CN219041992U - 一种低功耗节点设备及低功耗工业级物联网平台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种低功耗节点设备，低功耗节点设备至少包括：控制模块、蓝牙模块和电源模块，蓝牙模块和电源模块分别与控制模块相连，其中：控制模块用于与服务器进行数据通信；电源模块用于为控制模块供电；蓝牙模块用于服务器通过无线传输对控制模块的固件进行升级以及对控制模块的参数进行配置。通过本实用新型提供的方案休眠功耗低，大大提高了节点的续航能力；通过蓝牙模组，可以无线升级以及配置系统参数，客户做参数配置的时候不需要手动拆开外壳，进而使得系统的防水性能得到了保障。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯技术领域，尤其涉及一种低功耗节点设备及低功耗工业级物联网平台。
背景技术
LoRa作为低功耗广域网(LPWAN)中的一种无线技术，相对于其他无线技术(如Sigfox、NB-IOT等)，LoRa产业链较为成熟、商业化应用较早，这使得LoRa方案(终端+网关)成为物联网大规模推广应用的一种理想的技术选择。
但是目前已有的节点终端设备，普遍存在功耗高，续航能力短，以及固件升级的时候需要手动拆开外壳，造成后续防水性能很差的现象。这些普遍存在的现象给很多客户造成了很大的困扰，大大将低了客户体验感。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种低功耗节点设备。
本实用新型实施例第一方面提供一种低功耗节点设备，所述低功耗节点设备至少包括：控制模块、蓝牙模块和电源模块，所述蓝牙模块和所述电源模块分别与所述控制模块相连，其中：
所述控制模块用于与服务器进行数据通信；
所述电源模块用于为所述控制模块供电；
所述蓝牙模块用于所述服务器通过无线传输对控制模块的固件进行升级以及对控制模块的参数进行配置。
可选地，所述电源模块还包括第一电容和第二电容，第一电容的第一端和第二电容的第一端并联在电源芯片的正极，第一电容的第二端和第二电容的第二端并联在电源芯片的负极。
可选地，所述低功耗节点设备还包括时钟模块，所述时间模块用于为所述控制模块提供时钟信号。
可选地，所述控制模块至少包括LoRa-E5模组，所述控制模块用于采用射频信号进行通信。
可选地，所述低功耗节点设备还包括存储模块，所述存储模块与所述控制模块相连，所述存储模块用于系统信息存储。
可选地，所述低功耗节点设备还包括加密模块，所述加密模块与所述控制模块相连，所述控制模块对采集的环境数据和处理后的数据进行加密。
可选地，所述低功耗节点设备还包括模数转换模块，所述模数转换模块与所述控制模块相连，所述模数转换模块用于将采集的模拟数据转换成数字信号，并将所述数字信号传输至所述控制模块。
可选地，所述低功耗节点设备还包括按键模块，所述按键模块用于蓝牙唤醒配置。
可选地，所述低功耗节点设备还包括指示模块，所述指示模块用于蓝牙配置显示，以及低功耗广域网的入网指示。
本实用新型实施例第二方面提供一种低功耗工业级物联网平台，包括一个或多个第一方面的低功耗节点设备和服务器，所述一个或多个所述低功耗节点设备与服务器相连。
本实用新型实施例提供的技术方案中，低功耗节点设备至少包括：控制模块、蓝牙模块和电源模块，蓝牙模块和电源模块分别与控制模块相连，其中：控制模块用于与服务器进行数据通信；电源模块用于为控制模块供电；蓝牙模块用于服务器通过无线传输对控制模块的固件进行升级以及对控制模块的参数进行配置。通过本实用新型提供的方案休眠功耗低，大大提高了节点的续航能力；通过蓝牙模组，可以无线升级以及配置系统参数，客户做参数配置的时候不需要手动拆开外壳，进而使得系统的防水性能得到了保障。
附图说明
图1为本实用新型实施例中提供的低功耗节点设备的结构示意图；
图2为本实用新型实施例中提供的又一低功耗节点设备的结构示意图；
图3为本实用新型实施例中提供的控制模块的电路示意图。
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，本领域技术人员在没有作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。
名词解释：
LED：发光二极管。
LoRa：低功耗广域网路。
Uart：异步收发传输器,是一种协议标准。
IIC：集成电路总线，它是一种串行通信总线。
APP：应用程序。
Flash：一种存储介质。
ADC：一种模拟数字转换器。
请参阅图1，为本实用新型实施例中提供的低功耗节点设备的结构示意图，低功耗节点设备至少包括：控制模块10、蓝牙模块20和电源模块30，蓝牙模块20和电源模块30分别与控制模块10相连，其中：
控制模块10用于与服务器进行数据通信；
电源模块30用于为控制模块供电；
蓝牙模块20用于服务器通过无线传输对控制模块的固件进行升级以及对控制模块的参数进行配置。
具体地，图3为本实用新型实施例中提供的控制模块的电路示意图，如图3所示。
图2为本实用新型实施例中提供的又一低功耗节点设备的结构示意图，本实用新型实施例基于低功耗广域网LoRaWAN协议，面向智慧农业、智慧城市等远距离无线传感器数据监测场景。节点终端采取LoRa结合BLE蓝牙技术作为通讯载体的设计方法，用户可以不需要拆机，无线配置系统参数。基于ST低功耗MCU为核心，自研模组LoRa-E5作为系统的主控以及LoRa发射系统，整机功耗低，使用寿命长。采用锂亚硫酰氯电池供电，该电池自放电率低，适合低功耗的物联网设备，在电池板上会并联两个3.3F的超级电容，提高续流能力，保证射频性能系统。
可选地，电源模块还包括第一电容和第二电容，第一电容的第一端和第二电容的第一端并联在电源芯片的正极，第一电容的第二端和第二电容的第二端并联在电源芯片的负极。
可选地，低功耗节点设备还包括时钟模块，时间模块用于为控制模块提供时钟信号。
可选地，控制模块至少包括LoRa-E5模组，控制模块用于采用射频信号进行通信。
可选地，低功耗节点设备还包括存储模块，存储模块与控制模块相连，存储模块用于系统信息存储。
可选地，低功耗节点设备还包括加密模块，加密模块与控制模块相连，控制模块对采集的环境数据和处理后的数据进行加密。
可选地，低功耗节点设备还包括模数转换模块，模数转换模块与控制模块相连，模数转换模块用于将采集的模拟数据转换成数字信号，并将数字信号传输至控制模块。
可选地，低功耗节点设备还包括按键模块，按键模块用于蓝牙唤醒配置。
可选地，低功耗节点设备还包括指示模块，指示模块用于蓝牙配置显示，以及低功耗广域网的入网指示。
具体地，1:按键模块，用于蓝牙唤醒配置。
2:LED指示灯，用于蓝牙配置以及LoRa入网指示灯。
3:接线端子连接器，用于连接外部传感器。
4:外部传感器连接器，用于连接Uart协议的传感器。
5:外部传感器连接器，用于连接IIC协议的传感器。
6:两个超级电容，用于保护电池提高射频系统性能。
7:外部调试串口，用于线下固件升级。
8:电池弹片，用于固定电池。
在检测仪内还设置有电池，用于对各个模块进行供电，该电池可以是充电电池，也可以是普通电池。
9:蓝牙模组，用于连接APP进行固件升级以及系统配置。
10:LoRa-E5模组，方案设计主控以及负责射频功能。
11:弹片天线，可同时支持868MHz以及915MHz频段的发射信号。
12:外挂2MB闪存Flash芯片，用于系统的信息存储。
13:设计预留加密芯片，用户可增加加密信息，提升安全性。
具体地，采用安全芯片平台的加密芯片，本身就可以有效防护这些攻击手段，将MCU中的部分代码或算法植入到加密芯片内部，在加密芯片内部来执行这些程序，使得加密芯片内部的程序代码成为整个MCU程序的一部分，从而可以达到加密的目的，尽可能的多植入程序，尽可能的增加算法的强度，就可以有效防止被破译的可能。
加密芯片的安全性是取决于芯片自身的安全，同时还取决于加密方案的可靠性。可以采用对称算法3DES、AES还是采用非对称算法RSA ECC等，甚至采用国密办算法SM2 SM4等等。
14:外挂实时时钟芯片，用于防止系统故障，从而自动重启系统。
15:电平转换芯片。
16:16bit ADC芯片，用于系统的ADC信号采集，精确度高。
17/18:2个高精度低温漂运算放大器，用于系统的电流信号采集。
本实用新型实施例可实现系统休眠功耗低，大大提高了节点的续航能力；通过蓝牙模组，可以无线升级以及配置系统参数，客户做参数配置的时候不需要手动拆开外壳，继而使得系统的防水性能得到了保障。
本实用新型实施例第二方面提供一种低功耗工业级物联网平台，包括一个或多个第一方面的低功耗节点设备和服务器，一个或多个低功耗节点设备与服务器相连。
本实用新型实施例提供的技术方案中，低功耗节点设备至少包括：控制模块、蓝牙模块和电源模块，蓝牙模块和电源模块分别与控制模块相连，其中：控制模块用于与服务器进行数据通信；电源模块用于为控制模块供电；蓝牙模块用于服务器通过无线传输对控制模块的固件进行升级以及对控制模块的参数进行配置。通过本实用新型提供的方案休眠功耗低，大大提高了节点的续航能力；通过蓝牙模组，可以无线升级以及配置系统参数，客户做参数配置的时候不需要手动拆开外壳，进而使得系统的防水性能得到了保障。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种低功耗节点设备，其特征在于：所述低功耗节点设备至少包括：控制模块、蓝牙模块和电源模块，所述蓝牙模块和所述电源模块分别与所述控制模块相连，其中：
所述控制模块用于与服务器进行数据通信；
所述电源模块用于为所述控制模块供电；
所述蓝牙模块用于所述服务器通过无线传输对控制模块的固件进行升级以及对控制模块的参数进行配置；
所述低功耗节点设备还包括按键模块，所述按键模块用于蓝牙唤醒配置。
2.根据权利要求1所述的低功耗节点设备，其特征在于，所述电源模块还包括第一电容和第二电容，第一电容的第一端和第二电容的第一端并联在电源芯片的正极，第一电容的第二端和第二电容的第二端并联在电源芯片的负极。
3.根据权利要求1所述的低功耗节点设备，其特征在于，所述低功耗节点设备还包括时钟模块，所述时钟模块用于为所述控制模块提供时钟信号。
4.根据权利要求1所述的低功耗节点设备，其特征在于，所述控制模块至少包括LoRa-E5模组，所述控制模块用于采用射频信号进行通信。
5.根据权利要求1所述的低功耗节点设备，其特征在于，所述低功耗节点设备还包括存储模块，所述存储模块与所述控制模块相连，所述存储模块用于系统信息存储。
6.根据权利要求1所述的低功耗节点设备，其特征在于，所述低功耗节点设备还包括加密模块，所述加密模块与所述控制模块相连，所述控制模块对采集的环境数据和处理后的数据进行加密。
7.根据权利要求1所述的低功耗节点设备，其特征在于，所述低功耗节点设备还包括模数转换模块，所述模数转换模块与所述控制模块相连，所述模数转换模块用于将采集的模拟数据转换成数字信号，并将所述数字信号传输至所述控制模块。
8.根据权利要求1所述的低功耗节点设备，其特征在于，所述低功耗节点设备还包括指示模块，所述指示模块用于蓝牙配置显示，以及低功耗广域网的入网指示。
9.一种低功耗工业级物联网平台，其特征在于：至少包括如权利要求1-8任一所述的低功耗节点设备和服务器，所述一个或多个所述低功耗节点设备与服务器相连。
Priority Applications (1)
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| CN202221792930.1U CN219041992U (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种低功耗节点设备及低功耗工业级物联网平台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202221792930.1U CN219041992U (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种低功耗节点设备及低功耗工业级物联网平台 |
Publications (1)
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| CN219041992U true CN219041992U (zh) | 2023-05-16 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202221792930.1U Active CN219041992U (zh) | 2022-07-12 | 2022-07-12 | 一种低功耗节点设备及低功耗工业级物联网平台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219041992U (zh) |
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2022
- 2022-07-12 CN CN202221792930.1U patent/CN219041992U/zh active Active
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