CN202873069U - 物联网测试验证设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种物联网测试验证设备，包括物联网数据发生单元、物联网数据处理单元、物联网工程后台交互系统单元以及手持远程监控单元；物联网数据发生单元、物联网数据处理单元以及物联网工程后台交互系统单元通过有线或无线网络连接；手持远程监控设备单元分别与物联网数据发生单元、物联网数据处理单元以及物联网工程后台交互系统单元通过无线网络连接。本实用新型不仅可以辅助物联网产品的开发和设计，重点在于本实用新型应用于物联网工程项目实践中，针对工程实施和测试中会遇到的典型问题提供参考实现的解决方案，提高工作效率和系统可靠性。

Description

物联网测试验证设备

技术领域

本实用新型属于物联网工程辅助开发和测试设备，特别是涉及一种物联网测试验证设备。

背景技术

以传感器、射频识别（RFID）、无线传感网络以及3G网络技术为代表的物联网技术快速发展为物联网工程项目大规模推广应用提供了不可多得的机遇。当前时期，各地物联网应用工程项目如雨后春笋般纷纷开始实施，这些物联网工程项目应用领域涉及工业、农业、城市运营、交通运输、环境监测、食品安全、智能医疗、节能环保等各个领域。辐射到人们社会生产生活的各个方面，与人们的生活息息相关，为人们的生活和生产活动带来极大地方便，物联网应用工程项目正慢慢改变着人们的生活方式。

在实际的物联网应用工程项目中，根据项目本身应用领域的差异、工程项目需求和工程项目实施环境的不同，对实施技术的要求各有不同，其中包括所使用的传感器种类、所选接口的选择、短距无线传感网络通信、网络组网的方式、远距离网络制式的选择以及后台数据接口的类型，数据类型等各种细节问题都有着明显的差异。这样就给物联网工程开发与实施带来的麻烦，容易浪费资源、降低效率、延误开发与工程实施的时间。

另一方面，物联网应用工程项目是一个典型的系统工程，各个子单元、每个设备必须都能正常工作，整体系统才能够正常的工作，所以在实施部署过程中必须要对整个系统以及各子系统进行可靠性测试，才能够保证系统的可靠性，保证物联网工程项目顺利上线，稳定运行。

实用新型内容

本实用新型不仅可以辅助物联网产品的开发和设计，重点在于本实用新型应用于物联网工程项目实践中，针对工程实施和测试中会遇到的典型问题提供参考实现的解决方案，提高工作效率和系统可靠性。

本实用新型采用了如下技术方案：

物联网测试验证设备，包括物联网数据发生单元、物联网数据处理单元、物联网工程后台交互系统单元以及手持远程监控单元；

物联网数据发生单元、物联网数据处理单元以及物联网工程后台交互系统单元通过有线或无线网络连接；

手持远程监控设备单元分别与物联网数据发生单元、物联网数据处理单元以及物联网工程后台交互系统单元通过无线网络连接；

所述物联网数据发生单元由一个或多个物联网终端数据采集节点和一个物联网终端数据模拟节点组成；

所述物联网终端数据采集节点由自锁式传感器接口、排针式传感器接口、信号采集处理器、短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组组成；

所述信号采集处理器分别与自锁式传感器接口、排针式传感器接口、短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组相连；

所述短距无线通讯模组接口或RJ45以太网接口通过网络连接数据处理单元；

所述电源模组分别连接信号采集处理器和短距无线通讯模组接口；

所述物联网终端数据模拟节点由信号模拟处理器、短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组组成；

所述信号模拟处理器分别与短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组相连；

所述短距无线通讯模组接口或RJ45以太网接口通过网络连接数据处理单元；

所述电源模组分别连接信号模拟处理器和短距无线通讯模组接口；

所述物联网数据处理单元由数据处理模组和3G通讯模组连接而成；

所述3G通讯模组具有支持多网络制式可插拔卡槽。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型能够为用户提供一套完整的物联网工程开发参考设备平台，可广泛应用于物联网应用产品开发和设计过程，可以大幅提升开发效率，加快产品研发。进一步适用于物联网实际工程项目开发中，可根据工程环境的具体需求，灵活组合搭配各种设备，同时为同步测试物联网工程系统可靠性，及时排除系统隐患，提高工作效率、缩短工程项目实施周期，提高工程系统可靠性。

2、本实用新型可以产生各种传感器模拟数据，用户可以通过配置模拟信号的特征参数，用来生成模拟所需传感器数据。方便物联网工程系统能够快速部署上线。同时在系统测试阶段，能够对方便的对系统进行数据压力测试、故障测试等测试项目。

3、本实用新型为用户提供物联网手持远程监控设备主要提供了一种可以检测物联网系统中各个硬件设备工作状态和运行参数的手持无线监控设备。通过这种设备就可以在各种环境下实时监控整个物联网工程系统的运行状态。特别是在物联网工程系统进入测试阶段以及日常维护阶段，对实时掌握各种设备运行情况，及时发现并修复可能出现的问题，有着非常重要的意义。此外，手持远程监控设备还可以配置物联网终端数据采集节点传感器接口驱动和设定物联网终端数据模拟节点数据参数以及物联网数据处理设备中数据处理模组数据处理策略和传输模组中通讯控制指令。

4、本实用新型提供支持WCDMA、CDMA2000和TD-SWCDMA三种3G网络制式通讯模组。用户只需要根据实际工程环境要求选择适合网络制式的3G通讯芯片模块，直接安装，再通过匹配控制指令。使之能够正常的工作。这样能够适应不同工程环境的需要，大大简化工程实施过程，提高工程实施效率。

附图说明

图1为本实用新型的物联网测试验证设备的结构示意图；

图2为物联网终端数据采集节点的关系图；

图3为物联网终端数据模拟节点的关系图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，本实用新型可以模块化的简化为物联网数据发生单元101、物联网数据处理单元102、物联网工程后台交互系统单元103以及手持远程监控单元104。

物联网数据发生单元由一个或多个物联网终端数据采集节点1011和一个物联网终端数据模拟节点1012组成；物联网终端数据采集节点1011内部组网，并由其中一个节点作为主节点连接物联网数据处理单元102。

物联网数据发生单元101主要负责采集传感器信息或产生模拟传感器数据并通过短距离无线网络传递到物联网数据处理单元102进行处理。同时物联网数据发生单元101每个终端节点可以通过其传输模组组成一个无线传感网络，各个节点之间可以进行数据通信。

物联网数据处理单元102分为数据处理模组1021和3G通讯模组1022两部分。数据处理模组1021负责把物联网数据发生单元101采集的数据按照数据配置策略进行统一处理。其中包含数制处理、统一格式和数据加密等。然后将处理数据传输到具有支持多种网络制式可插拔卡槽的3G通讯模组1022,3G通讯模组1022设计有支持多种网络制式可插拔卡槽，可支持GPRS网络以及WCDMA、CDMA2000和TD-SWCDMA等第三代通信网络的通信芯片模块，根据实际工程环境中网络需要更换。

物联网工程后台交互系统单元103一般为服务器，为本实用新型的人机交互、数据存储以及控制单元。其主要功能是将物联网数据处理单元102处理完的数据最终可以根据需要将数据展现为成各种图表形式以及各种图片图像，备份存储相关数据并且生成发送物联网数据处理单元102的数据处理模组1021数据处理策略信息和3G通讯模组1022所选芯片模块配置信息和控制指令集、通过物联网数据发生单元101接口发送控制信息。

手持远程监控单元104，为本实用新型实时监控测试部分，手持远程监控单元104主要功能为通过接收其他单元模块的系统状态信息，在物联网工程项目实际上线实施运行中，实时监控各单元的运行状态。此外在野外环境下，通过实时监控，及时对物联网数据发生单元101配置物联网终端数据采集节点1011传感器接口驱动和设定物联网终端数据模拟节点1012模拟数据特征参数，对物联网数据处理单元102中数据处理模组1021数据处理策略和3G通讯模组1022中通讯控制指令进行及时更新维护。

物联网数据发生单元101与物联网数据处理单元102通过短距离无线通讯模块或者有线以太网络相连，物联网数据处理单元102与物联网工程后台交互系统单元103通过远距离无线通信模块（3G/GPRS）或者有线以太网络相连，进行数据通信。

手持远程监控单元104接收物联网数据发生单元101、物联网数据处理单元102以及物联网工程后台交互系统单元103反馈的状态参数，监控其它单元的工作状态，配置物联网数据发生单元101、物联网数据处理单元102工作策略。

如图2所示，物联网终端数据采集节点1011包括自锁式传感器接口1、排针式传感器接口2、信号采集处理器3、短距无线通讯模组接口4、RJ45以太网接口5、USB接口6、状态指示灯7以及电源模组8。其中信号采集处理器3分别与自锁式传感器接口1、排针式传感器接口2、短距无线通讯模组接口4、RJ45以太网接口5、USB接口6、状态指示灯7以及电源模组8相连；短距无线通讯模组接口4或RJ45以太网接口5连接数据处理单元102；电源模组8分别连接信号采集处理器3和短距无线通讯模组接口4。

其中自锁式传感器接口1分为2组，每组12个接口。排针式传感器接口2为两组标准20针接口。分别支持GPIO、UART232、UART485、SPI、I2C、CAN总线、DAC/ADC接口以及USB接口等等通用接口。

信号采集处理器3核心器件为ARM Cortex M3处理器，负责采集传感器信息。

短距无线通讯模组接口4，包含支持Zigbee、Bluetooth和WIFI等短距离通讯模块，根据工程需求进行选择组网通信。

RJ45以太网接口5，支持传统方式以太网有线通讯。

USB接口6，通过USB通信接口下载应用程序，更新升级系统固件。

状态指示灯7，可以显示终端节点当前所处的工作状态。

电源模组8，为终端节点在野外环境下提供能源支持，使之在较长一段时间内能够正常工作。

如图2所示，物联网信号采集节点1011通过自锁式传感器接口1、排针式传感器接口2连接各种传感器将传感信号转换为数据，采集的数据传输到信号采集处理器3缓存中，信号采集处理器3将缓存中的数据通过短距无线通讯模组接口4连接的短距离通讯模块或者通过RJ45以太网接口5发送到数据处理单元102模块。电源模组8为信号采集处理器3和短距无线通讯模组接口4提供电源。

如图3所示，物联网终端数据模拟节点1012包括信号模拟处理器30、短距无线通讯模组接口40、RJ45以太网接口50、USB接口60、状态指示灯70以及电源模组80。其中信号模拟处理器30分别与短距无线通讯模组接口40、RJ45以太网接口50、USB接口60、状态指示灯70以及电源模组80相连；短距无线通讯模组接口40或RJ45以太网接口50连接数据处理单元102；电源模组80分别连接信号模拟处理器30和短距无线通讯模组接口40。

信号模拟处理器30核心器件为ARM Cortex M3处理器，负责生成模拟数据。

短距无线通讯模组接口40，包含支持Zigbee、Bluetooth和Wifi等短距离通讯模块，根据工程需求进行选择组网通信。

RJ45以太网接口50，支持传统方式以太网有线通讯。

USB接口60，通过USB通信接口下载应用程序，更新升级系统固件。

状态指示灯70，可以显示终端节点当前所处的工作状态。

电源模组80，为终端节点在野外环境下提供能源支持，使之在较长一段时间内能够正常工作。

如图3所示，物联网数据模拟节点1012通过信号模拟处理器30产生模拟数据，通过短距无线通讯模组接口40连接的短距离通讯模块或者通过RJ45以太网接口50发送到数据处理单元102模块。电源模组80为信号模拟处理器30和短距无线通讯模组接口40提供电源。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.物联网测试验证设备，其特征在于：包括物联网数据发生单元、物联网数据处理单元、物联网工程后台交互系统单元以及手持远程监控单元；

物联网数据发生单元、物联网数据处理单元以及物联网工程后台交互系统单元通过有线或无线网络连接；

手持远程监控设备单元分别与物联网数据发生单元、物联网数据处理单元以及物联网工程后台交互系统单元通过无线网络连接。

2.根据权利要求1所述的物联网测试验证设备，其特征在于：所述物联网数据发生单元由一个或多个物联网终端数据采集节点和一个物联网终端数据模拟节点组成。

3.根据权利要求2所述的物联网测试验证设备，其特征在于：所述物联网终端数据采集节点由自锁式传感器接口、排针式传感器接口、信号采集处理器、短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组组成；

所述信号采集处理器分别与自锁式传感器接口、排针式传感器接口、短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组相连；

所述短距无线通讯模组接口或RJ45以太网接口通过网络连接数据处理单元；

所述电源模组分别连接信号采集处理器和短距无线通讯模组接口。

4.根据权利要求2所述的物联网测试验证设备，其特征在于：所述物联网终端数据模拟节点由信号模拟处理器、短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组组成；

所述信号模拟处理器分别与短距无线通讯模组接口、RJ45以太网接口、USB接口、状态指示灯以及电源模组相连；

所述短距无线通讯模组接口或RJ45以太网接口通过网络连接数据处理单元；

所述电源模组分别连接信号模拟处理器和短距无线通讯模组接口。

5.根据权利要求1所述的物联网测试验证设备，其特征在于：所述物联网数据处理单元由数据处理模组和3G通讯模组连接而成。

6.根据权利要求5所述的物联网测试验证设备，其特征在于：所述3G通讯模组具有支持多网络制式可插拔卡槽。

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