CN202889661U

CN202889661U - 一种用于家庭物联网的智能无线路由器

Info

Publication number: CN202889661U
Application number: CN 201220580573
Authority: CN
Inventors: 黄辰; 张一鸣; 曾灿; 宋扬; 徐旷怡; 魏来
Original assignee: Hubei University
Current assignee: Hubei University
Priority date: 2012-11-06
Filing date: 2012-11-06
Publication date: 2013-04-17
Anticipated expiration: 2022-11-06

Abstract

本实用新型涉及无线路由器技术领域，公开了一种用于家庭物联网的智能无线路由器包括：第一处理器、电源电路、物联网信息采集电路及通信模块；物联网信息采集电路、电源电路及通信模块各自分别与第一处理器连接。本实用新型作为家庭物联网的核心，在实现普通路由器的路由功能的基础上，依靠无线网络与分布在家庭各处的传感器节点进行数据的传输，能够收集、存储家庭环境状况信息及家庭物联网网络运转状况信息，再将这些信息经处理之后，传输到用户的移动终端上，从而实现了当家庭物联网的环境状况或网络运行状况出现异常时，用户能够及时掌握到状况信息的效果，同时用户也可通过移动终端实时查询家庭物联网环境状况信息和网络运转状况信息。

Description

一种用于家庭物联网的智能无线路由器

技术领域

本实用新型涉及无线路由器技术领域，主要适用于家庭物联网的智能无线路由器。

背景技术

随着通信技术的快速发展，物联网这一新兴网络形态迅速融入到日常生活中的各个角落。物联网的核心是通过丰富的传感器节点，将其用户端延伸和扩展到网络中的任何物品，并在不同物品之间进行大量信息的交换和通信，从而完成对信息的收集和处理。

为了能够进一步地提高家庭生活的舒适度、安全度和智能化程度，国内外已经开始向家庭住房引入物联网，形成一个家庭内部的物联网，即家庭物联网。与普通物联网一样，在家庭物联网的架构中，同样包括核心控制设备和外围终端两个部分。其中，外围终端主要是以笔记本电脑，智能手机，平板电脑为代表的具备广域网接入能力的设备。除此之外，外围终端还包括在家庭房屋各处所设置的传感器节点，这些传感器节点都能够进行各种环境信息的采集、存储以及一定的信息处理能力。而在普通物联网的架构中都需要一台高性能的控制设备作为核心控制设备对物联网中的海量数据进行处理。与普通物联网架构不同的是，家庭物联网由于数据信息量比普通物联网中的数据信息量少，且数据率较低，因此家庭物联网不必像普通物联网那样采用高性能的控制设备作为核心控制设备，但仍然需要具备一定的智能化信息处理能力的小型化设备作为核心控制设备。这种情况下，作为家庭网络中心的无线路由器就可以承担家庭物联网网络中心的功能。

目前市场上的无线路由器大多只是一个单纯的网络路由工具，并不能对家庭物联网进行统一的信息采集和管理，不能将家庭生活环境状况实时反映给用户，也无法在家庭物联网出现运转故障的情况下发出相应的警报。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于家庭物联网的智能无线路由器，它能够在实现普通路由器的路由功能的基础上，一方面能够对家庭物联网中的数据信息进行统一采集和管理，并将信息传输到用户的移动终端，供用户实时查询；另一方面能够在网络出现运转故障时，将信息传输到用户的移动终端。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于家庭物联网的智能无线路由器包括：第一处理器、电源电路、物联网信息采集电路及通信模块；所述物联网信息采集电路、所述电源电路及所述通信模块各自分别与所述第一处理器连接。

进一步地，还包括：闪存和第一SDRAM；所述闪存和所述第一SDRAM相互连接，并均与所述第一处理器连接。

进一步地，所述物联网信息采集电路包括：环境状况检测电路；所述环境状况检测电路包括：数据采集电路、第二处理器、第二SDRAM及第一报警电路；所述数据采集电路与分布在各处的传感器连接，数据采集电路还与所述第二处理器连接，第二处理器还与所述第一处理器连接；所述第一报警电路和所述第二SDRAM各自分别与第二处理器连接。

进一步地，所述物联网信息采集电路还包括：网络异常检测电路；所述网络异常检测电路包括：时间控制电路及第三处理器；所述时间控制电路与所述第三处理器连接，第三处理器还与所述第一处理器连接。

进一步地，所述网络异常检测电路还包括：访问控制电路、第三SDRAM及第二报警电路；所述访问控制电路与所述第三处理器连接，所述第三SDRAM及所述第二报警电路也各自分别与第三处理器连接。

进一步地，所述网络异常检测电路还包括：网络监测电路、第一信号处理电路、第二信号处理电路及第三信号处理电路；所述网络监测电路通过所述第一信号处理电路与无线路由器的路由电路中的第一路由芯片连接，网络监测电路通过所述第二信号处理电路与无线路由器的路由电路中的第二路由芯片连接，网络监测电路还通过所述第三信号处理电路与无线路由器的路由电路中的第三路由芯片连接，网络监测电路还与所述第三处理器连接。

进一步地，还包括：LED及LED驱动电路；所述LED通过所述LED驱动电路与所述第一处理器连接。

进一步地，还包括：LCD触摸屏及LCD驱动电路；所述LCD触摸屏通过所述LCD驱动电路与所述第一处理器连接。

进一步地，还包括：指纹识别器及指纹识别器驱动电路；所述指纹识别器通过所述指纹识别器驱动电路与所述第一处理器连接。

进一步地，还包括：扬声器及扬声器驱动电路；所述扬声器通过所述扬声器驱动电路与所述第一处理器连接。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的用于家庭物联网的智能无线路由器作为家庭物联网的核心，在实现普通路由器的路由功能的基础上，依靠无线网络与分布在家庭各处的传感器节点进行数据的传输，能够收集、存储家庭环境状况信息及家庭物联网网络运转状况信息，再将这些信息经处理之后，传输到用户的移动终端上，从而实现了当家庭物联网的环境状况或网络运行状况出现异常时，用户能够及时掌握到状况信息的效果，同时用户也可通过移动终端实时查询家庭物联网环境状况信息和网络运转状况信息。本实用新型结构合理、效果显著、实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的用于家庭物联网的智能无线路由器的结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的用于家庭物联网的智能无线路由器中的环境状况检测电路的内部连接框图。

图3为本实用新型实施例提供的用于家庭物联网的智能无线路由器中的网络异常检测电路的内部连接框图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的用于家庭物联网的智能无线路由器的具体实施方式及工作原理进行详细说明。

由图1可知，本实用新型提供的用于家庭物联网的智能无线路由器包括：第一处理器、电源电路、物联网信息采集电路、通信模块、闪存、第一SDRAM、路由电路、扬声器及扬声器驱动电路；物联网信息采集电路、电源电路及通信模块各自分别与第一处理器连接。闪存和第一SDRAM相互连接，并均与第一处理器连接。具体的，电源电路包括：系统保护电路、主电源、备用电池及电源切换电路；通信模块包括：通信处理器、射频电路及SIM卡插槽；系统保护电路、备用电池及电源切换电路各自分别与主电源连接，电源切换电路还与备用电池、第一处理器连接。射频电路和SIM卡插槽各自分别与通信处理器连接，通信处理器还与第一处理器连接，射频电路和SIM卡插槽互连。扬声器通过扬声器驱动电路与第一处理器连接。物联网信息采集电路包括：环境状况检测电路和网络异常检测电路。由图2可知，环境状况检测电路包括：数据采集电路、第二处理器、第二SDRAM及第一报警电路。数据采集电路通过无线wif i网络与分布在各处的传感器连接，数据采集电路还与第二处理器连接，第二处理器还与第一处理器连接；在本实施例中，传感器包括：空气质量传感器、温度传感器、湿度传感器及烟火传感器。第一报警电路、第二SDRAM各自分别与第二处理器连接。路由电路与第一处理器、网络异常检测电路连接。由图3可知，网络异常检测电路包括：时间控制电路、第三处理器、访问控制电路、第三SDRAM、第二报警电路、网络监测电路、第一信号处理电路、第二信号处理电路及第三信号处理电路；时间控制电路的输入端直接与第三处理器连接，时间控制电路的输出端通过A端口与第一与门电路的输入端连接，第一与门电路的输出端与第三处理器连接，第三处理器还与第一处理器连接；访问控制电路的输入端直接与第三处理器连接，访问控制电路通过B端口与第一与门电路的输入端连接，第三SDRAM及第二报警电路也各自分别与第三处理器连接。网络监测电路的第一输入端直接与第三处理器连接，网络监测电路的输出端通过C端口与第一与门电路连接，网络监测电路第二输入端与第二与门电路连接，第二与门电路再通过第一信号处理电路与路由电路中的第一路由芯片连接，第二与门电路的输入端通过第二信号处理电路与路由电路中的第二路由芯片连接，第二与门电路的输入端还通过第三信号处理电路与路由电路中的第三路由芯片连接。在本实施例中，第一路由芯片的型号是BCM5325M，第二路由芯片的型号是AC101L，第三路由芯片的型号是RT335X。

为了能够直观的观察到本实用新型提供的用于家庭物联网的智能无线路由器的电源状态和网络运行状况，将LED通过LED驱动电路与第一处理器连接，用LED中的电源指示灯显示本实用新型的电源状态，用LED中的网络指示灯显示本实用新型的网络运行状况。

为了实现本实用新型的触摸功能，将LCD触摸屏通过LCD驱动电路与第一处理器连接。

为了提高本实用新型提供的用于家庭物联网的智能无线路由器使用的安全性，将指纹识别器通过指纹识别器驱动电路与第一处理器连接。

优选地，在本实施例中，第一处理器的型号为S3C6410，第二处理器和第三处理器的型号均为AT89C2051。

本实用新型提供的用于家庭物联网的智能无线路由器在家庭物联网中工作时，首先将SIM卡插入SIM卡插槽中。再由数据采集电路实时采集分布在家庭中的各传感器节点传输过来的实际环境数据，并将采集到的环境数据传输到第二处理器中。第二处理器再对接收到的环境数据进行分析，当各种传感器测得的实际环境数据与预先设定的环境参数不符时，第一报警电路发出警报。例如空气质量传感器测得空气中有毒气体超标时，或温度传感器与湿度传感器测得室内温湿度数据超过预设参数时，或烟火传感器测得环境有异常烟火隐患时，报警电路内部的蜂鸣器都会鸣叫；并将异常信息发送到第一处理器。第一处理器再对接收到的异常信息进行分析，利用通信模块通过3G网络将环境异常情况信息以短信的形式发送到用户的移动终端上。这样用户就可以及时了解到家中环境的异常信息，从而采取相应的解救措施。本实用新型在使用时，A端口、B端口及C端口的初始电平均为高电平，当网络监测电路监测到家庭物联网内部连接异常或本实用新型与广域网连接异常时，C端口的电平由高电平转变为低电平，并将触发信号经第一与门电路发送到第三处理器。第三处理器对接收到的触发信号进行分析，第三处理器控制第二报警电路发出警报；第三处理器还将网络运行异常信号发送到第一处理器。第一处理器再对接收到的异常信号进行分析，再将触发信号通过LED驱动电路传输到LED。当LED中的网络指示灯接收到该触发信号时，网络指示灯亮起，说明网络运行异常。第一处理器还利用通信模块通过3G网络将网络运行异常信息以短信的形式发送到用户的移动终端。此时，用户就可以及时了解到网络运行异常信息，从而采取相应的措施对此问题予以解决。第一处理器还将断网信号发送到路由电路，路由电路中的路由芯片接收到断网信号，并停止工作。需要说明的是，本实用新型在使用过程中，当外接电源出现故障时，电源切换电路会自动将主电源供电模式切换到备用电池供电模式，同时第一处理器将触发信号通过LED驱动电路传输到LED。当LED中的电源指示灯接收到该触发信号时，电源指示灯亮起，说明电源电路连接异常。第一处理器还利用通信模块通过3G网络将电源异常信息以短信的形式发送到用户的移动终端。此时，用户就可以及时了解到电源异常信息，从而采取相应的措施对此问题予以解决。这样便保证了本实用新型能继续正常工作一段时间，从而提高了本实用新型的实用性。系统保护电路用于在电路出现异常情况时，对电路进行保护。

当网络的使用者的上网时间超过预先设定的上网时间时，A端口的电平由高电平转变为低电平，时间控制电路还会将上网超时信号发送到第三处理器，第三处理器对接收到的上网超时信号进行分析，第三处理器控制第二报警电路发出警报。第三处理器还将上网超时信号发送到第一处理器。第一处理器再对接收到的上网超时信号进行分析，再将断网信号发送到路由电路。路由电路接收到断网信号实现断网。第一处理器还利用通信模块通过3G网络将上网超时信息以短信的形式发送到用户的移动终端。

当网络的使用者访问敏感网站时，B端口的电平由高电平转变为低电平，访问控制电路还会将触发信号发送到第三处理器，第三处理器对接收到的触发信号进行分析，第三处理器控制第二报警电路发出警报。第三处理器还将触发信号发送到第一处理器。第一处理器再对接收到的触发信号进行分析，再将断网信号发送到路由电路。路由电路接收到断网信号实现断网。第一处理器还利用通信模块通过3G网络将访问敏感网站的信息以短信的形式发送到用户的移动终端。

需要说明的是，当用户在家时，当本实用新型提供的用于家庭物联网的智能无线路由器监测到环境异常、电源异常、网络运行异常、网络的使用者上网超时或访问敏感网站时，第一处理器能够将触发信号通过扬声器驱动电路发送到扬声器。扬声器接收到触发信息进行语音报警，从而使用户能够在做其他事情时，及时掌握到异常信息，并及时采取相应的补救措施。

这里还需要说明的是，本实用新型还会实时将家庭物联网环境状况信息和网络运转状况信息传输到用户的移动终端上，从而使用户能够通过移动终端实时查询家庭物联网环境状况信息和网络运转状况信息。

本实用新型提供的用于家庭物联网的智能无线路由器作为家庭物联网的核心，在实现普通路由器的路由功能的基础上，依靠无线wifi网络与分布在家庭各处的传感器节点进行数据的传输，能够收集、存储家庭环境状况信息及家庭物联网网络运转状况信息，再将这些信息经处理之后，传输到用户的移动终端上，从而实现了当家庭物联网的环境状况或网络运行状况出现异常时，用户能够及时掌握到状况信息的效果，同时用户也可通过移动终端实时查询家庭物联网环境状况信息和网络运转状况信息。本实用新型结构合理、效果显著、实用性强。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，包括：第一处理器、电源电路、物联网信息采集电路及通信模块；所述物联网信息采集电路、所述电源电路及所述通信模块各自分别与所述第一处理器连接。

2.如权利要求1所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，还包括：闪存和第一SDRAM；所述闪存和所述第一SDRAM相互连接，并均与所述第一处理器连接。

3.如权利要求1所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，所述物联网信息采集电路包括：环境状况检测电路；所述环境状况检测电路包括：数据采集电路、第二处理器、第二SDRAM及第一报警电路；所述数据采集电路与分布在各处的传感器连接，数据采集电路还与所述第二处理器连接，第二处理器还与所述第一处理器连接；所述第一报警电路和所述第二SDRAM各自分别与第二处理器连接。

4.如权利要求1所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，所述物联网信息采集电路还包括：网络异常检测电路；所述网络异常检测电路包括：时间控制电路及第三处理器；所述时间控制电路与所述第三处理器连接，第三处理器还与所述第一处理器连接。

5.如权利要求4所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，所述网络异常检测电路还包括：访问控制电路、第三SDRAM及第二报警电路；所述访问控制电路与所述第三处理器连接，所述第三SDRAM及所述第二报警电路也各自分别与第三处理器连接。

6.如权利要求4所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，所述网络异常检测电路还包括：网络监测电路、第一信号处理电路、第二信号处理电路及第三信号处理电路；所述网络监测电路通过所述第一信号处理电路与无线路由器的路由电路中的第一路由芯片连接，网络监测电路通过所述第二信号处理电路与无线路由器的路由电路中的第二路由芯片连接，网络监测电路还通过所述第三信号处理电路与无线路由器的路由电路中的第三路由芯片连接，网络监测电路还与所述第三处理器连接。

7.如权利要求1所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，还包括：LED及LED驱动电路；所述LED通过所述LED驱动电路与所述第一处理器连接。

8.如权利要求1所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，还包括：LCD触摸屏及LCD驱动电路；所述LCD触摸屏通过所述LCD驱动电路与所述第一处理器连接。

9.如权利要求1所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，还包括：指纹识别器及指纹识别器驱动电路；所述指纹识别器通过所述指纹识别器驱动电路与所述第一处理器连接。

10.如权利要求1-9中任意一项所述的用于家庭物联网的智能无线路由器，其特征在于，还包括：扬声器及扬声器驱动电路；所述扬声器通过所述扬声器驱动电路与所述第一处理器连接。