CN215499011U

CN215499011U - 一种强扩展的基于x86架构的工业网关控制器

Info

Publication number: CN215499011U
Application number: CN202121877381.3U
Authority: CN
Inventors: 缪建国; 秦弋翔; 左宝柱
Original assignee: Seeed Development Ltd
Current assignee: Seeed Development Ltd
Priority date: 2021-08-12
Filing date: 2021-08-12
Publication date: 2022-01-11
Anticipated expiration: 2031-08-12

Abstract

本实用新型公开了一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，包括CPU、SIO芯片、声卡、内存单元A、内存单元B、HDMI接口、Mini DP接口、M.2SSD接口A、M.2SSD接口B、只读存储器、Wifi模块、晶圆、内嵌式存储器、USB接口、读卡器、晶圆、RJ45接口、ANX7447USB芯片、电源开关、复位开关和风扇接口，所述CPU与SIO芯片连接，本实用新型使用协处理器采集数据，中央处理器休眠等待唤醒的方式将功耗控制到原来的1％以内。非常灵活的搭配及扩展方式，实现快速的现场部署。

Description

一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器

技术领域

本实用新型涉及控制器技术领域，具体是一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器。

背景技术

随着全球物联网技术的高速发展及5G网络的广泛应用，智能城市设备、智慧工厂、无人售货慢慢的从概念变成现实，原本基于MCU单节点非联网控制模式的产品已经不能满足海量连接及海量数据处理需求，具有系统自主能力、高计算性能、多接入技术的控制终端逐步成为首选。

目前广泛用于边缘计算的产品较多的仍是传统的个人计算机服务器，这两种类型的设备功耗较高，体积大。在物联网的使用场景下，无法在有限的体积内安装需要的扩展配件。纵观整个边缘计算的控制终端，缺少针对实际应用的边缘计算物联网产品。

因此现有技术存在以下问题：1.设备功耗较高，体积大。2.无协处理器做低功耗数据采集及计算。3.无法户外便捷部署。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，包括CPU、SIO芯片、声卡、内存单元A、内存单元B、HDMI接口、Mini DP接口、M.2 SSD接口A、M.2 SSD接口B、只读存储器、Wifi模块、晶圆、内嵌式存储器、USB接口、读卡器、晶圆、RJ45接口、ANX7447USB芯片、电源开关、复位开关和风扇接口，所述CPU与SIO芯片连接，CPU上还连接有声卡、内存单元A、内存单元B、HDMI接口、Mini DP接口、M.2 SSD接口A、M.2 SSD接口B、只读存储器、Wifi模块、晶圆、内嵌式存储器、USB接口、ANX7447USB芯片、读卡器和RJ45接口，声卡还连接手机插孔和数字麦克风，SIO芯片上连接有电源开关、复位开关和风扇接口。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述CPU的型号为J4125。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述声卡的型号为ALC269。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述Wifi模块采用9560D2W型Intel WiFi模块，支持双频段2.4/5G，最高通信速率1.7G，同时集成蓝牙5.0技术，可连接标准的蓝牙设备。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述M.2 SSD接口A为为M key PCIE2.0 X4协议通信，最大带宽20Gb，M.2 SSD接口B为Bkey，支持SATA协议固态硬盘，同时集成USB2.0，支持无线网卡应用。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述内存单元A和内存单元B的型号为LPDDR4366ball。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述RJ45接口的型号为RTL8111H。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述读卡器的型号为RTS5170。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：1、使用协处理器采集数据，中央处理器休眠等待唤醒的方式将功耗控制到原来的1％以内。2、非常灵活的搭配及扩展方式，实现快速的现场部署。

附图说明

图1为本实用新型的整体原理图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，实施例1：一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，包括CPU、SIO芯片、声卡、内存单元A、内存单元B、HDMI接口、Mini DP接口、M.2 SSD接口A、M.2 SSD接口B、只读存储器、Wifi模块、晶圆、内嵌式存储器、USB接口、读卡器、晶圆、RJ45接口、ANX7447USB芯片、电源开关、复位开关和风扇接口，所述CPU与SIO芯片连接，CPU上还连接有声卡、内存单元A、内存单元B、HDMI接口、Mini DP接口、M.2 SSD接口A、M.2 SSD接口B、只读存储器、Wifi模块、晶圆、内嵌式存储器、USB接口、ANX7447USB芯片、读卡器和RJ45接口，声卡还连接手机插孔和数字麦克风，SIO芯片上连接有电源开关、复位开关和风扇接口。

其中，声卡的型号为ALC269。Wifi模块采用9560D2W型Intel WiFi模块，支持双频段2.4/5G，最高通信速率1.7G，同时集成蓝牙5.0技术，可连接标准的蓝牙设备。M.2 SSD接口A为为M key PCIE2.0 X4协议通信，最大带宽20Gb，M.2 SSD接口B为Bkey，支持SATA协议固态硬盘，同时集成USB2.0，支持无线网卡应用。RJ45接口的型号为RTL8111H。读卡器的型号为RTS5170。

其工作原理如图1所示：

图中，CPU的型号为J4125，主要作为中央控制单元，处理计算各种数据。J4125是专业级的电脑控制器，具有2.0GHz的主频，4核心4线程，性能稳定强大，能够满足本设计的多项数据处理需求。

内存单元A和内存单元B的型号为LPDDR4 366ball，用于存储临时数据。DDR4相较于早起的DDR2和DDR3内存，具有更高的存储和读取效率，能够增加本设计产品的工作效率。

两个intel I211网络控制器配合2个RJ45标准网口实现网络数据交换，双网络数据还可以避免单一网络不稳定造成的数据丢失等问题。

HDMI接口采用标准尺寸规格，便于用户连接显示器，能够匹配市面上90％以上的显示器接口。

Intel WiFi模块(9560D2W)，支持双频段2.4/5G，最高通信速率1.7G，同时集成蓝牙5.0技术，可连接标准的蓝牙设备，例如手机、平板电脑等，方便人们进行远程数据查看与控制。

SD/SIM插槽可以接Micro SD卡及Micro Sim卡，可做扩容及联网使用，SD卡具有体积小，存储空间大，便于携带安装等优点，能够加大本设计的存储空间，避免因存储满造成的数据丢失。

Type C接口集成DP显示，USB及PD供电功能。M.2 SSD接口配置2个，一个为M keyPCIE2.0 X4协议通信，最大带宽20Gb，另外一个为Bkey，支持SATA协议固态硬盘，同时集成USB2.0，支持无线网卡应用，M.2 SSD是最新的存储器接口，相较于SATA协议其传输效率更高，存储空间更大。

USB3.0接口带宽5Gb，可灵活接通用的USB设备。音频接口采用Realtek C266 5.1声道解码IC，可高保真音频输出，同时集成了麦克风功能，使用普通手机耳机就可以通话。

本设计还具有40针脚接口，40针脚接口由Intel中央处理器J4125引出，包含普通GPIO及串口，SPI，I2C，PWM等信号，用户可在操作系统直接控制。20Pin接口由协处理器SAMD21引出，可在开源硬件Arduino平台上直接编程使用。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，包括CPU、SIO芯片、声卡、内存单元A、内存单元B、HDMI接口、Mini DP接口、M.2SSD接口A、M.2SSD接口B、只读存储器、Wifi模块、晶圆、内嵌式存储器、USB接口、读卡器、晶圆、RJ45接口、ANX7447USB芯片、电源开关、复位开关和风扇接口，其特征在于，所述CPU与SIO芯片连接，CPU上还连接有声卡、内存单元A、内存单元B、HDMI接口、Mini DP接口、M.2SSD接口A、M.2SSD接口B、只读存储器、Wifi模块、晶圆、内嵌式存储器、USB接口、ANX7447USB芯片、读卡器和RJ45接口，声卡还连接手机插孔和数字麦克风，SIO芯片上连接有电源开关、复位开关和风扇接口。

2.根据权利要求1所述的一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，其特征在于，所述CPU的型号为J4125。

3.根据权利要求1所述的一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，其特征在于，所述声卡的型号为ALC269。

4.根据权利要求1所述的一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，其特征在于，所述Wifi模块采用9560D2W型Intel WiFi模块，支持双频段2.4/5G，最高通信速率1.7G，同时集成蓝牙5.0技术，可连接标准的蓝牙设备。

5.根据权利要求1所述的一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，其特征在于，所述M.2SSD接口A为为M key PCIE2.0 X4协议通信，最大带宽20Gb，M.2SSD接口B为Bkey，支持SATA协议固态硬盘，同时集成USB2.0，支持无线网卡应用。

6.根据权利要求1所述的一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，其特征在于，所述内存单元A和内存单元B的型号为LPDDR4 366ball。

7.根据权利要求1所述的一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，其特征在于，所述RJ45接口的型号为RTL8111H。

8.根据权利要求1所述的一种强扩展的基于X86架构的工业网关控制器，其特征在于，所述读卡器的型号为RTS5170。