CN210670111U - 一种应用于智慧灯杆的通信调试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及智慧灯杆技术领域，特别是一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，该通信调试设备包括天线、通信芯片、控制器和输入输出设备。本实用新型的设备，在用于智慧灯杆通信网络调试时，可以实时访问远端中央服务器，查询LORA智能网关的通信运行数据，并且，可以配置LORA智能网关的通信参数，提高了调试的工作效率，大幅度降低了测试调试成本，仅一人就能通过本实用新型的通信调试设备完成本地智能网关的设置和调试。

Description

一种应用于智慧灯杆的通信调试设备

技术领域

本实用新型涉及智慧灯杆技术领域，特别是一种应用于智慧灯杆的通信调试设备。

背景技术

智慧灯杆是智慧城市的重要组成部分。它应用城市传感器、电力线载波、ZIGBEE通信技术，将城市中的路灯串联起来，形成物联网，实现对路灯的远程集中控制与管理，具有根据车流量、时间、天气情况等条件设定方案自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能。

智慧路灯可以有效控制能源消耗，大幅节省电力资源，提升公共照明管理水平，降低维护和管理成本并利用计算等信息处理技术对海量感知信息进行处理和分析，对包括民生、环境、公共安全等在内的各种需求做出智能化响应和智能化决策支持，使得城市道路照明达到“智慧”状态。

越来越多的智慧灯杆安装于城市中，成为城市的基础设施，用于信息的采集和发布，在国内，政府路灯管理部门已将如何优化路灯管理系统，有效控制能源消耗，降低维护和管理成本，作为建设的一个重要组成部分，并提上了日程，随着智慧灯杆的增加，对其进行高效率低成本的维护，成为了新的研究方向。

基于智慧灯杆建立的物联网通信系统，由远端的总控通信服务器和本地的通信模块构成，本地的通信模块通过智能网关实现远程通信，接收远端总控通信服务器的指令，并将采集的信号上传到远端的总控通信服务器，在实际的施工现场进行调试时，面临的问题在于，远端的总控通信服务器配置参数已经确定后，本地的智能网关配置参数错误或者智能网关地址发生变化，该智能网关所对应的智慧灯杆处于失联状态，无法实现远端的总控通信服务器和本地智能网关配置参数的实时更新，现有方法为总控通信服务器和本地智能网关端分别配两个人，一个人在本地智能网关设置和调试，另一个人在总控通信服务器端查询本地智能网关配置前后的运行状态，两人通过电话交流设备运行状态，并进行调试。

发明内容

本实用新型的发明目的在于：提出了一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，在生产和测试中，该设备可以在施工现场设置智慧灯杆本地智能网关的配置参数，并通过互联网实时访问运行状态远端的总控通信服务器，以查询智慧灯杆本地智能网关的运行状态，还可以实时查询和判断故障点，减少故障排除时间，节约人力物力。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，包括天线、通信芯片、控制器和输入输出设备，其中，

输入输出设备用于将查询控制信号发送至控制器，并从控制器中读取通信运行状态信息,输入输出设备还将配置参数发送至控制器，并接收控制器发出的配置完成指令；

控制器用于接收输入输出设备发出的查询控制信号以及配置参数，并将查询控制信号以及配置参数输出到通信芯片，控制器还用于接收通信芯片输出的通信运行状态信息和配置完成指令，并将通信运行状态信息和配置完成指令输出到输入输出设备；

通信芯片用于接收控制器输出的查询控制信号以及配置参数，并将查询控制信号以及配置参数输出到天线，通信芯片还接收天线输出的通信运行状态信息和配置完成指令；

天线用于接收通信芯片输出的查询控制信号以及配置参数，将查询控制信号通过局域网输出到外部设备，并将配置参数输出到智能网关，天线还通过局域网接收外部设备返回的通信运行状态信息，天线还接收从智能网关输出的配置完成指令，并将通信运行状态信息和配置完成指令输出到通信芯片。

通信运行状态信息是关于智能网关的通信运行状态信息，局域网输出或输入信息到中央服务器，智能网关位于智慧灯杆侧，用于实现智慧灯杆采集数据的通信。

作为本实用新型的优选方案，智能网关采用LORA协议。

作为本实用新型的优选方案，通信芯片为无线收发芯片。

作为本实用新型的优选方案，通信芯片是工作在2.400～2.483GHz频段的无线收发芯片。

作为本实用新型的优选方案，控制器包括单片机、稳压电路。

作为本实用新型的优选方案，输入输出设备与控制器通信连接接口包括RS485、UART、USB。

作为本实用新型的优选方案，通信芯片与控制器通过SPI口进行通信。

作为本实用新型的优选方案，输入输出设备包括电脑、手机。

综上，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本发明的设备，在用于智慧灯杆通信网络调试时，可以实时访问远端中央服务器，查询LORA智能网关的通信运行数据，并且可以配置智能网关的通信参数，提高了调试的工作效率，大幅度降低了测试调试成本，仅一人就能通过本发明的通信调试设备完成本地智能网关的设置和调试。

附图说明

图1为本发明实施例1中一种应用于智慧灯杆的通信调试设备的结构和原理图；

图2为本发明实施例1中通信芯片及其外围电路原理图；

图3为本发明实施例1中的基于STM32单片机的控制器外围电路图；

图4为本发明实施例1中的3.3V稳压电路。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种应用于智慧灯杆的通信调试设备包括天线、通信芯片、控制器和输入输出设备，该通信调试设备的结构图如图1所示，其中，

输入输出设备具有输入键盘和数据显示屏，输入键盘用于输入查询控制命令到控制器，查询相应LORA智能网关的通信配置参数和运行状态，输入键盘还用于输入配置参数，将配置参数发送至控制器。数据显示屏用于从控制器中读取并实时显示所查询的LORA智能网关的运行状态信息，接收并显示控制器发出的配置完成指令。

控制器用于接收输入输出设备发出的查询控制信号、配置参数，并将查询控制信号、配置参数输出到通信芯片，控制器还用于接收通信芯片输出的本地LORA智能网关的运行状态信息、配置完成指令，并将本地LORA智能网关的运行状态信息、配置完成指令输出到输入输出设备。

通信芯片用于接收控制器输出的查询控制信号、配置参数，并将查询控制信号、配置参数输出到天线，通信芯片还接收天线输出的本地LORA智能网关的运行状态信息和配置完成指令，并将本地LORA智能网关的运行状态信息和配置完成指令发送给控制器。

天线用于接收通信芯片输出的查询控制信号、配置参数，将查询控制信号发送到局域网，并通过局域网将查询控制信号输出到中央服务器，天线用于将配置参数输出到本地LORA智能网关，天线还用于接收中央服务器返回的本地LORA智能网关的运行状态信息，天线还用于接收本地LORA智能网关返回的配置完成指令。

当应用于智慧灯杆的通信调试设备处于工作状态时，通过输入键盘输出查询控制命令到控制器，控制器输出控制查询信号到通信芯片，通信芯片将该控制查询信号通过局域网发送到中央服务器，中央服务器根据查询控制命令中所查询本地LORA智能网关的编号，读取编号对应的LORA智能网关的运行状态，并将编号对应的LORA智能网关的运行状态通过局域网返回到通信调试设备的天线，天线接收到编号对应的LORA智能网关的运行状态，依次通过通信芯片、控制器，返回到输入输出设备，在输入输出设备中的数据显示屏显示出来。

另外，输入键盘输出配置参数到控制器，控制器输出配置参数到通信芯片，通信芯片根据配置参数中本地LORA智能网关的编号将配置参数通过天线，用无线通信的方式，发送给相应的LORA智能网关。LORA智能网关按照配置参数更改本地的通信配置信息，并返回配置完成命令给通信调试设备。通信调试设备中的天线，接收到配置完成命令，依次回传给通信芯片、控制器，并在输入输出设备中的数据显示屏显示出来。

优选的，通信芯片是工作在2.400～2.483GHz频段的无线收发芯片，该芯片实现了通信信号输入和输出的透明传输，一种典型的应用时采用 RW1600EP型高性能2.4GHz 收发芯片来实现通信信号输入和输出的透明传输，由RW1600EP型高性能2.4GHz 收发芯片作为通信芯片时，其通信芯片及其外围电路原理图如图2所示，RW1600EP型通信芯片共有8个引脚，其中的3、4、5、6四个引脚与单片机通过SPI接口进行通信，其中的7和8两个引脚并联接入了外部晶振，本实施例中的晶振设置为16MHz，其中的引脚1和地之间连接了ANT433M天线，RW1600EP型通信芯片通过ANT433M天线实现了与LORA智能网关的信号发送和接收，并且通过ANT433M天线实现了与中央服务器之间的无线通信。其中，引脚2连接了3.3V工作电压，为RW1600EP型通信芯片的通信提供了稳定的电压。

优选的，控制器可以是单片机，例如STM32单片机，基于STM32F103RCT6单片机的控制器外围电路图如图3所示，单片机的工作电压是3.3V，采用12MHz的晶振，使用的接口包括SPI、USB、RS485、UART，通过SPI口，实现了STM32F103RCT6单片机与RW1600EP型通信芯片之间的通信，另外，在单片机的IO口设置了切换开关SW1，通过SW1开关的切换，可以选择单片机与输入输出设备之间的接口方式为USB、RS485或UART中的一种。控制器还包括稳压电路，本发明采用的稳压电路如图4所示，稳压芯片采用AMS1117稳压芯片，将外部的5V电压转换为3.3V，为单片机供电，同时也可以为RW1600EP通信芯片供电。

优选的，输出输出设备可以是电脑或手机，通过USB、RS485或UART中的一种接口，实现与单片机之间的通信，也可以是专门的含有LED显示屏和键盘的专用定制设备。

当一种应用于智慧灯杆的通信调试设备处于工作状态时，可以设置LORA智能网关的通信配置参数，并且可以通过局域网访问中央服务器，获取系统中LORA智能网关的通信运行状态。

以上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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，包括天线、通信芯片、控制器和输入输出设备，其中，

所述输入输出设备用于将查询控制信号发送至所述控制器，并从所述控制器中读取通信运行状态信息，所述输入输出设备还将配置参数发送至所述控制器，并接收所述控制器发出的配置完成指令；

所述控制器用于接收所述输入输出设备发出的所述查询控制信号以及所述配置参数，并将所述查询控制信号以及所述配置参数输出到所述通信芯片，所述控制器还用于接收所述通信芯片输出的通信运行状态信息和配置完成指令，并将所述通信运行状态信息和所述配置完成指令输出到所述输入输出设备；

所述通信芯片用于接收所述控制器输出的所述查询控制信号以及所述配置参数，并将所述查询控制信号以及所述配置参数输出到天线，所述通信芯片还接收所述天线输出的所述通信运行状态信息和所述配置完成指令；

所述天线用于接收所述通信芯片输出的所述查询控制信号以及所述配置参数，将所述查询控制信号通过局域网输出到外部设备，并将所述配置参数输出到智能网关，所述天线还通过所述局域网接收外部设备返回的所述通信运行状态信息，所述天线还接收从所述智能网关输出的所述配置完成指令，并将所述通信运行状态信息和所述配置完成指令输出到所述通信芯片；

所述通信运行状态信息是关于智能网关的通信运行状态信息，所述局域网输出或输入信息到中央服务器，所述智能网关位于智慧灯杆侧，用于实现智慧灯杆采集数据的通信。

2.如权利要求1所述的一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，所述智能网关采用LORA协议。

3.如权利要求1所述的一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，所述通信芯片为无线收发芯片。

4.如权利要求3所述的一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，所述通信芯片是工作在2.400～2.483GHz频段的无线收发芯片。

5.如权利要求1所述的一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，所述控制器包括单片机、稳压电路。

6.如权利要求1所述的一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，所述输入输出设备与控制器通信连接接口包括RS485、UART、USB。

7.如权利要求1-5任一所述的一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，所述通信芯片与控制器通过SPI口进行通信。

8.如权利要求7所述的一种应用于智慧灯杆的通信调试设备，其特征在于，所述输入输出设备包括电脑、手机。

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