接，串口WIFI模块4、蓝牙模块5和副处理器6均与主处理器3电性连接，串口WIFI模块4和蓝牙模块5均与传感器/控制设备信号连接，双频无线路由器7与数据平台信号连接，打开两个透气口8内部的排气扇10，排气扇10对网关壳1内部的空气进行流通，从而达到散热的效果，设置的过滤网9使得外部空气进入到网关壳1内部时进行过滤，避免灰尘对网关壳1内部的设备产生污染效果，在硬件上使用主处理器3和副处理器6，采用双处理器进行数据计算，主处理器3负责5G通信、WIFI通讯、蓝牙通讯，副处理器6用于面向边缘计算，负责数据的边缘计算，以降低数据处理的时延，之后主处理器3和副处理器6分别对串口WIFI模块4和蓝牙模块5通过WIFI、蓝牙通讯技术对传感器/控制设备采集的数据进行处理,之后采用双频无线路由器7通过5G网络与数据平台进行通信,使得主处理器3和副处理器6分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，实现大数据的双向通信，可以对不同通讯模式的传感器/控制设备进行接入和兼容，提高系统的扩展性，同时可以支持海量设备接入和数据的预处理，提升了海量设备接入和数据的处理效率，该实施方式具体解决了现有技术中存在的现有的智能网关中,对于海量设备接入和数据的预处理效果不佳的问题。
如附图3与附图5所示的一种5G边缘智能网关，还包括防护机构12，所述防护机构12设置在底板11底部，所述防护机构12包括滑柱13，所述滑柱13与底板11固定连接，所述滑柱13底部固定设有弹簧14；
所述弹簧14底部固定设有滑筒15，所述滑柱13与滑筒15滑动连接，所述滑筒15底部固定设有底座16；
所述底座16顶部设有防护壳17，所述网关壳1设置在防护壳17内部，所述防护壳17顶部固定设有防护环18，所述防护环18由橡胶材料制成；
所述防护壳17正面和背面均设有凹槽19，所述凹槽19内部设有把手20，所述把手20与凹槽19内壁铰接，所述底座16底部设有万向轮21，所述万向轮21数量设置为多个。
实施方式具体为：当使用者踩到网关壳1时，网关壳1带动滑柱13在滑筒15内部滑动，同时滑柱13对弹簧14进行压缩，从而使得网关壳1进入到防护壳17内部，之后防护壳17对网关壳1进行支撑和防护，设置的由橡胶材料制成的防护环18起到减震和抗压耳朵效果，之后网关壳1上无施加的力时，弹簧14推动滑柱13在滑筒15内部上升，提升整体的防护效果，采用双频无线路由器7通过5G技术与数据平台进行通讯大大降低了传输时延，该实施方式具体解决了在制造业、医疗等对数据传输和控制的时延要求较高的行业，传统的网关采用难以满足需求的问题。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-7，采用双处理器进行数据计算，主处理器3和副处理器6分别对串口WIFI模块4和蓝牙模块5通过WIFI、蓝牙通讯技术对传感器/控制设备采集的数据进行处理,之后采用双频无线路由器7通过5G网络与数据平台进行通信,使得主处理器3和副处理器6分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，实现大数据的双向通信，可以对不同通讯模式的传感器/控制设备进行接入和兼容，提高系统的扩展性，同时可以支持海量设备接入和数据的预处理，提升了海量设备接入和数据的处理效率；
参照说明书附图3与附图5，网关壳1带动滑柱13在滑筒15内部滑动，同时滑柱13对弹簧14进行压缩，从而使得网关壳1进入到防护壳17内部，之后防护壳17对网关壳1进行支撑和防护，设置的由橡胶材料制成的防护环18起到减震和抗压耳朵效果，之后网关壳1上无施加的力时，弹簧14推动滑柱13在滑筒15内部上升，提升整体的防护效果，采用双频无线路由器7通过5G技术与数据平台进行通讯大大降低了传输时延。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，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，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种5G边缘智能网关，包括网关壳(1)，其特征在于：所述网关壳(1)内部设有预处理机构(2)；
所述预处理机构(2)包括主处理器(3)，所述主处理器(3)一侧设有串口WIFI模块(4)，所述串口WIFI模块(4)一侧设有蓝牙模块(5)，所述蓝牙模块(5)一侧设有副处理器(6)，所述网关壳(1)顶部固定设有双频无线路由器(7)，所述网关壳(1)两侧表面均设有透气口(8)，所述透气口(8)内部固定设有过滤网(9)，所述过滤网(9)一侧设有排气扇(10)，所述网关壳(1)底部固定设有底板(11)。
2.根据权利要求1所述的一种5G边缘智能网关，其特征在于：所述串口WIFI模块(4)和蓝牙模块(5)连接端均连接有传感器/控制设备，所述串口WIFI模块(4)和蓝牙模块(5)均用于通过WIFI、蓝牙通讯技术对传感器/控制设备的数据进行采集。
3.根据权利要求1所述的一种5G边缘智能网关，其特征在于：所述双频无线路由器(7)连接端连接有数据平台，所述双频无线路由器(7)通过5G网络与数据平台进行通信,使得主处理器(3)和副处理器(6)分别处理的数据5G网络与数据平台进行通信，实现大数据的双向通信。
4.根据权利要求1所述的一种5G边缘智能网关，其特征在于：所述主处理器(3)用于负责5G通信、WIFI通讯、蓝牙通讯，所述副处理器(6)用于面向边缘计算，主要负责数据的边缘计算，以降低数据处理的时延，所述主处理器(3)设置为64位多核心处理器。
5.根据权利要求1所述的一种5G边缘智能网关，其特征在于：所述底板(11)底部设有防护机构(12)，所述防护机构(12)包括滑柱(13)，所述滑柱(13)与底板(11)固定连接，所述滑柱(13)底部固定设有弹簧(14)。
6.根据权利要求5所述的一种5G边缘智能网关，其特征在于：所述弹簧(14)底部固定设有滑筒(15)，所述滑柱(13)与滑筒(15)滑动连接，所述滑筒(15)底部固定设有底座(16)。
7.根据权利要求6所述的一种5G边缘智能网关，其特征在于：所述底座(16)顶部设有防护壳(17)，所述网关壳(1)设置在防护壳(17)内部，所述防护壳(17)顶部固定设有防护环(18)，所述防护环(18)由橡胶材料制成。
8.根据权利要求7所述的一种5G边缘智能网关，其特征在于：所述防护壳(17)正面和背面均设有凹槽(19)，所述凹槽(19)内部设有把手(20)，所述把手(20)与凹槽(19)内壁铰接，所述底座(16)底部设有万向轮(21)，所述万向轮(21)数量设置为多个。
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