CN215642332U - 多功能智能网关 - Google Patents

Abstract

本实用新型描述一种多功能智能网关，包括：外壳；主控制模块，其包括主控MCU、无线通讯单元、触摸显示接口、摄像头接口、喇叭接口以及第一UART通讯接口；以及通讯模块，其包括通讯MCU、继电器及其驱动电路、第二UART通讯接口，第二UART通讯接口与第一UART通讯接口通讯连接，继电器及其驱动电路连接若干外设接口，其中，触摸显示屏设置于外壳表面，主控制模块、通讯模块以及摄像头平行设置于触摸显示屏下端，外设接口包括干接点接口、温控控制接口中的至少一种。由此，能够丰富该智能网关的功能，提高用户的体验度。

Description

多功能智能网关

技术领域

本实用新型大体设计一种多功能智能网关。

背景技术

随着物联网技术的发展，智能网关被广泛地应用在家电控制领域。智能网关通常被放置到家的中央，接收无线传输数据，再经WLAN传给路由器或其他网络。

现有的智能网关通常只作为独立的工作个体，充当无线传输与通信的桥梁，其功能相对单一，无法满足用户的多样需求。

实用新型内容

本实用新型有鉴于上述现有的状况，其目的在于提供一种能够满足用户多样需求的多功能智能网关。

为此，本实用新型提供了一种多功能智能网关，其包括：外壳；主控制模块，其包括主控MCU、无线通讯单元、触摸显示接口、摄像头接口、喇叭接口以及第一UART通讯接口，所述主控MCU通过所述触摸显示接口电连接触摸显示屏、通过所述摄像头接口电连接摄像头、通过所述喇叭接口电连接喇叭，所述主控MCU与所述无线通讯单元和所述第一UART通讯接口通讯连接；以及通讯模块，其包括通讯MCU、继电器及其驱动电路、第二UART通讯接口，所述第二UART通讯接口与所述第一UART通讯接口通讯连接，所述通讯模块通过所述第二UART接口、第一UART通讯接口与所述主控制模块连接并进行数据通讯，所述通讯MCU与继电器及其驱动电路电连接，所述继电器及其驱动电路连接若干外设接口，其中，所述触摸显示屏设置于所述外壳表面，所述主控制模块、通讯模块以及所述摄像头平行设置于所述触摸显示屏下端，所述外设接口包括干接点接口、温控控制接口中的至少一种。

在本实用新型中，通过在主控制模块设置有触摸显示接口、摄像头接口、喇叭接口，能够使该多功能智能网关实现触摸控制以及与用户的可视交互和声音交互功能，且通过干接点接口和/或温控控制接口能够实现对家具设备的智能控制和/或温度控制，由此，能够丰富该智能网关的功能，提高用户的体验度。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述主控制模块还包括第一DC/DC电源、散热片以及数据存储单元，所述第一DC/DC电源、散热片以及所述数据存储单元分别与所述主控MCU电连接。在这种情况下，第一DC/DC电源能够方便转换并提供主控制模块的用电，散热片能够增强主控制模块的散热，数据存储单元能够方便数据的存储和使用。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述主控MCU外接有USB3.0、USB 2.0、RJ45网口接口中的至少一种。由此，能够方便该多功能智能网关外接网线和/或数据线。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述无线通讯单元包括蓝牙、WiFi、NFC、Zigbee中的至少一种。由此，能够方便该多功能智能网关进行无线通讯。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述通讯模块还包括AC/DC电源、第二DC/DC电源以及火/零线接口，所述AC/DC电源分别与所述第一DC/DC电源、所述第二DC/DC电源以及所述火/零线接口电连接，所述第二DC/DC电源与所述通讯MCU电连接。由此，能够方便为该多功能智能网关提供工作所需用电。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述干接点接口为照明接口、电机接口、家电接口、门锁接口中的至少一种。由此，能够方便控制多种家具设备。

本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述通讯模块还包括内置温度传感器，所述内置温度传感器与所述通讯MCU电连接。由此，能够方便检测环境温度。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述温控控制接口包括风机接口、阀门接口以及外置温度传感器接口中的至少一种。由此，能够方便控制风机与环境温度。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述主控制模块螺接固定于外壳，所述触摸显示屏通过固定块螺接于所述外壳。由此，能够方便稳固主控制模块和触摸显示屏。

另外，在本实用新型所涉及的多功能智能网关，可选地，所述外壳相应的设有若干开口通孔、通风口以及挂靠孔位。由此，能够方便插接、通风和挂靠。

在本实用新型中，通过在主控制模块设置有触摸显示接口、摄像头接口、喇叭接口，能够使该多功能智能网关实现触摸控制以及与用户的可视交互和声音交互功能，且通过干接点接口和/或温控控制接口能够实现对家具设备的智能控制和/或温度控制，由此，能够丰富该智能网关的功能，提高用户的体验度。

附图说明

现在将仅通过参考附图的例子进一步详细地解释本实用新型的实施例，其中：

图1是示出了本实用新型的所涉及的多功能智能网关的功能模块图。

图2是示出了本实用新型的第1实施方式所涉及的多功能智能网关的电路结构图。

图3是示出了本实用新型的第2实施方式所涉及的多功能智能网关的电路结构图。

符号说明：

1…主控制模块，2…通讯模块，3…外壳，10…主控MCU，11…触摸显示接口，12…触摸显示屏，13…喇叭接口，14…喇叭，15…摄像头接口，16…摄像头，17…无线通讯单元，18…第一UART通讯接口，19…第一DC/DC电源，20…通讯MCU，21…继电器及其驱动电路，22…外设接口，23…第二UART通讯接口，24…AC/DC电源，25…第二DC/DC电源，26…火/零线接口，27…内置温度传感器，28…外置温度传感器，221…干接点接口，222…温控控制接口。

具体实施方式

以下，参考附图，详细地说明本实用新型的优选实施方式。在下面的说明中，对于相同的部件赋予相同的符号，省略重复的说明。另外，附图只是示意性的图，部件相互之间的尺寸的比例或者部件的形状等可以与实际的不同。

图1是示出了本实用新型的所涉及的多功能智能网关的功能模块图。

参照图1，本实用新型的所涉及的多功能智能网关可以包括主控制模块1、通讯模块2以及外壳3。

在本实施方式中，主控制模块1可以包括主控MCU10、无线通讯单元17、触摸显示接口11、摄像头接口15、喇叭接口13以及第一UART通讯接口18。主控MCU10可以通过触摸显示接口11电连接触摸显示屏12，主控MCU10可以通过摄像头接口15电连接摄像头16，主控MCU10通过喇叭接口13电连接喇叭14，主控MCU10与无线通讯单元17和第一UART通讯接口18通讯连接。

在一些示例中，主控制模块1可以为基于安卓(Android)系统的印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)制成。在另一些示例中，主控制模块1也可以为基于苹果(iOS)系统的印制电路板(PCB，Printed Circuit Board)制成。PCB可以用于承载各工作模块。

在本实施方式中，通讯模块2可以包括通讯MCU20、继电器及其驱动电路21以及第二UART通讯接口23。第二UART通讯接口23可以与第一UART通讯接口通讯连接，通讯模块2可以通过第二UART接口23、第一UART通讯接口18与主控制模块1连接并进行数据通讯，通讯MCU20可以与继电器及其驱动电路21电连接，继电器及其驱动电路21可以连接有若干外设接口。

在本实施方式中，触摸显示屏12可以设置于外壳3表面，主控制模块1、通讯模块以2以及摄像头16可以平行设置于触摸显示屏12下端。本实施方式的外设接口22可以包括干接点接口221、温控控制接口222中的至少一种(稍后具体叙述)。

在本实施方式中，主控制模块1可以螺接固定于外壳3，触摸显示屏12可以通过固定块螺接于外壳3。由此，能够将稳固主控制模块和触摸显示屏。

在本实施方式中，通过驱动触摸显示屏12可以与用户进行可视交互；喇叭14可以作为声控开关或温控器声音外放部件，与用户进行声音交互；摄像头16可以为人脸识别系统提供识别图像。

在本实用新型中，通过在主控制模块1设置有触摸显示接口11、摄像头接口15、喇叭接口13，能够使该多功能智能网关实现触摸控制以及与用户的可视交互和声音交互功能；且通过干接点接口221和/或温控控制接口222能够实现对家具设备的智能控制和/或温度控制，由此，能够丰富该智能网关的功能，提高用户的体验度。

以下详细叙述该多功能智能网关的结构以及功能原理。

[第一实施例]

图2是示出了本实用新型的第1实施方式所涉及的多功能智能网关的电路结构图。

参照图2，在本实施方式中，本实施方式的外设接口22可以为干接点接口221。

在本实施方式中，主控制模块1还可以包括第一DC/DC电源19、散热片以及数据存储单元。第一DC/DC电源19、散热片以及数据存储单元可以分别与主控MCU10电连接。在这种情况下，第一DC/DC电源19能够方便转换并提供主控制模块1的用电，散热片能够增强主控制模块1的散热，数据存储单元能够方便数据的存储和使用。

在本实施方式中，主控MCU10可以外接有USB 3.0、USB 2.0、RJ45网口接口中的至少一种。由此，能够方便该多功能智能网关外接网线和/或数据线。

在本实施方式中，无线通讯单元17可以包括蓝牙、WiFi、NFC、Zigbee中的至少一种。在这种情况下，蓝牙、WiFi、NFC、Zigbee可以用于搜索和广播无线数据，由此，能够方便该多功能智能网关与外界(或室内环境)进行无线通讯。

在其他一些示例中，无线通讯单元17也可以依靠IrDA、UWB等的一种或多种来实现无线信号传输和通信。

在本实施方式中，通讯模块2还可以包括AC/DC电源24、第二DC/DC电源25以及火/零线接口26。AC/DC电源24可以分别与第一DC/DC电源19、第二DC/DC电源25以及火/零线接口26电连接，第二DC/DC电源25的输出端可以与通讯MCU20电连接。火/零线接口26可以包括火线接口和零线接口，火线接口可以用于外接火线L，零线接口可以用于外界零线N。AC/DC电源24可以输出12V直流电至第一DC/DC电源。

在这种情况下，AC/DC电源24可以输出12V直流为主控制模块1与通讯模块2供电，第二DC/DC电源25可以把12V直流转换后为通信模块供电；第一DC转DC电源把12V直流电转换为其他电压值的直流电为主控制模块1供电；火/零线接口可以为用户提供电源接线口

再次参照图2，在本实施方式中，干接点接口221可以为照明接口、电机接口、家电接口、门锁接口中的至少一种。由在这种情况下，照明接口可以用于连接灯泡、灯管等灯具，电机接口可以用于连接窗帘电机等，家电接口可以用于连接空调等家具设备，门锁接口可以用于连接门锁，由此，能够通过该干接点接口221实现对灯具、窗帘、空调、门锁等一种或多种家具设备的控制，能够提高用户的使用体验度和舒适度。

在本实施方式中，外壳3可以相应的设有若干开口通孔、通风口以及挂靠孔位。在这种情况下，开口通孔可以相应的依据无线通讯单元17、触摸显示接口11、摄像头接口15、USB 3.0、USB 2.0、RJ45网口接口的接口种类开设，通风口能够便于通风和散热，挂靠孔位能够方便该多功能智能网关挂靠在室内。

作为智能家居通讯枢纽，该多功能智能网关附带可控制照明电路、窗帘电机、门锁等的继电器及其驱动电路21，摄像头15、喇叭14可为门禁系统提供所需的人脸、语音互动功能。Android系统可以个性化设置家具智能控制逻辑，人脸识别功能也可为个性化设置提供人脸智能匹配功能，连接到网关的智能家具(如灯具、窗帘、空调)可以根据个性化设置进入到对应的工作状态。

在本实用新型中，通过在主控制模块1设置有触摸显示接口11、摄像头接口15、喇叭接口13，能够使该多功能智能网关实现触摸控制以及与用户的可视交互和声音交互功能；且通过干接点接口221能够实现对家具设备的智能控制，由此，能够丰富该智能网关的功能，提高用户的体验度。

[第二实施例]

以下主要根据与第一实施例的不同进行描述。

图3是示出了本实用新型的第2实施方式所涉及的多功能智能网关的电路结构图。

参照图3，本实施方式的外设接口22可以为温控控制接口222。

在本实施方式中，通讯模块2还可以包括内置温度传感器27，内置温度传感器27可与与通讯MCU20电连接。由此在这种情况下，通过内置温度传感器27能够使该多功能智能网关检测环境温度。

在本实施方式中，温控控制接口22可以包括风机接口、阀门接口以及外置温度传感器接口中的至少一种，风机接口、阀门接口以及外置温度传感器接口可以分别与继电器及其驱动电路21电连接，风机接口的输出端可以用于连接风机，阀门接口的输出端可以用于连接热阀和/或冷阀，外置温度传感器接口的输出端可以用于连接外置温度传感器28，风机、热阀和/或冷阀的输出端可以连接零线N。在这种情况下，能够通过继电器及其驱动电路21控制风机、热阀和/或冷阀以及外置温度传感器28。

在一些示例中，外置温度传感器28可以为NTC(负温度系数，NegativeTemperature Coefficient)温度传感器。在这种情况下，NTC温度传感器通过设置于其中的负温度系数热敏电阻将环境温度转变为电压信号，并经ADC转换为数字信号输出至通讯MCU20，通过通讯MCU20控制继电器及其驱动电路21动作，进而控制热阀和/或冷阀阀门以及风机的通断，进而能够实现对温度的控制。

本实用新型集温控器(利用温控控制接口222实现)，智能家居，无线控制于一体，将温控器进行多功能设计，使其适用性更加广阔，使温控系统能并入智能家居控制系统，同时使人机交互功能更加简单明了。

在本实用新型中，通过在主控制模块1设置有触摸显示接口11、摄像头接口15、喇叭接口13，能够使该多功能智能网关实现触摸控制以及与用户的可视交互和声音交互功能；且通过温控控制接口222能够实现温度感应和控制。由此，能够丰富该智能网关的功能，提高用户的体验度。

在另一些实施例中，在外设接口22可以同时设置有干接点接口221和温控控制接口222。在一些示例中，在外设接口22可以设置有照明接口、电机接口、家电接口、门锁接口中的至少一种和风机接口、阀门接口以及外置温度传感器接口的至少一种。在这种情况下，能够同时实现对家具设备的智能控制和温度控制。

在本实用新型中，通过在主控制模块1设置有触摸显示接口11、摄像头接口15、喇叭接口13，能够使该多功能智能网关实现触摸控制以及与用户的可视交互和声音交互功能，且通过干接点接口221和/或温控控制接口222能够实现对家具设备的智能控制和/或温度控制，由此，能够丰富该智能网关的功能，提高用户的体验度。

虽然以上结合附图和实施例对本实用新型进行了具体说明，但是可以理解，上述说明不以任何形式限制本实用新型。本领域技术人员在不偏离本实用新型的实质精神和范围的情况下可以根据需要对本实用新型进行变形和变化，这些变形和变化均落入本实用新型的范围内。

Claims (10)

1.一种多功能智能网关，其特征在于，

包括：

外壳；

主控制模块，其包括主控MCU、无线通讯单元、触摸显示接口、摄像头接口、喇叭接口以及第一UART通讯接口，所述主控MCU通过所述触摸显示接口电连接触摸显示屏、通过所述摄像头接口电连接摄像头、通过所述喇叭接口电连接喇叭，所述主控MCU与所述无线通讯单元和所述第一UART通讯接口通讯连接；以及

通讯模块，其包括通讯MCU、继电器及其驱动电路以及第二UART通讯接口，所述第二UART通讯接口与所述第一UART通讯接口通讯连接，所述通讯模块通过所述第二UART接口和第一UART通讯接口与所述主控制模块连接并进行数据通讯，所述通讯MCU与继电器及其驱动电路电连接，所述继电器及其驱动电路连接若干外设接口，

其中，所述触摸显示屏设置于所述外壳表面，所述主控制模块、通讯模块以及所述摄像头平行设置于所述触摸显示屏下端，所述外设接口包括干接点接口和/或温控控制接口。

2.根据权利要求1所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述主控制模块还包括第一DC/DC电源、散热片以及数据存储单元，所述第一DC/DC电源、散热片以及所述数据存储单元分别与所述主控MCU电连接。

3.根据权利要求1所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述主控MCU外接有USB 3.0、USB 2.0、RJ45网口接口中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述无线通讯单元包括蓝牙、WiFi、NFC、Zigbee中的至少一种。

5.根据权利要求2所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述通讯模块还包括AC/DC电源、第二DC/DC电源以及火/零线接口，所述AC/DC电源分别与所述第一DC/DC电源、所述第二DC/DC电源以及所述火/零线接口电连接，所述第二DC/DC电源与所述通讯MCU电连接。

6.根据权利要求1所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述干接点接口为照明接口、电机接口、家电接口、门锁接口中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述通讯模块还包括内置温度传感器，所述内置温度传感器与所述通讯MCU电连接。

8.根据权利要求1所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述温控控制接口包括风机接口、阀门接口以及外置温度传感器接口中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述主控制模块螺接固定于所述外壳，所述触摸显示屏通过固定块螺接于所述外壳。

10.根据权利要求9所述的多功能智能网关，其特征在于，

所述外壳设有若干开口通孔、通风口以及挂靠孔位。

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