CN219627953U - 一种智慧路灯主板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种智慧路灯主板，属于智慧路灯领域，智慧路灯主板包括主板本体，主板本体为三层结构；主板本体上设置有核心模块、与核心模块连接的第一网卡芯片、第二网卡芯片和第三网卡芯片；主板本体上还设置有与第一网卡芯片连接的RJ45网口、与第二网卡芯片连接的第一交换机、与第三网卡芯片连接的第二交换机；以及与第一交换机连接的至少一个交换机网口、与第二交换机连接的至少一个POE交换机网口、与第二交换机连接的至少一个交换机光口。本实用新型解决了智慧路灯主板存在网卡接口较少、功能单一，导致无法满足不同应用需求的问题，达到拓展智慧路灯主板的功能，满足更多实际需求的效果。

Description

一种智慧路灯主板

技术领域

本实用新型涉及智慧路灯领域，特别涉及一种智慧路灯主板。

背景技术

随着国家城市化建设愈发完善，智慧城市相关设备的需求日益增加。其中，智慧路灯在照明基础上集成了更多功能，是智慧城市建设中需求量最大、规格要求最高的设备。而主板作为智慧路灯的心脏，是至关重要的。

现有的智慧路灯主板大多为单一主板，不能适配狭窄的路灯机箱，网卡接口较少，功能不齐全，难以满足不同的应用场景需要。而且，现有智慧路灯主板的网口都是LAN口，当智慧路灯集成监控功能时，需要单独给网络摄像头供电，提高了布线难度。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于：提供一种智慧路灯主板，旨在解决现有技术中智慧路灯主板存在网卡接口较少、功能单一，导致无法满足不同应用需求的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提出一种智慧路灯主板，包括主板本体，所述主板本体为三层结构；

所述主板本体上设置有核心模块、与所述核心模块连接的第一网卡芯片、第二网卡芯片和第三网卡芯片；

所述主板本体上还设置有与所述第一网卡芯片连接的RJ45网口、与所述第二网卡芯片连接的第一交换机、与所述第三网卡芯片连接的第二交换机；以及与所述第一交换机连接的至少一个交换机网口、与所述第二交换机连接的至少一个POE交换机网口、与所述第二交换机连接的至少一个交换机光口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的音频芯片，以及与所述音频芯片连接的音频接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的IO芯片，以及与所述IO芯片连接的通信接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述通信接口包括至少一个RS232接口和至少一个RS485接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的GPIO芯片，以及与所述GPIO芯片连接的多个开关和多个GPI接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的SATA接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的NVME接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的无线通信接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述无线通信接口包括M.2 Key B接口、M.2Key E接口和Mini PCIE接口。

可选地，上述智慧路灯主板中，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的显示接口。

本实用新型提供的上述一个或多个技术方案，可以具有如下优点或至少实现了如下技术效果：

本实用新型提出的一种智慧路灯主板，通过采用三层结构的主板本体，可以节省智慧路灯的机箱空间，适应更多具有狭窄机箱的智慧路灯；通过在主板本体上设置核心模块、与核心模块连接的第一网卡芯片、第二网卡芯片和第三网卡芯片，可以大幅度提升性能要求的灵活性；还通过在主板本体上设置与第一网卡芯片连接的RJ45网口、与第二网卡芯片连接的第一交换机、与第三网卡芯片连接的第二交换机，以及与第一交换机连接的交换机网口、与第二交换机连接的POE交换机网口、与所述第二交换机连接的交换机光口，设置有丰富的接口，可以连接各种外部传感器与控制路灯相关功能的器件，还能满足各种网络通信协议，极大满足了智慧路灯的应用需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型智慧路灯主板的连接示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				200	核心模块	100	显示接口
110	音频芯片	111	音频接口
				120	第一网卡芯片	121	RJ45网口
130	第二网卡芯片	131	第一交换机
				132	交换机网口	140	IO芯片
141	RS232接口	142	RS485接口
				150	SATA接口	160	NVME接口
170	M.2 Key B接口	180	M.2 Key E接口
				190	Mini PCIE接口	210	第三网卡芯片
211	第二交换机	212	POE交换机网口
				213	交换机光口	220	GPIO芯片
221	开关	222	GPI接口

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，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的一部分实施例，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。

需要说明，在本实用新型中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的装置或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种装置或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括该要素的装置或者系统中还存在另外的相同要素。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系。在本实用新型中，若有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本实用新型的说明，其本身没有特定的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，各个实施例的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

鉴于现有技术中智慧路灯主板存在网卡接口较少、功能单一，导致无法满足不同应用需求的技术问题，本实用新型提供了一种智慧路灯主板，具体实施例及实施方式如下：

实施例一

参照图1，图1为本实用新型智慧路灯主板的连接示意图。该智慧路灯主板可以包括主板本体，所述主板本体为三层结构；

所述主板本体上设置有：核心模块200、与所述核心模块200连接的第一网卡芯片120、第二网卡芯片130和第三网卡芯片210；

所述主板本体上还设置有与所述第一网卡芯片120连接的RJ45网口121、与所述第二网卡芯片130连接的第一交换机131、与所述第三网卡芯片210连接的第二交换机211；以及与所述第一交换机131连接的至少一个交换机网口132、与所述第二交换机211连接的至少一个POE（Power Over Ethernet，有源以太网）交换机网口132、与所述第二交换机211连接的至少一个交换机光口213。

具体的，三层主板结构的主板本体，极大适应了路灯狭窄的应用环境。核心模块200作为智慧路灯主板的控制组件，可以为带有CPU（Central Processing Unit，中央处理器）的集成模块，例如SCM（Smart Compute Module，核心计算模块）核心模块，还可以根据需求选择各种规格、各种类型的CPU模块，以具备高度的灵活性，满足各种性能需求；而且，后续进行升级时，可以根据需求仅更换该核心模块200，而无需更换智慧路灯的整个主板。

如图1所示，第一网卡芯片120可以通过一路PCIE（PCI-Express(peripheralcomponent interconnect express，高速串行计算机扩展总线标准）例如PCIE3.0信号与核心模块200连接，随后通过与第一网卡芯片120连接的RJ45网口121连接外部网络，供主板上网使用。

如图1所示，第二网卡芯片130可以通过一路PCIE例如PCIE3.0信号与核心模块200连接，随后转换成MDI（Medium Dependent Interface，媒介专用接口）信号与第一交换机131连接，第一交换机131再通过MDI信号与一个或多个例如4个交换机网口132连接；第一交换机131可以用于处理网络数据，从而实现将交换机网口132的网络流量传输到第二网卡芯片130，随后传输到核心模块200。与第一交换机131连接的4个交换机网口132，作为扩展的网口，可以连接网络设备例如摄像头。

如图1所示，第三网卡芯片210可以通过一路PCIE例如PCIE3.0信号与核心模块200连接，随后转换成MDI信号与第二交换机211连接，第二交换机211再通过MDI信号与一个或多个例如4个POE交换机网口212以及通过SGMII（Serial Gigabit MediaIndependentInterface，串行吉比特媒体独立接口）与一个或多个例如2个交换机光口213连接。第二交换机211可处理网络数据。

与第二交换机211连接的4个POE交换机网口212，支持POE协议，可用于连接POE设备，如POE摄像头，可以给POE摄像头直接供电，减少了布线的难度，还可以将POE交换机网口212的采集到的数据传输到第三网卡芯片210，随后传输到核心模块200，实现监控的功能。

与第二交换机211连接的2个交换机光口213，可以直接连接外部光纤，访问互联网，免除转换为RJ45网口121，并可作为光纤的中继器；还可以将外部网络流量传输到核心模块200。需要说明，长距离的网络传输通常使用光纤，此处直接用光纤输入有利于减少成本。

本实施例中，采用三层结构的主板本体，可以节省智慧路灯的机箱空间，适应更多具有狭窄机箱的智慧路灯；通过在主板本体上设置核心模块200、与核心模块200连接的第一网卡芯片120、第二网卡芯片130和第三网卡芯片210，可以大幅度提升性能要求的灵活性；还通过在主板本体上设置与第一网卡芯片120连接的RJ45网口121、与第二网卡芯片130连接的第一交换机131、与第三网卡芯片210连接的第二交换机211，以及与第一交换机131连接的交换机网口132、与第二交换机211连接的POE交换机网口212、与所述第二交换机211连接的交换机光口213，设置有丰富的接口，可以连接各种外部传感器与控制路灯相关功能的器件，还能满足各种网络通信协议，极大满足了智慧路灯的应用需求。

可选地，所述主板本体上还设置有与所述核心模块200连接的音频芯片110，以及与所述音频芯片110连接的音频接口111。

如图1所示，音频芯片110可以以HDA（High Definition Audio，高保真音频）规范与核心模块200连接，再通过音频接口111输出智慧路灯的外部警示信号等音频信息。对外输出音频时，例如可以播放警示、提示等声音信息。

可选地，所述主板本体上还设置有与所述核心模块200连接的IO（Input/Output，输入输出）芯片140，以及与所述IO芯片140连接的通信接口。

可选地，所述通信接口包括至少一个RS232接口141和至少一个RS485接口142。

具体的，通信接口可以与外部传感器例如温度传感器、湿度传感器等连接，可以供智慧路灯监控外部气候条件。

本实施例中，IO芯片140可以通过LPC总线（Low pin count Bus，LPC）与核心模块200连接；通信接口可以包括2个RS232接口141和4个RS485接口142，2个RS232接口141通过RS232协议与IO芯片140连接，4个RS485接口142通过RS485协议与IO芯片140连接。

可选地，所述主板本体上还设置有与所述核心模块200连接的GPIO（General-purpose input/output，通用型输入输出）芯片，以及与所述GPIO芯片220连接的多个开关221和多个GPI（General Purpose Interface，通用接口总线）接口222。

具体的，GPIO芯片220通过I2C总线（Inter-IntegratedCircuit，I2C）与核心模块200连接，将I2C信号转换成GPO信号发送到多个开关221例如4个开关221，开关221可用于控制外部继电器开合，从而控制智慧路灯开启与关闭；并将I2C信号转换成GPI信号发送到多个GPI接口222例如4个GPI接口222，GPI接口222可用于检测智慧路灯的工作状态，包括开启状态和关闭状态。

可选地，所述主板本体上还设置有与所述核心模块200连接的SATA（SerialAdvanced Technology Attachment，Serial ATA，即串行ATA）接口150。

具体的，SATA接口150可以用于连接支持SATA协议的硬盘，供智慧路灯存储各种数据例如监控数据，满足智慧城市中数据存储需求。SATA接口150通过SATA信号与核心模块200连接，使用SATA3.0协议，实现通过SATA信号存储监控数据。

可选地，所述主板本体上还设置有与所述核心模块200连接的NVME（NonVolatileMemory Host Controller Interface Specification，NVMExpress，非易失性内存主机控制器接口规范）接口160。

具体的，NVME接口160通过四路PCIE例如PCIE3.0信号与核心模块200连接，支持高速数据存储。

本实施例中，NVME接口160可以用于连接支持NVME协议的硬盘，供用户给智慧路灯安装系统，存储监控数据，具体还可用于安装对系统流畅度要求高、存储速度要求高的应用。

可选地，所述主板本体上还设置有与所述核心模块200连接的无线通信接口。

可选地，所述无线通信接口可以包括M.2 Key B接口170、M.2 Key E接口180和Mini PCIE接口190。

具体的，M.2 Key B接口170用于连接5G模块，可以供智慧路灯使用5G信号访问网络；M.2 Key E接口180用于连接WiFi模块和蓝牙模块，可以供智慧路灯连接外部WiFi信号与蓝牙信号；Mini PCIE接口190用于连接WiFi模块和蓝牙模块以及4G模块，可以供智慧路灯连接外部WiFi信号、蓝牙信号和4G信号。

本实施例中，无线通信接口可以通过USB信号和PCIE信号与核心模块200连接，例如M.2 Key B接口170可以通过USB3.0信号和PCIE3.0信号与核心模块200连接，M.2 Key E接口180可以通过PCIE3.0信号和USB2.0信号与核心模块200连接，Mini PCIE接口190可以通过PCIE3.0信号和USB2.0信号与核心模块200连接。

可选地，所述主板本体上还设置有与所述核心模块200连接的显示接口100。

本实施例中，显示接口100可以是HDMI（High Definition MultimediaInterface，高清多媒体接口）接口，通过DDI（Digital Display Interface，数字显示接口）协议与核心模块200连接，接收核心模块200发送的DDI信号，用于显示各种监控数据，例如用于展示城市的各种监控信息。

本实施例提供的双交换机双光口的智慧路灯主板，集成了照明、监测、安防等功能，具备灵活性、多网口、多传感器接口，可以胜任复杂多变的智慧路灯应用需求。可以适配狭窄的路灯机箱，网卡接口丰富，可以满足多网络摄像头的应用场景，不需要单独给网络摄像头供电，降低了布线难度；外部传感器等功能接口丰富，可以支持多种传感器的应用。提升了智慧路灯主板的接口功能，以满足其在智慧城市中的应用。适配智慧路灯领域的应用需求，并提升了智慧路灯主板的接口功能。

需要说明，上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种智慧路灯主板，其特征在于，包括主板本体，所述主板本体为三层结构；

所述主板本体上设置有核心模块、与所述核心模块连接的第一网卡芯片、第二网卡芯片和第三网卡芯片；

所述主板本体上还设置有与所述第一网卡芯片连接的RJ45网口、与所述第二网卡芯片连接的第一交换机、与所述第三网卡芯片连接的第二交换机；以及与所述第一交换机连接的至少一个交换机网口、与所述第二交换机连接的至少一个POE交换机网口、与所述第二交换机连接的至少一个交换机光口。

2.如权利要求1所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的音频芯片，以及与所述音频芯片连接的音频接口。

3.如权利要求1所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的IO芯片，以及与所述IO芯片连接的通信接口。

4.如权利要求3所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述通信接口包括至少一个RS232接口和至少一个RS485接口。

5.如权利要求1所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的GPIO芯片，以及与所述GPIO芯片连接的多个开关和多个GPI接口。

6.如权利要求1所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的SATA接口。

7.如权利要求1所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的NVME接口。

8.如权利要求1所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的无线通信接口。

9.如权利要求8所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述无线通信接口包括M.2 Key B接口、M.2Key E接口和Mini PCIE接口。

10.如权利要求1所述的智慧路灯主板，其特征在于，所述主板本体上还设置有与所述核心模块连接的显示接口。