CN110958269B - 一种智能中继器系统及其控制方法 - Google Patents

一种智能中继器系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型智能中继器系统及其控制方法，所述新型智能中继器系统包括电源模块、主控模块，还包括无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、以及存储模块。本发明所述的新型智能中继器系统及其控制方法，适合于物联网中各个行业的应用，既实现了信息的存储转发，也实现了多协议的相互交互，同时实现自组网，移动终端随时接入和离开的检测，实现了物联网四层、双向数据传输交互，并且对上下行的数据进行边缘计算和处理。

Description

一种智能中继器系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及系统及其控制方法，尤其涉及一种新型智能中继器系统及其控制方法。
背景技术
当前科技日新月异，我们正处于移动互联网向物联网过渡的阶段。
什么是物联网？物联网是新一代信息技术的重要组成部分，指的是将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。其英文名称是“The Internet ofthings”。目前，国际上公认的物联网定义是：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
通俗讲物联网是一个系统，联通各种传感器、各行业控制组件模块等，并且能使之互联互通；面向行业指针对不同行业应用领域和行业特殊要求，深度挖掘需求，数据抽象融合，提升效益和效率，提高用户满意度和用户体验，实现行业落地。
从物联网的架构考虑，可以大致分为四个层面：感知识别层、网络构建层、管理服务层、综合应用层。有人把感知识别层比作传感器，网络构建层比作节点，管理服务层比作网关或者基站，综合应用层比作云服务器。
于是，现实需求中，就急需一种能够将各种传感器接入互联网、并实现不同网络互联功能的设备。
发明内容
本发明针对现有技术的弊端，提供一种新型智能中继器系统及其控制方法。
本发明所述的新型智能中继器系统，包括电源模块、主控模块，还包括无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、以及存储模块；
其中，所述电源模块分别与所述主控模块、无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、和存储模块电性连接，并分别为所述主控模块、无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、和存储模块供电；
所述无线通信模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下与外部通信设备进行数据交互；
所述信息输入/输出模块与所述主控模块电性连接，以向所述主控模块输入控制信息，或者，根据所述主控指令的指令输出对应的信息；
所述外设扩展接口模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下与外设终端进行数据交互，以及，用于连接外部的充电设备；
所述识别模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下对外部监测对象信息进行识别和采集；
所述存储模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下进行数据交互。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括定位模块；
所述定位模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述定位模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集当前的位置信息。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括惯性模块；
所述惯性模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述惯性模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集惯性数据信息。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括温度/湿度传感模块；
所述温度/湿度传感模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述温度/湿度传感模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集温度数据信息和湿度数据信息。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括标识模块；
所述标识模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述标识模块还与所述主控模块电性连接，所述主控模块读取所述标识模块中的标识信息。
本发明所述的新型智能中继器系统中，所述无线通信模块包括WLAN模块、LPWAN模块、以及WWAN模块；
其中，所述WLAN模块用于与外部移动终端进行数据交互；或者，所述WLAN模块用于与外部锂点数据交互；
所述LPWAN模块用于与外部锂点数据交互；
所述WWAN模块用于与外部云服务器进行数据交互。
本发明所述的新型智能中继器系统中，所述信息输入/输出模块包括按键模块和显示模块。
本发明所述的新型智能中继器系统中，识别模块包括条码识别模块和射频识别模块；
其中，所述条码识别模块用于对外部监测对象的条码标签信息进行识别和采集；
所述射频识别模块用于对外部监测对象的电子标签进行识别和采集。
本发明还提供一种对前述新型智能中继器系统进行控制的方法，即所述主控模块通过无线通信模块向各外部锂点广播其标识信息；以及，通过所述无线通信模块向外部云服务器发送接收到的各外部锂点信息；
所述外部云服务器根据各外部锂点信息，通过所述无线通信模块指示所述主控模块与预定的外部锂点进行数据交互。
本发明所述的新型智能中继器系统及其控制方法，适合于物联网中各个行业的应用，既实现了信息的存储转发，也实现了多协议的相互交互，同时实现自组网，移动终端随时接入和离开的检测，实现了物联网四层、双向数据传输交互，并且对上下行的数据进行边缘计算和处理。
附图说明
图1为本发明所述新型智能中继器系统的结构示意图
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本发明所述的新型智能中继器系统，包括电源模块、主控模块，还包括无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、以及存储模块。
其中，所述电源模块分别与所述主控模块、无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、和存储模块电性连接，并分别为所述主控模块、无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、和存储模块供电。
所述无线通信模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下与外部通信设备进行数据交互。该无线通信模块可具体采用WWAN模块、和/或LPWAN模块、和/或WLAN模块，以实现与监控云平台、锂点、以及手机或移动终端的数据交互。
其中，采用WLAN模块时，可在所述主控模块的控制下与手机或者WLAN终端进行数据交互；或者，与外部锂点(即感知识别层设备)建立通信连接，实现数据交互。该WLAN模块可以是WIFI模块，也可以是BlueTooth模块，也可以是ZigBee模块。
当采用LPWAN模块时，可在所述主控模块的控制下与外部锂点(即感知识别层设备)建立通信连接，实现数据交互。该LPWAN模块可以是LORA模块，也可以是NB-IoT模块。
当采用WWAN模块时，可在所述主控模块的控制下实现与综合应用层(即监控云平台或外部云服务器)的数据交互。所述WWAN模块可以是GPRS通信模块，也可以是3G通信模块，也可以是4G通信模块，也可是5G通信模块。
所述信息输入/输出模块与所述主控模块电性连接，以向所述主控模块输入控制信息，或者，根据所述主控指令的指令输出对应的信息。实际应用中，所述信息输入/输出模块可具体包括按键模块和显示模块，即通过按键模块输入控制信息，以实现人机交互；通过显示模块来输出显示设备的各种状态信息和参数信息，实现人机交互。
所述外设扩展接口模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下与外设终端进行数据交互，以及，用于连接外部的充电设备。也就是说，所述外设扩展接口单元既可以连接外部电源，从而获得电能，并进行充电管理；也可以是不同行业应用的外设接口，例如USB各种类型接口、或者是RS232接口、或者是RS485接口、或者是CAN总线接口、或者是以太网接口；还可以连接不同行业的传感器，以便于通过上述各类型的接口与外部各类型的终端进行数据交换。
所述识别模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下对外部监测对象信息进行识别和采集。该识别模块可以具体包括条码识别模块和射频识别模块。其中，所述条码识别模块用于对外部监测对象的条码标签信息进行识别和采集。该条码识别模块可以是一维条码采集模块或者终端，也可以是二维条码采集模块或者终端，以便于在流通环节实现自动对所监测对象进行识别和采集。所述射频识别模块用于对外部监测对象的电子标签进行识别和采集。所述射频识别模块可以是低频采集模块或者终端，也可以是高频集模块或者终端，也可以是超高频集模块或者终端，以便于在流通环节实现自动对所监测对象进行识别和采集。
所述存储模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下进行数据交互，包括处理中的数据缓存和存储。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括定位模块。所述定位模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电。所述定位模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集当前的位置信息。也就是说，该定位模块可在所述主控模块的控制下采集当前设备所处的经纬度、速度、角度等信息，以实现对当前设备的位置轨迹跟踪和实时监控。该定位模块可具体为GPS定位模块，也可以是北斗定位模块，也可以是LBS基站定位模块。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括惯性模块。所述惯性模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电。所述惯性模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集惯性数据信息。即该惯性模块可实现对当前设备的速度、加速度、角度、角速度三维九轴数据的采集，以判别当前设备在移动过程中的振动、冲击、速度、位移变化等信息。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括温度/湿度传感模块。所述温度/湿度传感模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电。所述温度/湿度传感模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集温度数据信息和湿度数据信息。或者，进一步的，在该温度/湿度传感模块上集和其他传感器，例如，检测挥发性有机化合物(VOC)的传感器，或者PM2.5/PM10传感器，或者压力传感器、或者流量传感器、或者称重传感器等，以在所述主控模块的控制下采集不同种类的信息。
本发明所述的新型智能中继器系统中，还包括标识模块，即标识当前设备的属性信息。所述标识模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；所述标识模块还与所述主控模块电性连接，所述主控模块读取所述标识模块中的标识信息。
本发明还提供一种对上述新型智能中继器系统进行控制的方法，即所述主控模块通过无线通信模块向各外部锂点广播其标识信息；以及，通过所述无线通信模块向外部云服务器发送接收到的各外部锂点信息；
所述外部云服务器根据各外部锂点信息，通过所述无线通信模块指示所述主控模块与预定的外部锂点进行数据交互。
具体来说，所述控制方法中包括设备自检、定时广播中继器信息、更新接入锂点地址表、定时采集温湿度数据、定时采集位置数据、定时采集惯性模块数据、定时采集条码数据、定时采集电子标签数据、定时采集各种传感器信息、数据存储、数据上传、多数据通道实现上下行传输、对数据通道数据进行管理和控制、对数据进行安全加密认证传输、数据备份等等。
例如，所述控制方法按如下步骤进行：
自检。智能中继器系统上电自检，检测各功能模块是否运行正常，并存储状态信息；如果异常，则显示和上报自检状态，并做异常处理；
定时广播智能中继器系统信息。定时广播智能中继器系统的ID、IP、密钥等信息，以便于与感知识别层(即锂点)建立连接。
更新接入锂点地址表。更新锂点地址表后，并上传到综合应用层(即外部云服务器)。一方面，云服务器根据锂点地址表，可以随时发起要求，与某个锂点进行建立连接和数据交互；另外一方面，智能中继器系统通过锂点地址表可以对所记录的锂点进行管理和数据交互。
定时采集温度/湿度数据。根据不同配置要求，按不同时间频率采集温度/湿度数据；
定时采集位置数据。根据不同配置要求，按不同时间频率采集位置数据。
定时采集惯性模块数据。根据不同配置要求，按不同时间频率采集惯性参数数据。
定时采集条码数据。根据不同配置要求，按不同时间频率采集条码数据。
定时采集电子标签数据。根据不同配置要求，按不同时间频率采集电子标签数据。
定时采集各种传感器信息。根据不同配置要求，按不同时间频率采集各种传感器数据。
数据存储。对所采集数据进行缓存和存储，也对主控模块上下行数据交互的数据进行缓存和存储。
多数据通道实现上下行传输。根据不同业务需要和云端要求，实现物物相连、人物相连、数据双向交互。
对数据通道数据进行管理和控制。对下行的命令进行解析，并执行相应的控制输出，对上行的数据进行处理，分析和计算。
对数据进行安全加密认证传输。在上下行数据交互中，对数据进行鉴权和加密传输，保障数据传输的安全性。
数据备份。在数据上下行传输或者处理过程中，根本不同要求，对数据进行本地备份，实现本地分布式计算和存储。
本发明所述的新型智能中继器系统及其控制方法，适合于物联网中各个行业的应用，既实现了信息的存储转发，也实现了多协议的相互交互，同时实现自组网，移动终端随时接入和离开的检测，实现了物联网四层、双向数据传输交互，并且对上下行的数据进行边缘计算和处理。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种智能中继器系统，包括电源模块、主控模块，其特征在于，还包括无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、以及存储模块；
其中，所述电源模块分别与所述主控模块、无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、和存储模块电性连接，并分别为所述主控模块、无线通信模块、信息输入/输出模块、外设扩展接口模块、识别模块、和存储模块供电；
所述无线通信模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下向各外部锂点广播其标识信息，以与各外部锂点建立连接；以及，所述主控模块更新接入锂点地址表，并将更新后的锂点地址表通过所述无线通信模块上传至外部云服务器；
所述外部云服务器根据所述锂点地址表通过所述无线通信模块指示所述主控模块与预定的外部锂点进行数据交互；
所述信息输入/输出模块与所述主控模块电性连接，以向所述主控模块输入控制信息，或者，根据所述主控指令的指令输出对应的信息；
所述外设扩展接口模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下与外设终端进行数据交互，以及，用于连接外部的充电设备；
所述识别模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下对外部监测对象信息进行识别和采集；
所述存储模块与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下进行数据交互。
2.如权利要求1所述的智能中继器系统，其特征在于，还包括定位模块；
所述定位模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述定位模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集当前的位置信息。
3.如权利要求1所述的智能中继器系统，其特征在于，还包括惯性模块；
所述惯性模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述惯性模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集惯性数据信息。
4.如权利要求1所述的智能中继器系统，其特征在于，还包括温度/湿度传感模块；
所述温度/湿度传感模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述温度/湿度传感模块还与所述主控模块电性连接，并在所述主控模块的控制下采集温度数据信息和湿度数据信息。
5.如权利要求1所述的智能中继器系统，其特征在于，还包括标识模块；
所述标识模块与所述电源模块电性连接，并由所述电源模块供电；
所述标识模块还与所述主控模块电性连接，所述主控模块读取所述标识模块中的标识信息。
6.如权利要求1所述的智能中继器系统，其特征在于，所述无线通信模块包括WLAN模块、LPWAN模块、以及WWAN模块；
其中，所述WLAN模块用于与外部移动终端进行数据交互；或者，所述WLAN模块用于与外部锂点数据交互；
所述LPWAN模块用于与外部锂点数据交互；
所述WWAN模块用于与外部云服务器进行数据交互。
7.如权利要求1所述的智能中继器系统，其特征在于，所述信息输入/输出模块包括按键模块和显示模块。
8.如权利要求1所述的智能中继器系统，其特征在于，识别模块包括条码识别模块和射频识别模块；
其中，所述条码识别模块用于对外部监测对象的条码标签信息进行识别和采集；
所述射频识别模块用于对外部监测对象的电子标签进行识别和采集。
9.一种对权利要求1所述智能中继器系统进行控制的方法，其特征在于，所述主控模块通过无线通信模块向各外部锂点广播其标识信息，以与各外部锂点建立连接；以及，所述主控模块更新接入锂点地址表，并将更新后的锂点地址表通过所述无线通信模块上传至外部云服务器；
所述外部云服务器根据所述锂点地址表通过所述无线通信模块指示所述主控模块与预定的外部锂点进行数据交互。
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