CN207625812U - 物联通信管理机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种物联通信管理机，其特征在于，包括：电源、物联模块、终端设备、协处理器/任务监视器、计算机、设备告警指示灯；其中，物联模块由NB‑IoT设备、处理器、RS485接口、以太网接口、LoRa网关组成；NB‑IoT设备分别与终端设备和计算机电连接，LoRa网关包括LoRaWAN接口，分别与终端设备和计算机电连接。本实用新型的物联通信管理机将NB‑IoT设备和LoRa网关相结合的应用，大大改善了系统的可扩展性，且采用冗余电源，增强了系统稳定性。

Description

物联通信管理机

技术领域

本实用新型涉及管理机，具体为一种物联通信管理机。

背景技术

工业设备的运行需要实时的监控，不仅可以保证生产效率而且通过远程监控还可以提高人工效率。在工业自动化制造和生产中，有许多不同类型的传感器和设备。传统的zigbee物联网技术，布置网络节点繁多，成本高、维护难

而且，目前在设备状态采集传输，常用的是通信管理机，但通信管理机存在现场施工上的麻烦，在新增、改造上需要铺设通信电缆，会造成人力物力上的紧张，在实现整个工厂设备状态数据的互联互通上，灵活行差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种灵活性高的物联通信管理机。本实用新型的物联通信管理机完全采用物联网技术，不需要进行铺设通信电缆，运维成本低，安全可靠，将设备状态数据集中在本地云或者广域云，实现全厂设备状态互联互通，在大数据集成下，可实现工厂智能化。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：物联通信管理机，其特征在于，包括：电源、物联模块、终端设备、协处理器/任务监视器、计算机、设备告警指示灯；其中，物联模块由NB-IoT设备、处理器、RS485接口、以太网接口、LoRa网关组成；NB-IoT设备分别与终端设备和计算机电连接，LoRa网关包括LoRaWAN接口，分别与终端设备和计算机电连接；所述协处理器/任务监视器用于监测供电电源性能、物联模块的工作状态，所述设备告警指示灯用于当任一电源、物联模块工作异常时，设备告警指示灯提示；所述计算机包括液晶显示屏，用于输出故障信息。

优选地，所述电源采用主电源与冗余电源。

优选地，所述处理器包括：中央处理器（CPU）、协议解析器、通信加密器。

优选地，所述物联通信管理机还包括16路RS485光电隔离接口、16路NB-IoT物联SIM卡接口、16路以太网通信接口、扩展插槽。

本实用新型采用LoRaWAN、NB-IoT两种物联网技术相结合，实现设备状态数据的采集，通信，存储，分发推送，设备状态物联通信管理机集成了IEC101，MODBUS，CDT等多种标准通信规约，实现设备状态数据的无缝对接。

本设备提供16路RS485光电隔离接口，16路NB-IoT物联SIM卡接口，16路以太网通信接口，同时支持扩展插槽，以实现更多了接口扩展；提高了通信效率和稳定性。

本发明给采用独立通道技术，给每一路通信接口提供独立的物联SIM卡接口，提高了通信效率和稳定性。

支持可扩展的通信接口，实现一台物联通信管理机，兼容更多的设备状态数据采集任务。

基于NB-IoT，LoRaWAN物联网技术，针对设备状态信息采集与物联的通信管理机，集成了IEC101，Modbus,CDT等多种标准规约。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型的对于自动化生产制造的复杂性来说，将NB-IoT 和LoRa 相结合的应用，大大改善了系统的可扩展性，且采用冗余电源，增强了系统稳定性。

附图说明

图1为本实用新型物联通信管理机的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系是以吸尘吸水机正常使用状态下，相对于使用者的位置来定义的，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

一些场景需要频繁的通信并且确保良好的服务质量（QoS），这时NB-IoT 是较为合适的选择。而一些场景需要低成本的传感器配以低功耗和长寿命的电池来追踪设备、监控状态，这时LoRa 便是合理的选择。所以对于自动化生产制造的复杂性来说，NB-IoT 和LoRa相结合的应用，大大改善了系统的可扩展性。本实用新型是专门针对设备状态带通信管理功能的设备，集成了电力IEC101，modbus，cdt等多种通信规约，同时具备物联技术。采用无线通信的物联网技术，实现设备状态数据采集并云存储。

物联卡的申请

需要向电信、联通或移动公司申请物联卡，具体申请咨询当地移动客服。

协议配置

每一路物联模块采用独立的可配置通信规约，用于通过仪表、PLC、变送器等读取设备状态信息，不用的仪表厂家规约可能不同，如物联通信管理机内部找不到响应型号的规约时，请联系我们。

当物联模块通信指示灯运行时，规约则配置完成并生效。

设备状态数据的读取

物联通信管理机协议配置完成后，所有前端数据均通过物联通信管理机到达设备状态物联管理系统BST3000（云存储），其他监视系统、智能APP等均可从BST3000设备状态物联管理系统获取设备状态信息。

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(LPWAN)。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。

LoRa是一种专用于远距离低功耗的无线通信技术,其调制方式相对于其他通信方式大大增加了通信距离，可广泛应用于各种场合的远距离低速率物联网无线通信领域。比如自动抄表、楼宇自动化设备、无线安防系统、工业监视与控制等。具有体积小、功耗低、传输距离远、抗干扰能力强等特点，可根据实际应用情况对天线增益进行调节。

LoRaWAN网络架构是一个典型的星形拓扑结构，在这个网络架构中，LoRa网关是一个透明的中继，连接终端设备和服务器。网关与服务器通过标准IP连接，而终端设备采用单跳与一个或多个网关通信，所有的节点均是双向通信。LoRa网关和模块间以星形网方式组网，而LoRa模块间理论上可以点对点轮询的方式组网，但是点对点轮询效率要远远低于星形网。网关可以实现多通道并行接收,同时处理多路信号，这大大增加了网络容量。采用Lora也可以实现测距和定位。LPWAN的电池使用寿命较长，对于那些需要发送少量数据的传感器和应用而言是真正做到了低功耗。

根据FDMA（频分复用）来划分不同的频段来建立不同的子网段。如：一个子网工作在469MHz，另一个子网工作在470MHz，这2个子网互不干扰。可能会因为硬件电路或者是晶振的差别，信道频率值会有一些偏差。单终端单次上传的最大字节为256。终端节点个数几百不等.一个网关能接多少个终端与数据发送周期和响应速度要求有关。布置网关注意有些地方有信号死区，需要增加中继器，确保网关和终端的空中速率和频率一致，否则无法建立通信。带宽越小，对晶振的要求越高。跳频的话对于干扰有所改善，对通讯距离没有影响。Lorawan网关通信协议采用的是国际标准，也可采用自定义协议。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.物联通信管理机，其特征在于，包括：电源、物联模块、终端设备、协处理器/任务监视器、计算机、设备告警指示灯；其中，物联模块由NB-IoT设备、处理器、RS485接口、以太网接口、LoRa网关组成；NB-IoT设备分别与终端设备和计算机电连接，LoRa网关包括LoRaWAN接口，分别与终端设备和计算机电连接；所述协处理器/任务监视器用于监测供电电源性能、物联模块的工作状态，所述设备告警指示灯用于当任一电源、物联模块工作异常时，设备告警指示灯提示；所述计算机包括液晶显示屏，用于输出故障信息。

2.根据权利要求1所述的物联通信管理机，其特征在于，所述电源采用主电源与冗余电源。

3.根据权利要求1所述的物联通信管理机，其特征在于，所述处理器包括：中央处理器（CPU）、协议解析器、通信加密器。

4.根据权利要求1所述的物联通信管理机，其特征在于，所述物联通信管理机还包括16路RS485光电隔离接口、16路NB-IoT物联SIM卡接口、16路以太网通信接口、扩展插槽。