CN213937962U - 一种多功能多链路无线边缘计算网关 - Google Patents
一种多功能多链路无线边缘计算网关 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型提出一种多功能多链路无线边缘计算网关，所述网关包括控制模块和与之相连的通信接口、采集控制模块、贮有多种物联网协议的协议库模块；所述通信接口的通信端口包括第一全网通4G通信端口、第二全网通4G通信端口；所述控制模块对通信接口中的各通信端口的通信质量进行评估，通过采集控制模块与外部感知层传感器相连，按协议库模块内的物联网协议识别外部感知层的传感器并采集其工况数据，并通过通信接口中通信质量高的通信端口对接外部物联网平台以回传所采集的数据；本实用新型接口丰富，且具备多种通信链路，尤其是具有边缘计算能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及数据采集设备技术领域，尤其是一种多功能多链路无线边缘计算网关。
背景技术
当前物联网网关，其功能上一般实现将感知层传感器的数据进行协议转换后传输到数据中心。在广域网部分使用以太网或者单条4G无线通信链路。这种网关一般适用于网络环境单一，传感器数量少的应用场景。对于偏远地区无法布线，并且4G网络环境不理想的场景，无法使用以太网，并且单4G链路可能出现通信不稳定，需要消耗大量运维的维护工作量。
同时一般网关的外设采集接口较为单一，例如只支持RS485，或只支持ADC采集。适用的场景较为单一。并且一般网关一般不集成协议库，只能对接有限单一的传感器。
发明内容
本实用新型提出一种多功能多链路无线边缘计算网关，接口丰富，且具备多种通信链路，尤其是具有边缘计算能力。
本实用新型采用以下技术方案。
一种多功能多链路无线边缘计算网关，所述网关包括控制模块和与之相连的通信接口、采集控制模块、贮有多种物联网协议的协议库模块；所述通信接口的通信端口包括第一全网通4G通信端口、第二全网通4G通信端口；所述控制模块对通信接口中的各通信端口的通信质量进行评估，通过采集控制模块与外部感知层传感器相连，按协议库模块内的物联网协议识别外部感知层的传感器并采集其工况数据，并通过通信接口中通信质量高的通信端口对接外部物联网平台以回传所采集的数据。
所述采集控制模块以RS485/RS232总线与外部感知层传感器相连，采集控制模块包括开关量采集模块、ADC电压电流采集模块、CAN总线以及继电器控制模块。
所述网关还包括外设模块；所述外设模块包括LCD显示屏、可挂载SD卡的TF接口和支持USB Host功能的USB接口。
所述协议库模块包括现场总线协议库单元、物联网平台协议库单元、数据中心协议库单元。
所述现场总线协议库单元贮有包括MODBUS、CAN、 OPC、 Profibus、DNP3、 BACnet的现场总线协议，以供控制模块对接外部感知层的现场设备并采集其数据；
所述物联网平台协议库单元贮有支持HTTP、TLS、MQTT、COAP、LWM2M的协议栈，以供控制模块对接外部物联网平台；
所述数据中心协议库单元贮有边缘计算网关业务协议库，用于控制模块与外部数据中心对接形成边缘计算链路，使外部数据中心可对网关的数据计算函数进行配置、获取网关数据或是对网关进行远程更新。
所述通信接口的通信端口还包括以太网WAN口、以太网LAN口、WiFi通信接口。
所述控制模块包括搭配有ARM CPU、DDR内存和eMMC存储的核心板；所述WiFi通信接口使用AP6255模块且可提供无线接入点；所述第一全网通4G通信端口、第二全网通4G通信端口使用移远EC20全网通模块。
所述采集控制模块的外设接口通过RS485/RS232总线采集传感器数据，其采集周期和采集次数可由云端配置，所述外设接口包括高精度ADC采集模块、开关量采集模块、CAN总线以及继电器控制模块。
所述网关还包括4.3寸LCD触摸屏。
本实用新型所述产品使用双4G链路提高了广域网通信稳定性，最大程度降低了运维工作量。同时具备丰富的外设接口，同时具有RS485/ADC采集/CAN总线等现场总线，并且集成协议库，可以支持更多主流的现场采集设备。
本实用新型边缘计算网关可通过现场总线协议库实现采集、监测和控制各种主流现场设备。例如智慧灯杆监测、智能配电房监测和控制、工业机器人监测、冷冻机组监测、离线设备监测、机械设备监测、非标设备监测、智能制造仪器监测等；其采集到的数据处理之后通过通信接口经物联网平台再传输到数据中心。
本实用新型同时具备多种外设采集总线，例如RS485/CAN/ADC/开关量等。并且集成协议库，可以支持更多主流的现场采集设备，而且采用双4G全网通无线链路以及以太网和WiFi，能在各种通信场景中保障传输可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明：
附图1是本实用新型的设备原理示意图；
附图2是本实用新型的工作原理示意图；
附图3是控制模块的部分电路示意图；
附图4是通信接口的部分电路示意图；
附图5是通信接口的另一部分电路示意图；
图中：1-采集控制模块；2-控制模块；3-通信接口。
具体实施方式
如图所示，一种多功能多链路无线边缘计算网关，所述网关包括控制模块2和与之相连的通信接口3、采集控制模块1、贮有多种物联网协议的协议库模块；所述通信接口的通信端口包括第一全网通4G通信端口、第二全网通4G通信端口；所述控制模块对通信接口中的各通信端口的通信质量进行评估，通过采集控制模块与外部感知层传感器相连，按协议库模块内的物联网协议识别外部感知层的传感器并采集其工况数据，并通过通信接口中通信质量高的通信端口对接外部物联网平台以回传所采集的数据。
所述采集控制模块以RS485/RS232总线与外部感知层传感器相连，采集控制模块包括开关量采集模块、ADC电压电流采集模块、CAN总线以及继电器控制模块。
所述网关还包括外设模块；所述外设模块包括LCD显示屏、可挂载SD卡的TF接口和支持USB Host功能的USB接口。
所述协议库模块包括现场总线协议库单元、物联网平台协议库单元、数据中心协议库单元。
所述现场总线协议库单元贮有包括MODBUS、CAN、 OPC、 Profibus、DNP3、 BACnet的现场总线协议，以供控制模块对接外部感知层的现场设备并采集其数据；
所述物联网平台协议库单元贮有支持HTTP、TLS、MQTT、COAP、LWM2M的协议栈，以供控制模块对接外部物联网平台；
所述数据中心协议库单元贮有边缘计算网关业务协议库，用于控制模块与外部数据中心对接形成边缘计算链路，使外部数据中心可对网关的数据计算函数进行配置、获取网关数据或是对网关进行远程更新。
所述通信接口的通信端口还包括以太网WAN口、以太网LAN口、WiFi通信接口。
所述控制模块包括搭配有ARM CPU、DDR内存和eMMC存储的核心板；所述WiFi通信接口使用AP6255模块且可提供无线接入点；所述第一全网通4G通信端口、第二全网通4G通信端口使用移远EC20全网通模块。
所述采集控制模块的外设接口通过RS485/RS232总线采集传感器数据，其采集周期和采集次数可由云端配置，所述外设接口包括高精度ADC采集模块、开关量采集模块、CAN总线以及继电器控制模块。
所述网关还包括4.3寸LCD触摸屏。
实施例：
本产品可布署于各种生产现场，例如智慧灯杆监测、智能配电房监测和控制、工业机器人监测、冷冻机组监测、离线设备监测、机械设备监测、非标设备监测、智能制造仪器监测等，产品的通信端与远程数据中心通讯连接，作为数据中心在生产现场的边缘计算网关使用，通过现场总线协议库实现采集、监测和控制各种主流现场设备，采集到的数据处理之后通过通信接口经物联网平台再传输到数据中心。
Claims (9)
1.一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述网关包括控制模块和与之相连的通信接口、采集控制模块、贮有多种物联网协议的协议库模块；所述通信接口的通信端口包括第一全网通4G通信端口、第二全网通4G通信端口；所述控制模块对通信接口中的各通信端口的通信质量进行评估，通过采集控制模块与外部感知层传感器相连，按协议库模块内的物联网协议识别外部感知层的传感器并采集其工况数据，并通过通信接口中通信质量高的通信端口对接外部物联网平台以回传所采集的数据。
2.根据权利要求1所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述采集控制模块以RS485/RS232总线与外部感知层传感器相连，采集控制模块包括开关量采集模块、ADC电压电流采集模块、CAN总线以及继电器控制模块。
3. 根据权利要求1所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述网关还包括外设模块；所述外设模块包括LCD显示屏、可挂载SD卡的TF接口和支持USB Host功能的USB接口。
4.根据权利要求1所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述协议库模块包括现场总线协议库单元、物联网平台协议库单元、数据中心协议库单元。
5. 根据权利要求4所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述现场总线协议库单元贮有包括MODBUS、CAN、 OPC、 Profibus、DNP3、 BACnet的现场总线协议，以供控制模块对接外部感知层的现场设备并采集其数据；
所述物联网平台协议库单元贮有支持HTTP、TLS、MQTT、COAP、LWM2M的协议栈，以供控制模块对接外部物联网平台；
所述数据中心协议库单元贮有边缘计算网关业务协议库，用于控制模块与外部数据中心对接形成边缘计算链路，使外部数据中心可对网关的数据计算函数进行配置、获取网关数据或是对网关进行远程更新。
6.根据权利要求1所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述通信接口的通信端口还包括以太网WAN口、以太网LAN口、WiFi通信接口。
7. 根据权利要求6所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述控制模块包括搭配有ARM CPU、DDR内存和eMMC存储的核心板；所述WiFi通信接口使用AP6255模块且可提供无线接入点；所述第一全网通4G通信端口、第二全网通4G通信端口使用移远EC20全网通模块。
8.根据权利要求1所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述采集控制模块的外设接口通过RS485/RS232总线采集传感器数据，其采集周期和采集次数可由云端配置，所述外设接口包括高精度ADC采集模块、开关量采集模块、CAN总线以及继电器控制模块。
9.根据权利要求1所述的一种多功能多链路无线边缘计算网关，其特征在于：所述网关还包括4.3寸LCD触摸屏。
Priority Applications (1)
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2021
- 2021-01-12 CN CN202120072748.8U patent/CN213937962U/zh active Active
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