CN217159911U - 一种边缘计算的智能设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于边缘计算数据处理技术领域，公开了一种边缘计算的智能设备，包括中央处理器模块、检测模块、电源管理模块、数据接口模块、通讯模块、显示操作模块和功能扩展模块；所述检测模块、电源管理模块、数据接口模块、通讯模块、显示操作模块和功能扩展模块均与中央处理器模块电连接；本实用新型的设备具有占用空间小、接线简单、能够做远程设备维护、能够远程设备数据采集以及根据采集到的设备数据对设备进行自动保护的特点；本发明在无人值守的情况下能够远程查看设备工作状态、远程控制设备的运行、根据收集的数据自动控制设备运行，降低了因人登高门架出现的意外危险、节省了人力资源、提高了工作效率。
Description
技术领域
本实用新型属于边缘计算数据处理技术领域，尤其涉及一种边缘计算的智能设备。
背景技术
随着边缘计算和网络通信技术的发展，物联网的概念得到了很大的延伸，即定义为几乎所有的信息技术与计算机、网络技术的结合，实现实物与实物之间的数据信息共享，实现具有智能化的实时数据收集、传递、处理以及执行，当然，这里面同样存在人机之间的交互。
目前，对于高速公路站点设备的集中通信管理，需要实现站点设备工作状态的本地及远程监视、上报、数据透传以及通信协议转换，需要众多设备连接到一起，设备运行速度慢、功能单一、处理数据和控制管理依赖互联网、设备占用空间大、接线复杂。
因此，设计一款运行速度快、功能多样、能够独立处理数据、能够自主控制管理、占用空间小、接线简单的边缘计算设备，就显得十分必要。
目前，对于高速公路站点设备的集中通信管理，需要实现站点设备工作状态的本地及远程监视、上报、数据透传以及通信协议转换，需要众多设备连接到一起，存在设备运行速度慢、功能单一、处理数据和控制管理依赖互联网、设备占用空间大、接线复杂的问题。
实用新型内容
本实用新型目的在于提供一种边缘计算的智能设备,以解决上述的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型的一种边缘计算的智能设备的具体技术方案如下：
一种边缘计算的智能设备，包括中央处理器模块、检测模块、电源管理模块、数据接口模块、通讯模块、显示操作模块和功能扩展模块；所述检测模块、电源管理模块、数据接口模块、通讯模块、显示操作模块和功能扩展模块均与中央处理器模块电连接；
所述中央处理器模块为设备控制中心，用于外部设备的数据连接、对外部接入设备的数据进行处理分析和控制；
所述检测模块用于对外部接入设备的运行状态及本机的运行状态进行检测；
所述电源管理模块用于连接外部设备的电源接口，对外部设备的供电进行控制；
所述数据接口模块用于建立外部设备和本机的通信；
所述通讯模块用于建立本机与外部设备的网络通讯；
所述显示操作模块用于显示接入本机的设备运行状态和本机的设备运行状态；
所述功能扩展模块用于扩展本机功能，所述功能扩展模块8包括数据接口扩展和检测模块扩展。
进一步的，所述检测模块包括光感应器和开关量检测口，所述光感应器用于外接照明设备，用于对外部照明设备的亮度进行检测；所述开关量检测口用于检测外部设备的开或关信号，根据设备开或关信号对设备电源进行控制。
进一步的，所述电源管理模块包括AC电源接口和DC电源接口，所述AC电源接口包括一个AC电源输入接口和多个AC电源输出接口，所述DC电源接口包括一个DC电源输入接口和多个DC电源输出接口，其中一个DC电源输出接口为PWM输出接口。
进一步的，所述数据接口模块包括多个RS485接口和RS232接口，分别用于对接外部设备的不同通信接口。
进一步的，所述通讯模块包括定位电路、4G通讯电路、光纤电路和网络接口电路，卫星天线连接定位电路，4G天线连接4G通讯电路，光纤接口连接光纤电路，网络电口连接网络接口电路；所述卫星天线用于实现外部设备的定位功能；所述4G天线用于实现与外部设备的无线网络通讯功能；所述4G通讯模块采用CAT1全网通，实现全网兼容通讯；所述光纤接口用于连接光纤设备，所述网络电口包括10M、100M和1000M通讯电路，用于实现10M、100M、1000M电口通讯的兼容。
进一步的，所述显示操作模块包括指示灯、显示屏和按键；所述指示灯用于指示本机设备运行状态；所述显示屏用于显示各个数据接口及运行状态，所述按键用于选择需要查看的接口所接的外部设备。
进一步的，所述功能扩展模块包括RS485接口和百兆电口，用于外接扩展设备。
进一步的，所述边缘计算的智能设备内部具有备用电池，所述备用电池与电源管理模块连接。
进一步的，所述边缘计算的智能设备包括软件下载接口，所述软件下载接口用于软件程序更新下载，
进一步的，所述软件下载接口作为温湿度传感器接口，用于对外部设备的环境进行温湿度检测。
本实用新型的一种边缘计算的智能设备具有以下优点：本实用新型的边缘计算的智能设备数据接口设置合理，数据兼容性强，能够满足不同设备的不同接口通信，最优化的集成所需控制的设备，同时具备检测功能，能够对环境温湿度、设备开关量进行检测，实时掌握设备动态，根据设备动态做出相应的控制操作。本设备还具有功能扩展接口，可以根据实际需要增加设备接口和检测器件，更加灵活方便。本设备能够对外接设备进行远程查看和控制，大大减少了人力成本，提高了设备管理效率。
附图说明
图1为边缘计算系统结构框图；
图2为本实用新型的边缘计算的智能设备结构框图；
图3为本实用新型的边缘计算的智能设备正面结构示意图；
图4为本实用新型的边缘计算的智能设备背面结构示意图；
图中标记说明：1、中央处理器模块；2、检测模块；4、电源管理模块；5、数据接口模块；6、通讯模块；7、显示操作模块；8、功能扩展模块；21、光感应器；22、开关量检测口；41、AC电源输入接口；42、AC电源输出接口；43、DC电源输入接口；44、DC电源输出接口；441、PWM输出接口；51、RS485接口；52、RS232接口52；61、卫星天线；62、4G天线；63、光纤接口；64、网络电口；71、指示灯；72、显示屏；73、按键。
具体实施方式
为了更好地了解本实用新型的目的、结构及功能，下面结合附图，对本实用新型一种边缘计算的智能设备做进一步详细的描述。
如图1所示，边缘计算系统包括外部设备、边缘计算的智能设备、服务器和终端。外部设备连接边缘计算的智能设备，边缘计算的智能设备连接服务器，服务器连接终端。外部设备可以是摄像设备、浸水检测设备、电池设备、烟雾检测设备、光纤通讯设备、网络电口设备等任何符合边缘计算的智能设备数据接口的设备。边缘计算的智能设备对外部设备进行集成管理，并通过数据接口对外部设备进行控制，服务器用于处理边缘计算的智能设备所采集的外部设备数据，并通过终端进行显示和控制。
如图2、3、4所示，本实用新型的一种边缘计算的智能设备包括中央处理器模块1、检测模块2、电源管理模块4、数据接口模块5、通讯模块6、显示操作模块7和功能扩展模块8。检测模块2、电源管理模块4、数据接口模块5、通讯模块6、显示操作模块7和功能扩展模块8均与中央处理器模块1电连接。
中央处理器模块1为设备控制中心，用于外部设备的数据连接、对外部接入设备的数据进行处理分析和控制。
检测模块2用于对外部接入设备的运行状态及本机的运行状态进行检测。检测模块2包括光感应器21和开关量检测口22，光感应器21可以外接照明设备，可对外部照明设备的亮度进行检测。开关量检测口22用于检测外部设备的开或关信号，根据设备开或关信号对设备电源进行控制。例如开关量检测接口连接外部设备的继电器，开关量检测口22接口检测到继电器为开状态，则控制外部设备相应的功能开启。
电源管理模块4用于连接外部设备的电源接口，对外部设备的供电进行控制。包括AC电源接口和DC电源接口，分别适配各种外部设备的不同的电源输入接口。AC电源接口包括一个AC电源输入接口41和三个AC电源输出接口42，DC电源接口包括一个DC电源输入接口43和三个DC电源输出接口44，其中一个DC电源输出接口为PWM输出接口441，可以输出电平信号控制设备的开关亮度、电机的转速等。PWM输出接口441也可以作为DC12V电源输出使用。
数据接口模块5用于建立外部设备和本机的通信。包括多个RS485接口51和RS232接口52，分别用于对接外部设备的不同通信接口。
通讯模块6用于建立本机与外部设备的网络通讯。通讯模块6包括定位电路、4G通讯电路、光纤电路和网络接口电路，卫星天线61连接定位电路，4G天线62连接4G通讯电路，光纤接口63连接光纤电路，网络电口64连接网络接口电路。卫星天线61可以实现外部设备的定位功能。4G天线62可以实现与外部设备的无线网络通讯功能，4G通讯模块采用CAT1全网通，实现全网兼容通讯。光纤接口63用于连接光纤设备，网络电口64包括10M、100M和1000M通讯电路，可以实现10M、100M、1000M电口通讯的兼容。显示操作模块7用于显示接入本机的设备运行状态和本机的设备运行状态，显示操作模块7包括指示灯71、显示屏72和按键73。指示灯71用于指示本机设备运行状态。显示屏72用于显示各个数据接口及运行状态，按键73用于选择需要查看的接口所接的外部设备。
功能扩展模块8用于扩展本机功能，包括数据接口扩展、检测模块扩展等，功能扩展模块8包括RS485接口和百兆电口，用于外接扩展设备。
边缘计算的智能设备内部还具有备用电池，备用电池与电源管理模块4连接，当外部设备断电时，备用电池可以为外部设备供电。
边缘计算的智能设备还包括软件下载接口9，软件下载接口9用于软件程序更新下载，软件下载接口9同时可以作为温湿度传感器接口，用于对外部设备的环境进行温湿度检测，确保外部设备能够在适宜的环境温度下工作。
实施例：
将摄像机、电池组设备、智能门锁、智能空调、浸水检测设备、烟雾检测设备、光纤通讯设备、网络电口设备连接至边缘计算的智能设备，边缘计算的智能设备连接服务器，服务器连接终端。具体的，把边缘计算的智能设备装进机箱；把摄像机供电输入电源线输入边缘计算的智能设备的AC电源输出接口42；把电池组设备RS232通讯线接入边缘计算的智能设备的RS232接口52；把智能门锁的RS485通讯线接入边缘计算的智能设备的一路RS485接口51；把智能空调的RS485通讯线接入边缘计算的智能设备的另一路RS485接口51；把浸水检测设备的开关量输出信号端子接入边缘计算的智能设备的一路开关量检测口22；把烟雾检测设备的开关量端子接入边缘计算的智能设备的另一路开关量检测口22；把网络通讯机接入边缘计算的智能设备的一路DC电源输出接口44；把互联网通讯线接入边缘计算的智能设备的网络电口64；把光纤设备接入边缘计算的智能设备的光纤接口63；把边缘计算的智能设备中的AC电源输入接口41接入AC220V电源进行供电。
检查电路供电以及各个设备接线是否正确、安全；设备通电开始正常工作。
通过显示屏72上的接口选项可以选择需要查看的设备，包括查看接入设备摄像机的工作电压、工作电流大小，根据摄像机工作状态控制摄像机的供电、断电，同时可以通过边缘计算的智能设备在互联网平台查看摄像机工作状态以及进行摄像机的供电控制；查看浸水检测设备的运行情况判断相关设备是否浸水，同时也可以在互联网平台查看设备是否浸水；查看电池组设备的运行情况，根据电池组设备的运行情况判断是否启动备用电池；查看烟雾检测设备是否有烟雾及火警发生，也可以在互联网平台查看设备是否有烟雾及火警；通过互联网平台查看智能门锁的工作状态，实现远程开启门锁、关闭门锁；通过互联网平台查看智能空调的工作状态，实现远程开启空调、关闭空调和调节空调温度；通过互联网平台查看机箱内的湿度和温度，实现温湿度监控；通过边缘计算的智能设备监控网络电口设备的网络通讯状况；通过边缘计算的智能设备监控光纤通讯设备的光链路状态；接入的电口设备，光纤设备可以经过通讯单元和中央处理器模块处理可以实现数据通讯交换、端口隔离风暴抑制、端口限速、端口镜像。
可以理解，本实用新型是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本实用新型所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种边缘计算的智能设备，包括中央处理器模块（1）、检测模块（2）、电源管理模块（4）、数据接口模块（5）、通讯模块（6）、显示操作模块（7）和功能扩展模块（8）；其特征在于，所述检测模块（2）、电源管理模块（4）、数据接口模块（5）、通讯模块（6）、显示操作模块（7）和功能扩展模块（8）均与中央处理器模块（1）电连接；
所述中央处理器模块（1）为设备控制中心，用于外部设备的数据连接、对外部接入设备的数据进行处理分析和控制；
所述检测模块（2）用于对外部接入设备的运行状态及本机的运行状态进行检测；
所述电源管理模块（4）用于连接外部设备的电源接口，对外部设备的供电进行控制；
所述数据接口模块（5）用于建立外部设备和本机的通信；
所述通讯模块（6）用于建立本机与外部设备的网络通讯；
所述显示操作模块（7）用于显示接入本机的设备运行状态和本机的设备运行状态；
所述功能扩展模块（8）用于扩展本机功能，所述功能扩展模块（8）包括数据接口扩展和检测模块扩展。
2.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述检测模块（2）包括光感应器（21）和开关量检测口（22），所述光感应器（21）用于外接照明设备，用于对外部照明设备的亮度进行检测；所述开关量检测口（22）用于检测外部设备的开或关信号，根据设备开或关信号对设备电源进行控制。
3.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述电源管理模块（4）包括AC电源接口和DC电源接口，所述AC电源接口包括一个AC电源输入接口（41）和多个AC电源输出接口（42），所述DC电源接口包括一个DC电源输入接口（43）和多个DC电源输出接口（44），其中一个DC电源输出接口为PWM输出接口（441）。
4.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述数据接口模块（5）包括多个RS485接口（51）和RS232接口（52），分别用于对接外部设备的不同通信接口。
5.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述通讯模块（6）包括定位电路、4G通讯电路、光纤电路和网络接口电路，卫星天线（61）连接定位电路，4G天线（62）连接4G通讯电路，光纤接口（63）连接光纤电路，网络电口（64）连接网络接口电路；所述卫星天线（61）用于实现外部设备的定位功能；所述4G天线（62）用于实现与外部设备的无线网络通讯功能；所述4G通讯电路采用CAT1全网通，实现全网兼容通讯；所述光纤接口（63）用于连接光纤设备，所述网络电口（64）包括10M、100M和1000M通讯电路，用于实现10M、100M、1000M电口通讯的兼容。
6.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述显示操作模块（7）包括指示灯（71）、显示屏（72）和按键（73）；所述指示灯（71）用于指示本机设备运行状态；所述显示屏（72）用于显示各个数据接口及运行状态，所述按键（73）用于选择需要查看的接口所接的外部设备。
7.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述功能扩展模块（8）包括RS485接口和百兆电口，用于外接扩展设备。
8.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述边缘计算的智能设备内部具有备用电池，所述备用电池与电源管理模块（4）连接。
9.根据权利要求1所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述边缘计算的智能设备包括软件下载接口（9），所述软件下载接口（9）用于软件程序更新下载。
10.根据权利要求9所述的边缘计算的智能设备，其特征在于，所述软件下载接口（9）作为温湿度传感器接口，用于对外部设备的环境进行温湿度检测。
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