CN212163389U - 一种用于农业环境监测的多功能物联网网关 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于农业环境监测的多功能物联网网关，所述用于农业环境监测的多功能物联网网关包括微控制装置、4G LTE装置、以太网接口、LORA装置和RS485接口，所述4G LTE装置、所述以太网接口、所述LORA装置和所述RS485接口均与所述微控制装置电连接，具有能够实现同时实现有线信息传输和无线信息传输两种信息传输方式，减小云端服务器处理数据的压力等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及农业环境监测领域，尤其涉及一种用于农业环境监测的多功能物联网网关。
背景技术
农作物生长需要空气、水、温度、光和养分五个基本因素，缺一不可。传统的农业种植以经验为指导，很难做到准确可靠，自动化程度低，产量难以得到保证；
当前已有的农业环境监测系统主要采用通用型DTU(Data Transfer unit/数据转换装置)数据传输设备加传感器实现，传感器数据一般采用RS485连接，DTU(Data Transferunit/数据转换装置)通过无线网络将此连接转接到电脑端或者云服务器，该方法存在下列缺点：1）所有的传感器都需要通过有线连接到DTU(Data Transfer unit/数据转换装置)，但农作物种植环境一般面积较为广阔，需要埋设大量的电缆，不利于种植及采摘等操作；
2）DTU(Data Transfer unit/数据转换装置)作为一种通用的数据传输设备，需要云端针对每种传感器配置不通的读写接口，对农业环境的适应性不好，稳定性较差，成本较高；
所以本实用新型提供一种用于农业环境监测的多功能物联网网关。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于现有农业环境监测系统存在以下缺点：1）所有的传感器都需要通过有线连接到DTU(Data Transfer unit/数据转换装置)，但农作物种植环境一般面积较为广阔，需要埋设大量的电缆，不利于种植及采摘等操作；
2）DTU(Data Transfer unit/数据转换装置)作为一种通用的数据传输设备，需要云端针对每种传感器配置不通的读写接口，对农业环境的适应性不好，稳定性较差，成本较高；提供一种用于农业环境监测的多功能物联网网关，所述用于农业环境监测的多功能物联网网关包括：
微控制装置、4G LTE装置、以太网接口、LORA装置和RS485接口，所述4G LTE装置、所述以太网接口、所述LORA装置和所述RS485接口均与所述微控制装置电连接；
所述LORA装置用于与多个外部无线传感器进行信息传输；
所述RS485接口用于与多个外部有线传感器进行信息传输；
所述4G LTE装置用于与云端服务器进行无线数据交互；
所述以太网接口用于与云端服务器进行有线数据交互；
所述微控制装置包括信息接收模块、信息处理模块和信息发送模块，所述信息接收模块、所述信息处理模块和所述信息发送模块依次电连接，所述信息接收模块用于接收所述LORA装置和所述RS485接口传输的信息，所述信息发送装置用于通过所述4G LTE装置和所述以太网接口与所述云端服务器进行数据交互。
进一步地，所述LORA装置包括无线数据接收模块和第一信息发送模块，所述无线数据接收模块和所述第一信息发送模块电连接，所述无线数据接收模块用于接收多个所述外部无线传感器的传输的第一数据信息，所述第一信息发送模块用于将第一数据信息发送至信息接收模块。
进一步地，所述外部无线传感器的数量最多为128个。
进一步地，所述RS485接口用于与接收多个所述外部有限传感器传输的第二数据信息，同时将第二数据信息发送至所述信息接收模块。
进一步地，所述外部有线传感器的数量最多为256个。
进一步地，所述信息接收模块用于接收所述第一信息发送模块发送的第一数据信息和用于接收所述RS485接口传输的第二数据信息，所述信息接收模块还用于将所述第一数据信息和所述第二数据信息发送至信息处理模块。
进一步地，所述信息处理模块用于接收所述第一数据信息和所述第二数据信息并将上述信息处理成格式相同的数据信息，所述信息接收模块用于将格式相同的数据信息发送至信息发送模块。
进一步地，所述信息发送模块包括数据接收单元、发送状态判断单元、数据发送单元和报警单元；
所述数据接收单元用于接收格式相同的数据信息，并将格式相同的数据信息发送至数据发送单元；
所述发送状态判断单元用于判断4G LTE装置和以太网接口的工作状态信息同时确定数据发送路径，所述发送状态判断单元还用于将数据发送路径同时发送至数据发送单元和报警单元；
所述数据发送单元接收数据发送路径和格式相同的数据信息，并将格式相同的数据信息按接收到的数据发送路径发送；
所述报警单元用于接收数据发送路径同时判断是否报警。
进一步地，所述4G LTE装置包括基带模块和频射模块，所述基带模块和所述频射模块电连接，所述频射模块用于与信息发送模块进行信息传输，还用于与所述云端服务器进行数据传输。
实施本实用新型，具有如下有益效果：
1.本实用新型通过采用了微控制装置将从传感器接收到的数据处理成格式相同的数据，减小了云端维护不同传感器数据的压力，无需云端服务器再次对数据进行加工处理。
2.本实用新型同时设置了RS485接口和LORA装置，能够同时接收有线传感器传输的数据以及无线传感器传输的数据，能够扩大本实用新型的适用范围。
3.本实用新型同时设置了4G LTE装置和以太网接口，使得本实用新型和云端服务器之间的数据交换方式可采用有线和无线两种，使得本实用新型在有线和无线两种状态下都能发送数据至云端服务器，提高了本实用新型的容错率。
附图说明
图1是本实用新型的结构图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。
实施例
本实施例中，参考说明书附图1，本实施例所要解决的技术问题在于现有农业环境监测系统存在以下缺点：1）所有的传感器都需要通过有线连接到DTU(Data Transferunit/数据转换装置)，但农作物种植环境一般面积较为广阔，需要埋设大量的电缆，不利于种植及采摘等操作；
2）DTU(Data Transfer unit/数据转换装置)作为一种通用的数据传输设备，需要云端针对每种传感器配置不通的读写接口，对农业环境的适应性不好，稳定性较差，成本较高；提供一种用于农业环境监测的多功能物联网网关，所述用于农业环境监测的多功能物联网网关包括：
微控制装置、4G LTE装置、以太网接口、LORA装置和RS485接口，所述4G LTE装置、所述以太网接口、所述LORA装置和所述RS485接口均与所述微控制装置电连接；
所述LORA装置用于与多个外部无线传感器进行信息传输；
所述RS485接口用于与多个外部有线传感器进行信息传输；
所述4G LTE装置用于与云端服务器进行无线数据交互；
所述以太网接口用于与云端服务器进行有线数据交互；
所述微控制装置包括信息接收模块、信息处理模块和信息发送模块，所述信息接收模块、所述信息处理模块和所述信息发送模块依次电连接，所述信息接收模块用于接收所述LORA装置和所述RS485接口传输的信息，所述信息发送装置用于通过所述4G LTE装置和所述以太网接口与所述云端服务器进行数据交互。
在一个具体的实施方式中，所述LORA装置包括无线数据接收模块和第一信息发送模块，所述无线数据接收模块和所述第一信息发送模块电连接，所述无线数据接收模块用于接收多个所述外部无线传感器的传输的第一数据信息，所述第一信息发送模块用于将第一数据信息发送至信息接收模块。
在一个具体的实施方式中，所述外部无线传感器的数量最多为128个。
在一个具体的实施方式中，所述RS485接口用于与接收多个所述外部有限传感器传输的第二数据信息，同时将第二数据信息发送至所述信息接收模块。
在一个具体的实施方式中，所述外部有线传感器的数量最多为256个。
在一个具体的实施方式中，所述信息接收模块用于接收所述第一信息发送模块发送的第一数据信息和用于接收所述RS485接口传输的第二数据信息，所述信息接收模块还用于将所述第一数据信息和所述第二数据信息发送至信息处理模块。
在一个具体的实施方式中，所述信息处理模块用于接收所述第一数据信息和所述第二数据信息并将上述信息处理成格式相同的数据信息，所述信息接收模块用于将格式相同的数据信息发送至信息发送模块。
在一个具体的实施方式中，所述信息发送模块包括数据接收单元、发送状态判断单元、数据发送单元和报警单元；
所述数据接收单元用于接收格式相同的数据信息，并将格式相同的数据信息发送至数据发送单元；
所述发送状态判断单元用于判断4G LTE装置和以太网接口的工作状态信息同时确定数据发送路径，所述发送状态判断单元还用于将数据发送路径同时发送至数据发送单元和报警单元；
所述数据发送单元接收数据发送路径和格式相同的数据信息，并将格式相同的数据信息按接收到的数据发送路径发送；
所述报警单元用于接收数据发送路径同时判断是否报警。
在一个具体的实施方式中，所述4G LTE装置包括基带模块和频射模块，所述基带模块和所述频射模块电连接，所述频射模块用于与信息发送模块进行信息传输，还用于与所述云端服务器进行数据传输。
用于农业环境监测的多功能物联网网关的工作原理：
本实施例中，设置有LORA装置和RS485接口进行数据的采集工作，LORA装置接收无线传感器传输的第一数据信息，无线传感器的数量最多为128个，LORA装置将第一数据信息传输至微控制装置，RS485传输有线传感器传输的第二数据信息，有线传感器数量最多为256个，RS485传输第二数据信息至微控制装置，，微控制装置的信息接收模块接收第一数据信息和第二数据信息，并将两种信息发送至信息处理模块，信息处理模块将两种信息处理成格式相同但每个信息具有不同ID的信息，下文称为处理后信息，信息处理装置将处理后信息发送至信息发送模块，信息发送模块中的数据接收单元接收处理后信息的同时，发送状态判断装置开始判断4G LTE装置和以太网接口的工作状态，将可以正常工作的作为发送路径信息发送至数据发送单元和报警单元，数据发送单元接收数据接收单元发送的处理后信息，将处理后信息按照发送路径信息进行发送，即通过4G LTE装置连接云端服务器或通过以太网接口连接云端服务器，两者若同时可用，则通过4G LTE发送至云端服务器，报警单元接收发送路径信息，若发现两种发送路径均不可行，则报警。
实施本实施例，具有如下有益效果：
1.本实用新型通过采用了微控制装置将从传感器接收到的数据处理成格式相同的数据，减小了云端维护不同传感器数据的压力，无需云端服务器再次对数据进行加工处理。
2.本实用新型同时设置了RS485接口和LORA装置，能够同时接收有线传感器传输的数据以及无线传感器传输的数据，能够扩大本实用新型的适用范围。
3.本实用新型同时设置了4G LTE装置和以太网接口，使得本实用新型和云端服务器之间的数据交换方式可采用有线和无线两种，使得本实用新型在有线和无线两种状态下都能发送数据至云端服务器，提高了本实用新型的容错率。
上所揭露的仅为本实用新型的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，包括微控制装置、4G LTE装置、以太网接口、LORA装置和RS485接口，所述4G LTE装置、所述以太网接口、所述LORA装置和所述RS485接口均与所述微控制装置电连接；
所述LORA装置用于与多个外部无线传感器进行信息传输；
所述RS485接口用于与多个外部有线传感器进行信息传输；
所述4G LTE装置用于与云端服务器进行无线数据交互；
所述以太网接口用于与云端服务器进行有线数据交互；
所述微控制装置包括信息接收模块、信息处理模块和信息发送模块，所述信息接收模块、所述信息处理模块和所述信息发送模块依次电连接，所述信息接收模块用于接收所述LORA装置和所述RS485接口传输的信息，所述信息发送装置用于通过所述4G LTE装置和所述以太网接口与所述云端服务器进行数据交互。
2.根据权利要求1所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述LORA装置包括无线数据接收模块和第一信息发送模块，所述无线数据接收模块和所述第一信息发送模块电连接，所述无线数据接收模块用于接收多个所述外部无线传感器的传输的第一数据信息，所述第一信息发送模块用于将第一数据信息发送至信息接收模块。
3.根据权利要求2所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述外部无线传感器的数量最多为128个。
4.根据权利要求3所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述RS485接口用于与接收多个所述外部有限传感器传输的第二数据信息，同时将第二数据信息发送至所述信息接收模块。
5.根据权利要求4所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述外部有线传感器的数量最多为256个。
6.根据权利要求5所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述信息接收模块用于接收所述第一信息发送模块发送的第一数据信息和用于接收所述RS485接口传输的第二数据信息，所述信息接收模块还用于将所述第一数据信息和所述第二数据信息发送至信息处理模块。
7.根据权利要求6所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述信息处理模块用于接收所述第一数据信息和所述第二数据信息并将上述信息处理成格式相同的数据信息，所述信息接收模块用于将格式相同的数据信息发送至信息发送模块。
8.根据权利要求7所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述信息发送模块包括数据接收单元、发送状态判断单元、数据发送单元和报警单元；
所述数据接收单元用于接收格式相同的数据信息，并将格式相同的数据信息发送至数据发送单元；
所述发送状态判断单元用于判断4G LTE装置和以太网接口的工作状态信息同时确定数据发送路径，所述发送状态判断单元还用于将数据发送路径同时发送至数据发送单元和报警单元；
所述数据发送单元接收数据发送路径和格式相同的数据信息，并将格式相同的数据信息按接收到的数据发送路径发送；
所述报警单元用于接收数据发送路径同时判断是否报警。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的用于农业环境监测的多功能物联网网关，其特征在于，所述4G LTE装置包括基带模块和频射模块，所述基带模块和所述频射模块电连接，所述频射模块用于与信息发送模块进行信息传输，还用于与所述云端服务器进行数据传输。
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