CN203206276U - 物联网网关设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种物联网网关设备。它包含有通过数据线相互连接的中央处理单元芯片和设备控制功能单元，中央处理单元芯片通过数据线分别与工业控制串行接口、卫星定位功能模块、系统内存芯片、PCIE接口及无线网功能模块、近场通信功能模块相互连接，设备控制功能单元通过数据线分别与电信/联通/移动3G上网功能模块、USB接口及无线网功能模块、千兆有线网接口相互连接。本实用新型具有广泛的传感数据接入能力、广泛的传统通信网络接入能力、智能运算能力、数据稳定传输能力等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种与物联网配套使用的、能够对数据进行采集、交换及发送的物联网网关设备。
背景技术
以前的物联网网关设备存在如下不足：一、功能单一。一般情况下，是为了某个特定的应用而专门设计的，只能实现少量的、特殊的数据采集，并通过特定的通信接口(例如只能由以太网或低速度的GPRS网络)来传输数据，不能适应物联网应用的多样性和广泛性。二、性能不足。以前的物联网网关设备都是采用低性能的ARM和单片机作为主处理芯片，无法满足未来对多并发传感器数据采集、处理、运算、发送的需求。三、不具备智能运算能力。由于以前物联网网关设备采用的低性能芯片，只能做一些简单的数据采集和发送，不具备做智能运算的能力。四、系统兼容性和扩展性差。由于以往的物联网网关设备都是针对某个特定的行业或应用而设计，没有从整个物联网的角度来考虑，因此不能从一个行业的应用转移到另一个行业的应用。没有考虑目前众多的无线网络接口、传感器接口、控制输出接口等，因此系统的兼容性和扩展性很差。五、不具备视频集成能力。以往的物联网网关设备不具备视频采集和处理能力。
发明内容
本实用新型所要解决的问题：本实用新型提供一种功能多样、性能高、具备智能运算能力、兼容性和扩展性好、具备视频集成能力的物联网网关设备。
本实用新型为解决上述技术问题而采取的技术方案：物联网网关设备包含有通过数据线相互连接的中央处理单元芯片和设备控制功能单元，中央处理单元芯片通过数据线分别与工业控制串行接口、卫星定位功能模块、系统内存芯片、PCIE接口及无线网功能模块、近场通信功能模块相互连接，设备控制功能单元通过数据线分别与电信/联通/移动3G上网功能模块、USB接口及无线网功能模块、千兆有线网接口相互连接。
上述的技术方案中，所述的中央处理单元芯片通过数据线还分别与通用输入输出接口、音频输入输出接口、视频输出及显示器接口、液晶屏输出接口、 工业现场总线功能模块相互连接，设备控制功能单元通过数据线还分别与机械硬盘/固态硬盘接口、存储卡接口、通用USB设备接口相互连接。
中央处理单元芯片的作用是发动对所有外联传感器的数据采集、对数据进行智能运算、发起网络连接和数据传输。其内有软件系统，软件系统通过数据线与各种接口连接，并通过这些接口与外部传感器连接和采集数据；软件系统在中央处理单元芯片内部利用其各个高性能运算单元进行智能运算；软件系统通过总线接口和设备控制功能单元再与各个无线通信模块通信实现数据的网络发送。
设备控制功能单元主要作用是实现对接口和模块的控制。在设备控制功能单元内部集成了大规模集成电路，实现对接口和模块的逻辑控制。
本实用新型的有益效果：一、广泛的传感数据接入能力。现在国内外已经在展开针对物联网网关进行标准化工作，如3GPP、传感器工作组，实现各种通信技术标准的互联互通。本实用新型充分考虑了这些无线近程技术，同时已经把这些近程通信技术集成到网关设备内部。本实用新型也充分考虑了现有状况，在设备中集成了多个RS232/RS485/CAN/GPIO接口，因此可以最大范围支持传统传感设备，为物联网的快速部署和降低成本提供可能。二、广泛的传统通信网络接入能力。本实用新型具有很强的通信网络接入能力，可以支持中国电信、中国移动、中国联通三大运营商的通信网络，并且可以同时支持三大网络的通信。该产品除了支持千兆网口和WiFi外，另外可以支持3G/4G/2.5G/2G通信，在通信通道数量上可以进行选择和配置。另外，本实用新型还支持北斗通信系统，可以实现三大通信网络没有覆盖地点的数据通信。三、导航定位能力。本实用新型支持GPS和北斗两大导航系统，因此可以广泛应用于车载、船载的定位、测速、导航等功能。四、可管理能力。本实用新型实现了对网关进行管理，如注册管理、权限管理、状态监管等。网关实现子网内的节点的管理，如获取节点的标识、状态、属性、能量等，以及远程实现唤醒、控制、诊断、升级和维护等。采用基于模块化物联网网关方式来管理不同的感知网络、不同的应用，保证能够使用统一的管理接口技术对末梢网络节点进行统一管理。五、协议转换能力。从不同的感知网络到接入网络的协议转换、将下层的标准格式的数据统一封装、确保对不同的感知网络的协议能够变成统一的数据和信令；将上层下发的数据包解析成感知层协议可以识别的信令和控制指令。 六、智能运算能力。本实用新型CPU具有超强的的运算能力和数据存储能力，在远端能够进行部分的智能计算和数据筛选。从而在考虑成本的同时实现和提升了该物联网网关设备的远端智能运算和存储能力的可扩展性。七、数据稳定传输能力。当网络不稳定或网络中断时，本实用新型能够通过一定的通信算法和本地存储功能，保证数据不丢失，并在网络恢复后，重新传输至云计算中心，实现稳定的数据传输功能。八、模块化设计。本实用新型采用模块化设计，从内部的CPU系统、存储系统、近程通信系统、传统通信网络接口、物理传感器接口等，都采用模块化设计。模块化设计带来的灵活性，对大型物联网的部署具有非凡的意义。九、成本灵活控制能力。本实用新型采用系列化设计，从CPU、存储容量、近程通讯模块到传统通信网络模块都提供多种选择，可以根据不同的性能要求进行灵活选择。因此可以根据不同的物联网应用对成本的要求，在成本控制上做到最大灵活性。十、低能耗环保。本实用新型采用低功耗设计，可以满足电池供电、太阳能板供电的情况下长时间稳定运行。同时，本实用新型从元器件到加工工艺都采用无铅环保设计，防止了对环境造成污染。
附图说明
图1是本实用新型的方框示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的物联网网关设备，它包含有通过数据线相互连接的中央处理单元芯片1和设备控制功能单元2，中央处理单元芯片1通过数据线分别与通用输入输出接口3、工业控制串行接口4、音频输入输出接口5、视频输出及显示器接口6、卫星定位功能模块7、系统内存芯片8、液晶屏输出接口9、PCI E接口及无线网功能模块18、近场通信功能模块10、工业现场总线功能模块11相互连接，设备控制功能单元2通过数据线分别与机械硬盘/固态硬盘接口12、电信/联通/移动3G上网功能模块13、存储卡接口14、通用USB设备接口15、USB接口及无线网功能模块16、千兆有线网接口17相互连接。
本实用新型的工作步骤分为：数据采集、数据运算和网络通信。
通用输入输出接口3、工业控制串行接口4、卫星定位功能模块7、近场通信功能模块10、工业现场总线功能模块1为数据采集部分。数据采集就是负责 和所有外部传感器进行连接，按照一定的规则对外部多个传感器的数据进行采集。目前所使用的接口形式已经充分考虑了目前世界上各种传感器的接口形式，因此可以和所有类型的传感器进行无缝连接。
中央处理单元芯片1和系统内存芯片8为数据运算部分。数据运算主要是对所采集到的传感器数据进行处理和智能运算。根据运算结果来实施一系列的智能反应，达到物联网的智能化功能。
PCIE接口及无线网功能模块18、电信/联通/移动3G上网功能模块13、USB接口及无线网功能模块16、千兆有线网接口17为网络通信部分。网络通信就是将标准有线和无线通信网络进行连接和大容量的数据进行收发。具体就是把采集到的传感器数据或运算后的数据，通过网络与云计算中心进行数据交互，实现完整的物联网应用。
Claims (2)
1.一种物联网网关设备，其特征在于：包含有通过数据线相互连接的中央处理单元芯片和设备控制功能单元，中央处理单元芯片通过数据线分别与工业控制串行接口、卫星定位功能模块、系统内存芯片、PCIE接口及无线网功能模块、近场通信功能模块相互连接，设备控制功能单元通过数据线分别与电信/联通/移动3G上网功能模块、USB接口及无线网功能模块、千兆有线网接口相互连接。
2.根据权利要求1所述的物联网网关设备，其特征在于：所述的中央处理单元芯片通过数据线分别与通用输入输出接口、音频输入输出接口、视频输出及显示器接口、液晶屏输出接口、工业现场总线功能模块相互连接，设备控制功能单元通过数据线分别与机械硬盘/固态硬盘接口、存储卡接口、通用USB设备接口相互连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320013838 CN203206276U (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 物联网网关设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320013838 CN203206276U (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 物联网网关设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203206276U true CN203206276U (zh) | 2013-09-18 |
Family
ID=49150331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 201320013838 Expired - Lifetime CN203206276U (zh) | 2013-01-11 | 2013-01-11 | 物联网网关设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103647801A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-19 | 东莞理工学院 | 应用于传统工业现场实时质量监控的数据采集器 |
| CN104469296A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 成都万创科技有限责任公司 | 可处理多路视频的物联网网关设备 |
| CN104615205A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-13 | 成都万创科技有限责任公司 | 具备多功能接口的工业平板电脑 |
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2013
- 2013-01-11 CN CN 201320013838 patent/CN203206276U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103647801A (zh) * | 2013-11-18 | 2014-03-19 | 东莞理工学院 | 应用于传统工业现场实时质量监控的数据采集器 |
| CN104469296A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 成都万创科技有限责任公司 | 可处理多路视频的物联网网关设备 |
| CN104615205A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-13 | 成都万创科技有限责任公司 | 具备多功能接口的工业平板电脑 |
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