CN211906012U - 一种wifi监控设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种WIFI监控设备，涉及智能WIFI控制领域，包含由多个WIFI设备构成的无线传感器网络、云服务器终端和监控终端，所述所述安全芯片包含电阻分压采集模块、分流片电流采集模块、模数转换模块、放大电路模块、微控制器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、第一ZigBee模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；本实用新型监控终端接收各数据采集与控制终端的数据，同时把各种用户对终端的操作通过ZigBee下发到终端，完成对终端的操作，同时存储和分析用户的电能数据，实现对家庭用电的智能控制，方便用户得到用电详细清单，同时实现智能用电。

Description

一种WIFI监控设备

技术领域

本实用新型属于智能WIFI控制领域，尤其涉及一种WIFI监控设备。

背景技术

近年来，随着物联网的普及，智能家居市场的火爆，越来越多的家庭设备可以连接到WIFI网络，这些设备将产生很多的数据，例如：智能化家庭中，各种传感器采集到的家庭数据，用户管控家电的行为数据,家电本身的状态数据等,都将通过网络传输到相应的服务器中。而当今市场上大部分智能家电和单品设备的数据信息都是未加密的“明文”或者通过固定在代码里的明文秘钥加密后就传输到了网络上，因此黑客通过反汇编获取存储在代码里的秘钥就可对设备进行攻击，为了避免这些设备不会被轻易攻击和数据的泄露，一种带有硬件安全加密的WIFI模块嵌入在这些智能设备中就将成为必要。将WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的。

另外，随着全球能源消耗不断加大，全球气候变暖已成为威胁人类生存的重大问题。因此，提高电能利用效率越来越成为社会的要求。研究如何实现家庭电能消耗的最优配置和探求有效的电能节约途径成为研究的热点，并出台了相应的标准。

目前国内仅对用户安装一块电能表，用户可以知道自己家庭每个月使用的总电费，但却不知道这些电费都用到了什么方面，也就没办法针对关键耗能设备进行有效的节能，有效地推进节能，由此可见实时监控WiFi设备的耗电量尤其重要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种WIFI监控设备，将 WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合，在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，同时增加了电阻分压采集模块、分流片电流采集模块来检测WIFI 设备的用电量，进而实时上传至监控终端便于用户实时查看。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种WIFI监控设备，包含由多个WIFI设备构成的无线传感器网络、云服务器终端和监控终端，所述WIFI设备与云服务器终端连接，所述云服务器终端与监控终端连接，所述WIFI 设备包含PCB板，在所述PCB板上设置有板载PCB天线，在所述PCB板上还焊接有WIFI芯片，WIFI芯片对应的天线管脚与板载PCB天线连接，安全芯片焊接在PCB板上并与WIFI 芯片连接，所述PCB板上还焊接有与WIFI芯片连接的存储器芯片以及用于连接外接电源的电源接口，电源接口连接外接电源并经转换后为PCB板上的各芯片供电，所述安全芯片包含电阻分压采集模块、分流片电流采集模块、模数转换模块、放大电路模块、微控制器模块、 NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、第一ZigBee模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；所述输入输出接口模块、微处理器模块、NFC信号处理模块和安全模块通过芯片的内部连接总线依次电性连接；所述电阻分压采集模块、分流片电流采集模块分别依次经过模数转换模块、放大电路模块连接微控制器模块，所述第一ZigBee模块、电源模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块分别与微控制器模块连接；所述安全模块与外部收发装置电性连接，所述外部收发装置包括外部接收装置和外部发送装置，所述输入输出接口模块与外部接口装置电性连接；

所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，稳压电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接微控制器模块的输入端。

作为本实用新型一种WIFI监控设备的进一步优选方案，所述云服务器终端包含控制模块以及分别与控制模块连接的数据收发模块、存储器模块。

作为本实用新型一种WIFI监控设备的进一步优选方案，所述监控终端包含第二ZigBee 模块、处理器模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块、GSM模块和供电模块，所述第二ZigBee 模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块和GSM模块分别与处理器模块连接，所述供电模块分别与为第二ZigBee模块、处理器模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块、GSM模块连接，用于提供所需电能。

作为本实用新型一种WIFI监控设备的进一步优选方案，所述微控制器模块的芯片型号为V9811。

作为本实用新型一种WIFI监控设备的进一步优选方案，所述安全模块内设置有加密模块、解密模块。

作为本实用新型一种WIFI监控设备的进一步优选方案，所述分流片电流采集模块采用锰铜分流器。

作为本实用新型一种WIFI监控设备的进一步优选方案，所述数据存储模块包括用于对片内RAM进行实时管理的RAM管理模块和用于对片内FLASH进行实时管理的FLASH管理模块。

作为本实用新型一种WIFI监控设备的进一步优选方案，所述WIFI芯片的型号为ESP8266。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块，其解决了将 WIFI通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的；

2、本实用新型监控终端接收各数据采集与控制终端的数据，同时把各种用户对终端的操作通过ZigBee下发到终端，完成对终端的操作，同时存储和分析用户的电能数据，实现对家庭用电的智能控制，方便用户得到用电详细清单，同时实现智能用电；

3、本实用新型不仅节约了了成本,同时也减小了产品体积，并且原有的设备中设置有数据存储和时钟模块，能及时对芯片提供时钟信号，以及对接收的数据进行存储管理或对原有数据进行备份，另一方面在芯片使用时，数据在传输过程中有效的避免容易出现不安全等问题。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图；

图2是本实用新型安全芯片的结构原理图；

图3是本实用新型述放大电路电路图；

图4是本实用新型云服务器终端结构示意图；

图5是本实用新型监控终端的结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种WIFI监控设备，如图1所示，包含由多个WIFI设备构成的无线传感器网络、云服务器终端和监控终端，所述WIFI设备与云服务器终端连接，所述云服务器终端与监控终端连接。

所述WIFI设备包含PCB板，在所述PCB板上设置有板载PCB天线，在所述PCB板上还焊接有WIFI芯片，WIFI芯片对应的天线管脚与板载PCB天线连接，安全芯片焊接在PCB 板上并与WIFI芯片连接，所述PCB板上还焊接有与WIFI芯片连接的存储器芯片以及用于连接外接电源的电源接口，电源接口连接外接电源并经转换后为PCB板上的各芯片供电。

如图2所示，所述安全芯片包含电阻分压采集模块、分流片电流采集模块、模数转换模块、放大电路模块、微控制器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、第一ZigBee模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；所述输入输出接口模块、微处理器模块、NFC信号处理模块和安全模块通过芯片的内部连接总线依次电性连接；所述电阻分压采集模块、分流片电流采集模块分别依次经过模数转换模块、放大电路模块连接微控制器模块，所述第一ZigBee模块、电源模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块分别与微控制器模块连接；所述安全模块与外部收发装置电性连接，所述外部收发装置包括外部接收装置和外部发送装置，所述输入输出接口模块与外部接口装置电性连接；

如图3所示，所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，稳压电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接微控制器模块的输入端。

如图4所示，所述云服务器终端包含控制模块以及分别与其连接的数据收发模块、数据存储模块

如图5所示，所述监控终端包含第二ZigBee模块、处理器模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块、GSM模块和供电模块，所述第二ZigBee模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块和GSM模块分别与处理器模块连接，所述供电模块分别与为第二ZigBee模块、处理器模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块、GSM模块连接，用于提供所需电能。

所述微控制器模块的芯片型号为V9811。

所述安全模块内设置有加密模块、解密模块。

所述分流片电流采集模块采用锰铜分流器。

所述数据存储模块包括用于对片内RAM进行实时管理的RAM管理模块和用于对片内 FLASH进行实时管理的FLASH管理模块。

所述WIFI芯片的型号为ESP8266

所述数据存储模块包括用于对片内RAM进行实时管理的RAM管理模块和用于对片内 FLASH进行实时管理的FLASH管理模块。

所述WIFI芯片的型号为ESP8266。

本实用新型通信秘钥不进行永久存储，设备每次重启，或者设备连续在线24h，都会自动进行云端通信密钥更新；APP每次与设备建立TCP连接通信时，都会更新局域网秘钥，从而确保一次一密，防止被工具化攻击，安全加密芯片具有多种算法模块，可满足各种场合的安全加密需要，通过将安全加密芯片置于无线通信WIFI模块之中，这样可以在不改动原有 WIFI传输设计方案主体的情况下，将WIFI升级为安全加密WIFI模块。

本实用新型通过在芯片内设置的NFC信号处理单元，NFC信号处理单元用于接收和处理外部收发装置的信号信息，并且将信号发送至安全模块，由安全模块内的加密模块、解密模块和数据输送模块，对接收的数据进行加密、解密和输送处理，然后通过NFC信号处理单元传给微控制器进行控制和处理，提高了芯片的使用安全性和准确性，并且通过对NFC芯片集成更多的输入输出接口，增加更实用的接口功能，减少了生产成本，同时也减小了芯片的体积，电源模块和时钟模块与微控制器相电性连接并为微控制器提供电源和时钟信号，数据存储模块用于对接收的数据进行存储管理。

本实用新型所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块，其解决了将WIFI 通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的。

本实用新型在移动设备、消费类电子产品、FC和智能控制工具间进行近距离无线通信， NFC提供了一种简单、触控式的解决方案，可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务；

本实用新型不仅节约了了成本,同时也减小了产品体积，并且原有的设备中设置有数据存储和时钟模块，能及时对芯片提供时钟信号，以及对接收的数据进行存储管理或对原有数据进行备份，另一方面在芯片使用时，数据在传输过程中有效的避免容易出现不安全等问题。

本实用新型所述安全芯片包含微处理器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、数据传输模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块，其解决了将WIFI 通信技术和硬件安全加密技术相结合,在不改动WIFI设备主体设计的前提下对该设备的通信数据进行安全加密，即可实现花极小的代价将传统WIFI设备升级为安全加密WIFI设备的目的；

本实用新型监控终端接收各数据采集与控制终端的数据，同时把各种用户对终端的操作通过ZigBee下发到终端，完成对终端的操作，同时存储和分析用户的电能数据，实现对家庭用电的智能控制，方便用户得到用电详细清单，同时实现智能用电；

本实用新型不仅节约了了成本,同时也减小了产品体积，并且原有的设备中设置有数据存储和时钟模块，能及时对芯片提供时钟信号，以及对接收的数据进行存储管理或对原有数据进行备份，另一方面在芯片使用时，数据在传输过程中有效的避免容易出现不安全等问题。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种WIFI监控设备，其特征在于：包含由多个WIFI设备构成的无线传感器网络、云服务器终端和监控终端，所述WIFI设备与云服务器终端连接，所述云服务器终端与监控终端连接，所述WIFI设备包含PCB板，在所述PCB板上设置有板载PCB天线，在所述PCB板上还焊接有WIFI芯片，WIFI芯片对应的天线管脚与板载PCB天线连接，安全芯片焊接在PCB板上并与WIFI芯片连接，所述PCB板上还焊接有与WIFI芯片连接的存储器芯片以及用于连接外接电源的电源接口，电源接口连接外接电源并经转换后为PCB板上的各芯片供电，所述安全芯片包含电阻分压采集模块、分流片电流采集模块、模数转换模块、放大电路模块、微控制器模块、NFC信号处理模块、安全模块、输入输出接口模块、电源模块、第一ZigBee模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块；所述输入输出接口模块、微处理器模块、NFC信号处理模块和安全模块通过芯片的内部连接总线依次电性连接；所述电阻分压采集模块、分流片电流采集模块分别依次经过模数转换模块、放大电路模块连接微控制器模块，所述第一ZigBee模块、电源模块、接口模块、时钟模块和数据存储模块分别与微控制器模块连接；所述安全模块与外部收发装置电性连接，所述外部收发装置包括外部接收装置和外部发送装置，所述输入输出接口模块与外部接口装置电性连接；

所述放大电路包含放大器芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻，稳压电路的输出端分别连接第一电阻和第二电阻的一端，第二电阻的另一端连接放大器芯片的正极，放大器芯片的负极与第三电阻串联后与第一电阻的另一端接地，放大器芯片的电压输出端连接微控制器模块的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种WIFI监控设备，其特征在于：所述云服务器终端包含控制模块以及分别与控制模块连接的数据收发模块、存储器模块。

3.根据权利要求1所述的一种WIFI监控设备，其特征在于：所述监控终端包含第二ZigBee模块、处理器模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块、GSM模块和供电模块，所述第二ZigBee模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块和GSM模块分别与处理器模块连接，所述供电模块分别与为第二ZigBee模块、处理器模块、SD卡、485接口模块、WiFi模块、GSM模块连接，用于提供所需电能。

4.根据权利要求1所述的一种WIFI监控设备，其特征在于：所述微控制器模块的芯片型号为V9811。

5.根据权利要求1所述的一种WIFI监控设备，其特征在于：所述安全模块内设置有加密模块、解密模块。

6.根据权利要求1所述的一种WIFI监控设备，其特征在于：所述分流片电流采集模块采用锰铜分流器。

7.根据权利要求1所述的一种WIFI监控设备，其特征在于：所述数据存储模块包括用于对片内RAM进行实时管理的RAM管理模块和用于对片内FLASH进行实时管理的FLASH管理模块。

8.根据权利要求1所述的一种WIFI监控设备，其特征在于：所述WIFI芯片的型号为ESP8266。

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