CN206894675U - 一种基于多功能路灯杆的NB‑IoT低速物联网网关 - Google Patents
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Abstract
一种基于多功能路灯杆的NB‑IoT低速物联网网关,包括NB‑IoT模组,用于构建物联网网络实现数据通信;开关输出控制模块,用于控制外部用市电设备的通断电;数据采集模块,用于采集外部用市电设备的消耗电量以及电流电压;RS485接口,用于与外部物联网设备连接;电源输出供电模块,用于为外部物联网设备提供不间断电源;所述开关输出控制模块、数据采集模块、RS485接口以及电源输出供电模块均与NB‑IoT模组连接。本实用新型很好的整合利用了现有的网络资源,解决了外部物联网设备供电难的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于物联网领域,涉及一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分,其通过各种信息传感设备,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。物联网本应该是一个开环的、泛在的网络系统,要求世界上物和物之间可以对话,但是,现阶段的物联网的应用主要为一些闭环系统,这是由于应用场景具有特殊性,这些感知类网络技术一般都应用在局部区域内,网与网之间无法通信,这样就构成了一个个信息孤岛,不是真正的全面互联互通、协同感知;此外,各类感知技术种类繁多,且采用不同的通信协议,根本无法实现互联互通。因此,物联网发展到今天,因为各行业的差异无法产生规模化效应,增加了使用复杂度与成本。
智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息,从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术,即物联网,实现城市智慧式管理和运行,进而为城市中的人创造更美好的生活,促进城市的和谐、可持续成长。随着人类社会的不断发展,未来城市将承载越来越多的人口。目前,我国正处于城镇化加速发展的时期,部分地区“城市病”问题日益严峻。为解决城市发展难题,实现城市可持续发展,建设智慧城市已成为当今世界城市发展不可逆转的历史潮流。
基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180KHz的带宽,可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术,支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接,也被叫作低功耗广域网(LPWA)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年,同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
尽管物联网设备直接应用NB-IoT芯片实现物联网接入,不过由于NB-IoT芯片成本相对于某些设备自身成本偏高的情况,就不再适用。随着物联网设备不断覆盖,每个单独设备有自己的NB-IoT通讯系统,不仅成本偏高,而且对网络资源也是一种很大程度的浪费。
物联网设备安装除了通讯问题需要解决,还有就是供电系统也存在各种不便,为此被迫采用电池+低功耗的方案,由于对功耗要求严格只能牺牲性能达到指标的情况也很多。
发明内容
本实用新型提出了一种可以为物联网设备提供不间断电源、降低成本、降低功耗的基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关。
本实用新型采用的技术方案是:
一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关,其特征在于:包括
NB-IoT模组,用于构建物联网网络实现数据通信;
开关输出控制模块,用于控制外部用市电设备的通断电;
数据采集模块,用于采集外部用市电设备的电能信息;
RS485接口,用于与外部物联网设备连接;
电源输出供电模块,用于为外部物联网设备提供不间断电源;
所述开关输出控制模块、数据采集模块、RS485接口以及电源输出供电模块均与NB-IoT模组连接。本实用新型通过在原来路灯物联网节点协议中扩展了RS485总线的数据传输,为外部物联网设备提供网络,很好的整合利用了现有的网络资源;并且开放了低压供电接口,为外部物联网设备提供不间断电源,解决了外部物联网设备供电难的问题。
进一步,所述NB-IoT低速物联网网关还包括RFID扫描模块,所述RFID扫描模块与NB-IoT模组连接。
进一步,所述数据采集模块包括电压采样模块、电流采样模块以及电量消耗监测模块。
进一步,所述电源输出供电模块是一直流12V输出供电模块,为外部物联网设备低压供电。
进一步,所述NB-IoT低速物联网网关通过RS485总线与外部物联网设备连接。简化了外部物联网设备安装时所需的供电布线、网络覆盖布线等。
本实用新型的有益效果:
1、为自身没有NB-IoT功能、或者应为环境限制不便于安装NB-IoT的物联网设备提供NB-IoT网关接入点,开放低速总线接口,为其他物联网设备提供接入点,开放低压供电接口,为物联网设备提供不间断工作电源,解决其供电难题。
2、远程控制外部设备(用市电设备)通断电,并可以按照设定策略周期执行,对消耗电量和电流电压采集,例如沿街路灯控制等。
3、生活周边有着很多的各式各样的传感器设备,为了能有效的整合这些传感器资源,让其并入物联网需要一种廉价且开放的公共节点,这也是低速物联网网关诞生的初衷之一。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构示意图。
图2是本实用新型的拓扑使用结构示意图。
图3是本实用新型的数据传输流程图。
图4是本实用新型与物联网设备创建连接的流程图。
图5是本实用新型与物联网设备数据传输的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本实用新型进行进一步说明,但并不将本实用新型局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到,本实用新型涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
参见图1,一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关,安装在多功能路灯灯杆内,包括NB-IoT模组11、开关输出控制模块12、数据采集模块、RS485接口13、电源输出供电模块、RFID扫描模块15,所述开关输出控制模块12、数据采集模块、RS485接口13、电源输出供电模块以及RFID扫描模块15均与NB-IoT模组11连接。
本实施例中NB-IoT模组11是本网关的核心部件,用于构建物联网网络实现数据通信,通过运营商网络与服务器连接;开关输出控制模块12,用于控制用市电设备的通断电;数据采集模块包括电压采样模块、电流采样模块以及电量消耗监测模块,用于采集用市电设备的电能信息,比如电量消耗以及电流电压;RS485接口13,用于与外部物联网设备连接;电源输出供电模块是一直流12V输出供电模块14,用于为外部物联网设备提供不间断低压电源。本实用新型通过在原来路灯物联网节点协议中扩展了RS485总线的数据传输,为外部物联网设备提供网络,很好的整合利用了现有的网络资源;并且开放了低压供电接口,为外部物联网设备提供不间断电源,解决了外部物联网设备供电难的问题。
本实施例所述NB-IoT低速物联网网关通过RS485总线与外部物联网设备连接。简化了外部物联网设备安装时所需的供电布线、网络覆盖布线等。
参见图2,NB-IoT低速物联网网关1通过运营商网络3与服务器4连接,水位报警、路灯照明、环境检测仪、景观灯等物联网设备2通过RS485总线连接至NB-IoT低速物联网网关1的RS485接口13,数据经过NB-IoT低速物联网网关1间接传输到服务器4。
还有每个路灯杆都具备一个对外的物联网接入点,低速物联网设备2如PM2.5传感器通过RS485总线接入NB-IoT低速物联网网关1,原先路灯控制服务器就具备远程获取各个灯杆附件PM2.5的浓度信息,简化原来PM2.5检测的部署难度,节约以前需要为设备的安装杆、网络覆盖和供电接入的问题。
参见图3,NB-IoT低速物联网网关1软件模块在原来路灯物联网节点协议扩展了RS485总线的数据传输、RFID读取模块的分支。在收到服务器数据后,如为物联网设备数据,则打包后转发到485端口;如为RFID读取命令,恢复服务器RFID轮询到结果;若为路灯数据由原来路灯软件模块执行开关灯。
物联网设备2需要网络连接时,通过NB-IoT低速物联网网关1创建连接,连接成功,物联网设备2登录成功,就可以通过NB-IoT低速物联网网关1实现数据的传送,参见图4。NB-IoT低速物联网网关1的485端口在接收到数据时,会先判断NB-IoT模组11是否有空闲,有空闲就发送数据,如果没有空闲则需要等待,参见图5。
本实用新型为自身没有NB-IoT功能、或者应为环境限制不便于安装NB-IoT的物联网设备提供NB-IoT网关接入点,开放低速总线接口,为其他物联网设备提供接入点,开放低压供电接口,为物联网设备提供不间断工作电源,解决其供电难题。远程控制外部设备(用市电设备)通断电,并可以按照设定策略周期执行,对消耗电量和电流电压采集,例如沿街路灯控制等。生活周边有着很多的各式各样的传感器设备,为了能有效的整合这些传感器资源,让其并入物联网需要一种廉价且开放的公共节点,这也是低速物联网网关诞生的初衷之一。
本实用新型应用于照明控制、环境采集、智慧城市管理。低速物联网网关使用NB-IoT技术实现与云服务程序通讯,低速物联网网关适合部署在任何有基站覆盖的场所,低廉的入网资费,适用于对即时性不太高要求的情况。
Claims (5)
1.一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关,其特征在于:包括
NB-IoT模组,用于构建物联网网络实现数据通信;
开关输出控制模块,用于控制外部用市电设备的通断电;
数据采集模块,用于采集外部用市电设备的电能信息;
RS485接口,用于与外部物联网设备连接;
电源输出供电模块,用于为外部物联网设备提供不间断电源;
所述开关输出控制模块、数据采集模块、RS485接口以及电源输出供电模块均与NB-IoT模组连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关,其特征在于:所述NB-IoT低速物联网网关还包括RFID扫描模块,所述RFID扫描模块与NB-IoT模组连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关,其特征在于:所述数据采集模块包括电压采样模块、电流采样模块以及电量消耗监测模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关,其特征在于:所述电源输出供电模块是一直流12V输出供电模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于多功能路灯杆的NB-IoT低速物联网网关,其特征在于:所述NB-IoT低速物联网网关通过RS485总线与外部物联网设备连接。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
CN201720487347.2U CN206894675U (zh) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | 一种基于多功能路灯杆的NB‑IoT低速物联网网关 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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CN206894675U true CN206894675U (zh) | 2018-01-16 |
Family
ID=61341053
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CN201720487347.2U Active CN206894675U (zh) | 2017-05-04 | 2017-05-04 | 一种基于多功能路灯杆的NB‑IoT低速物联网网关 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108235522A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-06-29 | 辽宁鑫洪源科技有限公司 | 一种路灯窄带物联网控制系统及使用方法 |
CN109861907A (zh) * | 2019-01-28 | 2019-06-07 | 杭州华宏通信设备有限公司 | 一种基于nb-iot的物联网网关 |
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