CN208174680U

CN208174680U - 一种机联网nb-iot模块

Info

Publication number: CN208174680U
Application number: CN201820754021.6U
Authority: CN
Inventors: 陶荣华
Original assignee: Anhui Ji Hong Wu Lian Technology Co Ltd
Current assignee: Anhui Ji Hong Wu Lian Technology Co Ltd
Priority date: 2018-05-21
Filing date: 2018-05-21
Publication date: 2018-11-30
Anticipated expiration: 2028-05-21

Abstract

本实用新型公开了一种机联网NB‑IOT模块，包括处理器和射频前端，其中，所述处理器内设有射频单元和基带处理单元。本实用新型：通过基带处理单元通过SPI将接收到的第一射频信号存储于存储器中，SPI不仅传输速度快，而且功耗低，从而，大大降低了NB‑IOT通信的功耗。另外，第一开关可在NB‑IOT处于睡眠状态时通过断开电源输入接与电源管理模块的电连接，从而避免了睡眠状态下的NB‑IOT的耗电，进而延长了NB‑IOT的待机时长。另外，简化了各部分之间的连接，降低了成本；具有两种网络模式可供选择增加了基站的适应性，扩大了使用范围；GPS定位器具有GPS定位功能，定位无需独立于基站，使用简便，采用接线插针连接，增加了各部分的功能稳定性，同时方便装配、检查维修。

Description

一种机联网NB-IOT模块

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体来说，涉及一种机联网NB-IOT模块。

背景技术

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。

目前，用于高数据速率传输的无线通信模块采用Wi-Fi (无线保真) 技术、LTE(一种移动通信技术)、GSM (全球移动通信系统) 或WCDMA (一种3G蜂窝网络) 实现。但是，现有技术的无线通信模块均存在功耗大，导致的耗电量大的问题,即使在睡眠模式，其耗电量也达到3mA左右，占无线通信模块整体耗电量的很大一部分。从而，现有技术的无线通信模块常因电池电量耗尽而无法进行数据传输。随着现有的物联网基站体积大，携带不方便，安装不方便，成本较高；物联网应用中的无线技术有多种，可组成局域网或广域网。组成局域网的无线技术主要有2.4GHz的WiFi，蓝牙、Zigbee等，组成广域网的无线技术主要有2G/3G/4G等，但是这些技术在远距离传输与低功耗两者之间几乎不可能同时兼顾，使得使用时存在一定局限性。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种机联网NB-IOT模块，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种机联网NB-IOT模块，包括处理器和射频前端，其中，所述处理器内设有射频单元和基带处理单元，所述基带处理单元分别连接有SP1和SIM，所述处理器分别连接有调试端口、存储器、3G模块、模数转换单元、数模转换单元和GPS定位器；

所述射频前端内分别设有射频功率放大器、第一滤波器和第二滤波器，所述第一滤波器的输出端与所述处理器的输入端相连接，所述射频功率放大器的输入端与所述处理器的输出端相连接，所述射频功率放大器的输出端与所述第二滤波器的输入端相连接，所述第二滤波器输出端连接有第二开关，所述第二开关的输出端与所述第一滤波器的输入端相连接，且所述第二开关连接有信号收发器，所述信号收发器连接有天线，所述射频功率放大器连接有电源调整模块，所述电源调整模块连接有第一开关，所述第一开关分别连接有电源输入接口和电源管理模块，所述电源管理模块连接有POE分离器，所述POE分离器与所述处理器相连接，且所述电源输入接口分别连接有电源和POE供电器，所述POE供电器分别连接有有线串口和LDO，所述LDO与所述处理器相连接。

进一步的，所述信号收发器内设有GSM通信芯片。

进一步的，所述基带处理单元内设有看门狗芯片IMP706R。

进一步的，所述处理器为STM32L151xE型号MCU。

本实用新型的有益效果：通过基带处理单元通过SPI将接收到的第一射频信号存储于存储器中，SPI不仅传输速度快，而且功耗低，从而，大大降低了NB-IOT通信的功耗。另外，第一开关可在NB-IOT处于睡眠状态时通过断开电源输入接与电源管理模块的电连接，从而避免了睡眠状态下的NB-IOT的耗电，进而延长了NB-IOT的待机时长。另外，简化了各部分之间的连接，降低了成本；具有两种网络模式可供选择增加了基站的适应性，扩大了使用范围； GPS定位器具有GPS定位功能，定位无需独立于基站，使用简便，采用接线插针连接，增加了各部分的功能稳定性，同时方便装配、检查维修。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的机联网NB-IOT模块的原理框图。

图中：

1、处理器；2、射频前端；3、射频单元；4、基带处理单元；5、SP1；6、SIM；7、调试端口；8、存储器；9、3G模块；10、模数转换单元；11、数模转换单元；12、GPS定位器；13、射频功率放大器；14、第一滤波器；15、第二滤波器；16、第二开关；17、信号收发器；18、天线；19、电源调整模块；20、第一开关；21、电源输入接口；22、电源管理模块；23、POE分离器；24、电源；25、POE供电器；26、有线串口；27、LDO。

具体实施方式

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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种机联网NB-IOT模块。

如图1所示，根据本实用新型实施例所述的机联网NB-IOT模块，包括处理器1和射频前端2，其中，所述处理器1内设有射频单元3和基带处理单元4，所述基带处理单元4分别连接有SP15和SIM6，所述处理器1分别连接有调试端口7、存储器8、3G模块9、模数转换单元10、数模转换单元11和GPS定位器12；

所述射频前端2内分别设有射频功率放大器13、第一滤波器14和第二滤波器15，所述第一滤波器14的输出端与所述处理器1的输入端相连接，所述射频功率放大器13的输入端与所述处理器1的输出端相连接，所述射频功率放大器13的输出端与所述第二滤波器15的输入端相连接，所述第二滤波器15输出端连接有第二开关16，所述第二开关16的输出端与所述第一滤波器14的输入端相连接，且所述第二开关16连接有信号收发器17，所述信号收发器17连接有天线18，所述射频功率放大器13连接有电源调整模块19，所述电源调整模块19连接有第一开关20，所述第一开关20分别连接有电源输入接口21和电源管理模块22，所述电源管理模块22连接有POE分离器23，所述POE分离器23与所述处理器1相连接，且所述电源输入接口21分别连接有电源24和POE供电器25，所述POE供电器25分别连接有有线串口26和LDO27，所述LDO27与所述处理器1相连接。

借助于上述技术方案，通过基带处理单元通过SPI将接收到的第一射频信号存储于存储器中，SPI不仅传输速度快，而且功耗低，从而，大大降低了NB-IOT通信的功耗。另外，第一开关可在NB-IOT处于睡眠状态时通过断开电源输入接与电源管理模块的电连接，从而避免了睡眠状态下的NB-IOT的耗电，进而延长了NB-IOT的待机时长。另外，简化了各部分之间的连接，降低了成本；具有两种网络模式可供选择增加了基站的适应性，扩大了使用范围； GPS定位器具有GPS定位功能，定位无需独立于基站，使用简便，采用接线插针连接，增加了各部分的功能稳定性，同时方便装配、检查维修。

另外，在一个实施例中，处理器还用于在NB-IOT处于睡眠状态时发送开关信号至第一开关，第一开关用于在接收到开关信号时断开电源输入接与电源管理模块的电连接。从而避免了睡眠状态下的NB-IOT的耗电，进一步延长了NB-IOT无线通信装置的待机时长。

另外，在一个实施例中，当射频单元接收第一射频信号时，动端与第一不动端电连接，此时天线与第一滤波器电连接，天线将接收到的第一射频信号通过第一滤波器发送至射频单元；当射频单元发射第二射频信号时，动端与第二不动端电连接，此时天线与第滤波器电连接，射频单元将第二射频信号依次通过射频功率放大器、第二滤波器和天线向外发射。两个反向串联的稳压二极管的一端分别与第一开关和第二开关的动端和天线电连接，另一端接地，其对通信起到静电保护的作用。

另外，在一个实施例中，所述信号收发器17内设有GSM通信芯片。

另外，在一个实施例中，所述基带处理单元4内设有看门狗芯片IMP706R。

另外，在一个实施例中，所述GPS定位器12内设有北斗卫星定位单元。

另外，在一个实施例中，所述处理器1为STM32L151xE型号MCU。

综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，通过基带处理单元通过SPI将接收到的第一射频信号存储于存储器中，SPI不仅传输速度快，而且功耗低，从而，大大降低了NB-IOT通信的功耗。另外，第一开关可在NB-IOT处于睡眠状态时通过断开电源输入接与电源管理模块的电连接，从而避免了睡眠状态下的NB-IOT的耗电，进而延长了NB-IOT的待机时长。另外，简化了各部分之间的连接，降低了成本；具有两种网络模式可供选择增加了基站的适应性，扩大了使用范围；GPS定位器具有GPS定位功能，定位无需独立于基站，使用简便，采用接线插针连接，增加了各部分的功能稳定性，同时方便装配、检查维修。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种机联网NB-IOT模块，其特征在于，包括处理器（1）和射频前端（2），其中，所述处理器（1）内设有射频单元（3）和基带处理单元（4），所述基带处理单元（4）分别连接有SP1（5）和SIM（6），所述处理器（1）分别连接有调试端口（7）、存储器（8）、3G模块（9）、模数转换单元（10）、数模转换单元（11）和GPS定位器（12）；

所述射频前端（2）内分别设有射频功率放大器（13）、第一滤波器（14）和第二滤波器（15），所述第一滤波器（14）的输出端与所述处理器（1）的输入端相连接，所述射频功率放大器（13）的输入端与所述处理器（1）的输出端相连接，所述射频功率放大器（13）的输出端与所述第二滤波器（15）的输入端相连接，所述第二滤波器（15）输出端连接有第二开关（16），所述第二开关（16）的输出端与所述第一滤波器（14）的输入端相连接，且所述第二开关（16）连接有信号收发器（17），所述信号收发器（17）连接有天线（18），所述射频功率放大器（13）连接有电源调整模块（19），所述电源调整模块（19）连接有第一开关（20），所述第一开关（20）分别连接有电源输入接口（21）和电源管理模块（22），所述电源管理模块（22）连接有POE分离器（23），所述POE分离器（23）与所述处理器（1）相连接，且所述电源输入接口（21）分别连接有电源（24）和POE供电器（25），所述POE供电器（25）分别连接有有线串口（26）和LDO（27），所述LDO（27）与所述处理器（1）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种机联网NB-IOT模块，其特征在于，所述信号收发器（17）内设有GSM通信芯片。

3.根据权利要求1所述的一种机联网NB-IOT模块，其特征在于，所述基带处理单元（4）内设有看门狗芯片IMP706R。

4.根据权利要求1所述的一种机联网NB-IOT模块，其特征在于，所述GPS定位器（12）内设有北斗卫星定位单元。

5.根据权利要求1所述的一种机联网NB-IOT模块，其特征在于，所述处理器（1）为STM32L151xE型号MCU。