CN210225449U - 物联网网关及物联网系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种物联网网关及物联网系统，涉及物联网技术领域。该物联网网关，包括：电压转换设备、电压输入端子、供电端子、集线器和数据传输单元DTU；所述电压转换设备通过所述电压输入端子与电源连接；所述电压转换设备还通过所述供电端子与传感器连接；所述电压转换设备还分别与所述集线器和所述DTU连接；所述集线器的输入端还与所述传感器连接；所述集线器的输出端与所述DTU连接。通过设置电压转换设备和供电端子分别为物联网网关中的其他组件和传感器进行供电，避免了采用外接电源的方式为物联网网关和传感器进行供电，减少了设置物联网网关的步骤，提高了设置物联网网关的效率。

Description

物联网网关及物联网系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，具体而言，涉及一种物联网网关及物联网系统。

背景技术

随着物联网技术的不断发展，物联网逐渐应用在生活的多个方面，在应该物联网技术的过程中，可以通过物联网网关分别与服务器和物联网设备连接，实现对物联网设备的控制。

相关技术中，物联网网关可以先与外接电源连接，通过外接电源为物联网网关供电，还可以与传感器连接，通过传感器采集物联网设备的信息，从而向服务器发送采集的信息，最后根据服务器反馈的信息对物联网设备进行控制，其中传感器也可以通过外接电源供电。

但是，在连接物联网网关、外接电源、传感器和物联网设备的过程中，需要通过较复杂的走线才能完成对各个组件的连接，使得物联网网关的连接复杂，造成连接效率较低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种物联网网关及物联网系统，以解决连接物联网网关的步骤较复杂，连接效率较低的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种物联网网关，包括：电压转换设备、电压输入端子、供电端子、集线器和DTU(数据传输单元，Data Transfer Unit)；

所述电压转换设备通过所述电压输入端子与电源连接，用于对所述电源提供的电压进行转换；所述电压转换设备还通过所述供电端子与传感器连接，用以通过所述供电端子为所述传感器供电；所述电压转换设备还分别与所述集线器和所述DTU连接，用以为所述集线器和所述DTU供电；

所述集线器的输入端还与所述传感器连接，用于获取所述传感器采集的状态数据；所述集线器的输出端与所述DTU连接，用以通过所述DTU将所述状态数据发送至互联网。

可选的，所述电压转换设备为降压设备。

可选的，所述供电端子包括至少一个输出端子，每个所述输出端子与一个所述传感器连接。

可选的，每个所述输出端子包括：正极和负极；

所述电压转换设备的正极输出端通过每个所述输出端子的正极与一个所述传感器的正极连接，所述电压转换设备的负极输出端通过每个所述输出端子的负极与一个所述传感器的负极连接。

可选的，所述集线器包括至少一个输入端口，每个所述输入端口与一个所述传感器连接。

可选的，所述电源为电网提供的电源；所述电压输入端子包括：火线输入端子、零线输入端子、地线输入端子；

所述电网的火线通过所述火线输入端子，与所述电压转换设备的火线端连接；所述电网的零线通过所述零线输入端子，与所述电压转换设备的零线端连接；所述电网的地线通过所述地线输入端子，与所述电压转换设备的接地端连接。

可选的，所述物联网网关还包括：空气开关；

所述火线输入端子，与所述空气开关的火线输入端连接，所述零线输入端子，与所述空气开关的零线输入端连接；所述空气开关的火线输出端与所述电压转换设备的火线端连接，所述空气开关的零线输出端与所述电压转换设备的零线端连接；

所述空气开关，用于在所述物联网网关的电流和/或电压异常时，触发关断操作。

可选的，所述集线器为485集线器。

可选的，所述DTU的通信模块包括如下至少一个通信单元：以太网通信单元、无线局域网通信单元、蜂窝移动通信单元；所述DTU通过所述通信模块将所述状态数据发送至互联网。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种物联网系统，包括：服务器、物联网设备、传感器和如第一方面任一项所述的物联网网关；

所述物联网网关分别与所述服务器和所述物联网设备链路连接，所述物联网网关还与所述传感器连接，所述传感器用于采集所述物联网设备的状态数据，并向所述物联网网关发送所述状态数据；

所述物联网网关用于接收并向所述服务器转发所述状态数据；

所述服务器用于接收所述状态数据，并根据所述状态数据向所述物联网网关发送用于控制所述物联网设备的调控指令。

本实用新型的有益效果是：

本申请实施例通过电压输入端子将电压转换设备与电源连接，并通过电压转换设备对电源提供的电压进行转换，输出与物联网网关相匹配的电压，从而为集线器和DTU供电，同时可以通过供电端子为传感器供电，传感器则可以将采集得到的物联网设备的状态数据发送至集线器，再由集线器转发至DTU，由DTU将采集的状态数据发送至互联网。通过设置电压转换设备和供电端子分别为物联网网关中的其他组件和传感器进行供电，避免了采用外接电源的方式为物联网网关和传感器进行供电，减少了设置物联网网关的步骤，提高了设置物联网网关的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型一实施例提供的物联网网关的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的电压转换设备与传感器的连接示意图；

图3为本实用新型一实施例提供的电压输入端子与电压转换设备的连接示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的物联网网关的结构示意图；

图5为本实用新型一实施例提供的物联网系统的结构示意图。

图标：100-物联网网关；200-服务器；300-物联网设备；400-传感器；110-电压转换设备；120-电压输入端子；130-供电端子；140-集线器；150-DTU；160-空气开关；1101-火线端；1102-零线端；1103-接地端；1201-火线输入端子；1202-零线输入端子；1203-地线输入端子；1301-输出端子；1601-火线输入端；1602-零线输入端；1603-火线输出端；1604-零线输出端。

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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型一实施例提供的物联网网关的结构示意图，如图1所示，该物联网网关100包括：电压转换设备110、电压输入端子120、供电端子130、集线器140和DTU150。

其中，电压转换设备110可以通过电压输入端子120与电源连接，用于对电源提供的电压进行转换，以便通过电压转换设备110为物联网网关供电，使得物联网网关可以正常运行。

相对应的，电压转换设备110还可以分别与集线器140和DTU连接，用以为集线器140和DTU供电。

进一步地，电压转换设备110不但可以将电压进行转换后，为物联网网关的各个组件进行供电，还可以为物联网网关之外的其他设备进行供电。例如，电压转换设备110可以为传感器供电，以便传感器采集物联网设备的状态数据。

而且，为了方便连接电压转换设备110和传感器，可以在电压转换设备110引出供电端子130，通过供电端子130连接电压转换设备110和传感器。也即是，电压转换设备110还可以通过供电端子130与传感器连接，用以通过供电端子130为传感器供电。

另外，为了实现对物联网设备的控制，可以通过采集物联网设备的状态数据，使得通过互联网与物联网设备连接的服务器可以根据采集得到的状态数据，确定各个物联网设备的状态，并根据各个物联网设备的状态，对各个物联网设备进行调控。

而在采集物联网设备的状态数据的过程中，则可以通过预先设置的传感器采集物联网设备的状态数据。相应的，集线器140的输入端还可以与传感器连接，用于获取传感器采集的状态数据。

进一步地，为了将采集的状态数据发送至互联网，以便服务器能够接收采集的状态数据，则集线器140的输出端可以与DTU150连接，用以通过DTU150将状态数据发送至互联网。

相对应的，在实际应用中，电压转换设备110先通过电压输入端子120与电源连接，对电源输出的电压进行转换，得到与物联网网关相匹配的电压，从而输出转换后的电压为集线器140和DTU150供电，同时还可以通过引出的供电端子130为传感器供电。

在为各个组件供电之后，传感器可以采集物联网设备的状态数据，并向集线器140发送采集得到的状态数据，则集线器140可以接收并向DTU150转发采集的状态数据，而DTU150则可以将接收的状态数据发送至互联网，以便与物联网网关链路连接的服务器可以接收该状态数据。

需要说明的是，该集线器140可以为485集线器140，也可以为其他类型的集线器140，本申请实施例对此不做限定。

而且，在DTU150发送状态数据的过程中，DTU150可以通过通信模块将状态数据发送至互联网，该通信模块是预先设置的。而DTU150的通信模块可以包括如下至少一个通信单元：以太网通信单元、无线局域网通信单元、蜂窝移动通信单元。

例如，该以太网通信单元可以通过网线将物联网网关接入互联网，无线局域网通信单元可以通过WIFI(无线保真，Wireless Fidelity)技术将物联网网关接入互联网，蜂窝移动通信单元可以通过4G(4Generation，第四代网络)将物联网网关接入互联网。

综上所述，本申请实施例提供的物联网网关，通过电压输入端子将电压转换设备与电源连接，并通过电压转换设备对电源提供的电压进行转换，输出与物联网网关相匹配的电压，从而为集线器和DTU供电，同时可以通过供电端子为传感器供电，传感器则可以将采集得到的物联网设备的状态数据发送至集线器，再由集线器转发至DTU，由DTU将采集的状态数据发送至互联网。通过设置电压转换设备和供电端子分别为物联网网关中的其他组件和传感器进行供电，避免了采用外接电源的方式为物联网网关和传感器进行供电，减少了设置物联网网关的步骤，提高了设置物联网网关的效率。

在一种可选实施例中，电压转换设备110可以为降压设备。

受到物联网网关中各个组件的额定电压的影响，需要对输入物联网网关的电压进行调整。而在实际应用中，通常是将物联网网关接入市电220伏特(V)电网，则需要对输入物联网网关的电压进行降压，则电压转换设备110可以为降压设备。

例如，在将物联网网关接入市电电网后，可以通过降压设备中的BUCK电路，将220V高压电转化为24V的低压电。

在一种可选实施例中，供电端子130可以包括至少一个输出端子1301，而每个输出端子1301与一个传感器连接。

在实际应用中，可能需要通过多个传感器采集多个物联网设备的状态数据，则供电端子130可以包括至少一个输出端子1301，以便可以通过各个输出端子1301为每个传感器供电。

进一步地，每个输出端子1301可以包括：正极和负极。

相对应的，参见图2，电压转换设备110的正极输出端可以通过每个输出端子1301的正极与一个传感器的正极连接，类似的，电压转换设备110的负极输出端则可以通过每个输出端子1301的负极与一个传感器的负极连接。

在一种可选实施例中，集线器140可以包括至少一个输入端口，每个输入端口与一个传感器连接。

为了获取传感器采集的状态数据，可以将传感器与集线器140的输入端连接，使得传感器可以将采集得到的物联网设备的状态数据传输至集线器140，以便将状态数据发送至互联网。

需要说明的是，传感器分别与供电端子130的输出端子1301和集线器140的输入端口连接，则输出端子1301的数目和输入端口的数目一致。

在一种可选实施例中，电源可以为电网提供的电源；则电压输入端子120可以包括：火线输入端子1201、零线输入端子1202和地线输入端子1203。

相对应的，电压转换设备110则可以包括：火线端1101、零线端1102和接地端1103。

参见图3，示出了电压输入端子120与电压转换设备110的连接结构，如图3所示，电网的火线可以通过火线输入端子1201，与电压转换设备110的火线端1101连接，而电网的零线则可以通过零线输入端子1202，与电压转换设备110的零线端1102连接，类似的，电网的地线可以通过地线输入端子1203，与电压转换设备110的接地端1103连接。

进一步地，为了提高物联网网关的安全性，避免在物联网网关接入电网后出现安全事故，可以在联网网关中设置空气开关，以便空气开关在检测到物联网网关中的电流电压异常时，可以切断物联网网关与电网的连接。

在一种可选实施例中，参见图4，物联网网关还可以包括：空气开关160，该空气开关160，用于在物联网网关的电流和/或电压异常时，触发关断操作。

其中，该空气开关160可以设置在电压转换设备110和电网之间，防止在物联网网关中的电流电压异常时，可能会对物联网网关中的各个组件损毁。

而且，空气开关160可以包括：输入端和输出端，受到电网三相输入的影响，空气开关160的输入端可以包括：火线输入端1601和零线输入端1602，而空气开关160的输出端则可以包括：火线输出端1603和零线输出端1604。

可选的，空气开关160与电压输入端子120的连接结构可以为：火线输入端子1201，与空气开关160的火线输入端1601连接；零线输入端子1202，与空气开关160的零线输入端1602连接。

相对应的，空气开关160与电压转换设备110的连接结构可以为：空气开关160的火线输出端1603与电压转换设备110的火线端1101连接，空气开关160的零线输出端1604与电压转换设备110的零线端1102连接。

另外，需要说明的是，由于空气开关160不包括地线输入端和地线输出端，则电压输入端子120的地线输入端子1203依旧与电压转换设备110的接地端1103连接。也即是，与电网连接的电压输入端子120的火线输入端1601子1201和零线输入端1602子1202，分别与空气开关160连接，而地线输入端子1203则与电压转换设备110连接。

图5为本实用新型一实施例提供的物联网系统的结构示意图，如图5所示，该物联网系统包括：如图1至图4任一所示的物联网网关100、服务器200、物联网设备300和传感器400。

其中，物联网网关100分别与服务器200和物联网设备300链路连接，物联网网关100还与传感器400连接。

在物联网系统运行的过程中，传感器400用于采集物联网设备300的状态数据，并向物联网网关100发送状态数据；而物联网网关100用于接收并向服务器200转发状态数据；相对应的，服务器200用于接收状态数据，并根据状态数据向物联网网关100发送用于控制物联网设备300的调控指令。

需要说明的是，在实际应用中，物联网设备可以为照明设备，可以通过传感器采集的状态数据实现对照明设备的照明时间段和照明亮度进行控制，从而进一步提高照明设备的照明有效率。

相对应的，传感器400可以为用于检测照明设备的温度的传感器，也可以为检测照明设备的亮度的传感器，还可以为检测照明设备的电流大小的传感器，本申请实施例对传感器400不做限定。

综上所述，本申请实施例提供的物联网系统，通过在物联网网关中设置电压转换设备、电压输入端子、供电端子、集线器和DTU等组件，并通过电压输入端子将电压转换设备与电源连接，并通过电压转换设备对电源提供的电压进行转换，输出与物联网网关相匹配的电压，从而为集线器和DTU供电，同时可以通过供电端子为传感器供电，传感器则可以将采集得到的物联网设备的状态数据发送至集线器，再由集线器转发至DTU，由DTU将采集的状态数据发送至互联网。通过设置电压转换设备和供电端子分别为物联网网关中的其他组件和传感器进行供电，避免了采用外接电源的方式为物联网网关和传感器进行供电，减少了在物联网系统中设置物联网网关的步骤，提高了设置物联网网关的效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种物联网网关，其特征在于，包括：电压转换设备、电压输入端子、供电端子、集线器和数据传输单元DTU；

所述电压转换设备通过所述电压输入端子与电源连接，用于对所述电源提供的电压进行转换；所述电压转换设备还通过所述供电端子与传感器连接，用以通过所述供电端子为所述传感器供电；所述电压转换设备还分别与所述集线器和所述DTU连接，用以为所述集线器和所述DTU供电；

所述集线器的输入端还与所述传感器连接，用于获取所述传感器采集的状态数据；所述集线器的输出端与所述DTU连接，用以通过所述DTU将所述状态数据发送至互联网。

2.如权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述电压转换设备为降压设备。

3.如权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述供电端子包括至少一个输出端子，每个所述输出端子与一个所述传感器连接。

4.如权利要求3所述的物联网网关，其特征在于，每个所述输出端子包括：正极和负极；

所述电压转换设备的正极输出端通过每个所述输出端子的正极与一个所述传感器的正极连接，所述电压转换设备的负极输出端通过每个所述输出端子的负极与一个所述传感器的负极连接。

5.如权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述集线器包括至少一个输入端口，每个所述输入端口与一个所述传感器连接。

6.如权利要求1所述的物联网网关，其特征在于，所述电源为电网提供的电源；所述电压输入端子包括：火线输入端子、零线输入端子、地线输入端子；

所述电网的火线通过所述火线输入端子，与所述电压转换设备的火线端连接；所述电网的零线通过所述零线输入端子，与所述电压转换设备的零线端连接；所述电网的地线通过所述地线输入端子，与所述电压转换设备的接地端连接。

7.如权利要求6所述的物联网网关，其特征在于，所述物联网网关还包括：空气开关；

所述火线输入端子，与所述空气开关的火线输入端连接，所述零线输入端子，与所述空气开关的零线输入端连接；所述空气开关的火线输出端与所述电压转换设备的火线端连接，所述空气开关的零线输出端与所述电压转换设备的零线端连接；

所述空气开关，用于在所述物联网网关的电流和/或电压异常时，触发关断操作。

8.如权利要求1至7任一所述的物联网网关，其特征在于，所述集线器为485集线器。

9.如权利要求1至7任一所述的物联网网关，其特征在于，所述DTU的通信模块包括如下至少一个通信单元：以太网通信单元、无线局域网通信单元、蜂窝移动通信单元；所述DTU通过所述通信模块将所述状态数据发送至互联网。

10.一种物联网系统，其特征在于，包括：服务器、物联网设备、传感器和如权利要求1至9任一项所述的物联网网关；

所述物联网网关分别与所述服务器和所述物联网设备链路连接，所述物联网网关还与所述传感器连接，所述传感器用于采集所述物联网设备的状态数据，并向所述物联网网关发送所述状态数据；

所述物联网网关用于接收并向所述服务器转发所述状态数据；

所述服务器用于接收所述状态数据，并根据所述状态数据向所述物联网网关发送用于控制所述物联网设备的调控指令。

Images