一种支持遥测多协议的智能网关设备论文和设计-栾辉

全文摘要

本实用新型涉及一种支持遥测多协议的智能网关设备，其包括：处理器、与处理器连接的无线通讯单元和有线通讯单元；无线通讯单元包括：收发器以及Ka频段调制解调器；其中收发器与一特高频UHF天线连接UHF频段信号，处理器用于将接收到的UHF频段信号转换为Ka频段信号，Ka频段调制解调器相连的Ka天线用于向卫星发送转换后的Ka频段信号；或Ka频段调制解调器通过相连的Ka天线接收卫星发送的Ka频段信号，处理器用于将接收到的Ka频段信号转换为UHF频段信号，收发器适于通过特高频UHF天线发送转换后的UHF频段信号；有线通讯单元包括：与处理器电性连接的串口通讯电路、CAN总线模块、以太网模块。

主设计要求

1.一种支持遥测多协议的智能网关设备,其特征在于，包括：处理器、与所述处理器连接的无线通讯单元和有线通讯单元；所述无线通讯单元包括：收发器以及Ka频段调制解调器；其中所述收发器与一特高频UHF天线连接UHF频段信号，所述处理器用于将接收到的UHF频段信号转换为Ka频段信号，所述Ka频段调制解调器相连的Ka天线用于向卫星发送转换后的Ka频段信号；或所述Ka频段调制解调器通过相连的Ka天线接收卫星发送的Ka频段信号，所述处理器用于将接收到的Ka频段信号转换为UHF频段信号，所述收发器适于通过特高频UHF天线发送转换后的UHF频段信号；所述有线通讯单元包括：与处理器电性连接的串口通讯电路、CAN总线模块、以太网模块。

设计方案

1.一种支持遥测多协议的智能网关设备,其特征在于，包括：

处理器、与所述处理器连接的无线通讯单元和有线通讯单元；

所述无线通讯单元包括：收发器以及Ka频段调制解调器；其中

所述收发器与一特高频UHF天线连接UHF频段信号，所述处理器用于将接收到的UHF频段信号转换为Ka频段信号，所述Ka频段调制解调器相连的Ka天线用于向卫星发送转换后的Ka频段信号；或

所述Ka频段调制解调器通过相连的Ka天线接收卫星发送的Ka频段信号，所述处理器用于将接收到的Ka频段信号转换为UHF频段信号，所述收发器适于通过特高频UHF天线发送转换后的UHF频段信号；

所述有线通讯单元包括：与处理器电性连接的串口通讯电路、CAN总线模块、以太网模块。

2.如权利要求1所述的智能网关设备，其特征在于，

所述串口通讯电路包括：通讯接口、与所述处理器电性相连的RS485信号通讯电路、RS232信号通讯芯片；其中

所述通讯接口设置有所述RS485信号通讯电路的输入端和所述RS232信号通讯芯片的输入端，所述RS485信号通讯电路的输入端和\/或所述RS232信号通讯芯片的输入端将数据信息发送至所述处理器；

所述处理器适于将RS232信号转换为RS485信号。

3.如权利要求2所述的智能网关设备，其特征在于，

所述串口通讯电路还包括：与所述通讯接口电性相连的通信指示电路；

所述通信指示电路设置有第一指示灯、第二指示灯，当与所述通讯接口相连的RS485信号通讯电路正常工作时，所述第一指示灯指示为绿灯亮，以及

当与所述通讯接口相连的RS232信号通讯芯片正常工作时，所述第二指示灯指示为绿灯亮。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种通信领域，尤其涉及一种支持遥测多协议的智能网关设备。

背景技术

随着物联网和通信技术的飞速发展，人们与信息网络已经密不可分，无线和有线等各种通讯方式在人们生活中扮演着越来越重要的角色。

因此，为了实现有线和无线的有效中转，需要设计一种支持遥测多协议的智能网关设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种支持遥测多协议的智能网关设备，以满足不同通信协议之间的通讯转换。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种支持遥测多协议的智能网关设备,包括：

处理器、与所述处理器连接的无线通讯单元和有线通讯单元；

所述无线通讯单元包括：收发器以及Ka频段调制解调器；其中

所述有线通讯单元包括：与处理器电性连接的串口通讯电路、CAN总线模块、以太网模块。

进一步，所述串口通讯电路包括：通讯接口、与所述处理器电性相连的RS485信号通讯电路、RS232信号通讯芯片；其中

所述处理器适于将RS232信号转换为RS485信号。

进一步，所述串口通讯电路还包括：与所述通讯接口电性相连的通信指示电路；

所述通信指示电路设置有第一指示灯、第二指示灯，当与所述通讯接口相连的RS485信号通讯电路正常工作时，所述第一指示灯指示为绿灯亮，以及

当与所述通讯接口相连的RS232信号通讯芯片正常工作时，所述第二指示灯指示为绿灯亮。

本实用新型的有益效果是，本实用新型的支持遥测多协议的智能网关设备，将无线通讯方式和有线通讯方式进行结合，即将相应协议的通讯信号发送给处理器，由处理器进行相应协议转换后，经相应通讯方式进行发送，实现了多协议之间的转换，从根本上解决了各设备之间通信协议不兼容的问题。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型智能网关设备的控制原理图；

图2-1是本实用新型智能网关设备的处理器的电路图的第一部分；

图2-2是本实用新型智能网关设备的处理器的电路图的第二部分；

图2-3是本实用新型智能网关设备的处理器的电路图的第三部分；

图3是本实用新型智能网关设备的以太网模块的电路图；

图4是本实用新型智能网关设备的CAN总线模块的电路图；

图5是本实用新型智能网关设备的RS232信号通讯芯片的电路图；

图6-1是本实用新型智能网关设备的RS485信号通讯电路的电路图的第一部分；

图6-2是本实用新型智能网关设备的RS485信号通讯电路的电路图的第二部分；

图6-3是本实用新型智能网关设备的RS485信号通讯电路的电路图的第三部分；

图7是本实用新型智能网关设备的通讯接口的电路图。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

图1是本实用新型智能网关设备的控制原理图；

在本实施例中，如图1所示，本实施例提供了一种支持遥测多协议的智能网关设备,包括：处理器、与所述处理器连接的无线通讯单元和有线通讯单元；所述处理器模块适于接收无线通讯单元和\/或有线通讯单元的数据信息，并将接收到的数据信息转换为其他无线通讯方式或有线通讯方式进行发送。

在本实施例中，所述无线通讯单元包括：收发器以及Ka频段调制解调器；其中所述收发器与一特高频UHF天线连接UHF频段信号，所述处理器用于将接收到的UHF频段信号转换为Ka频段信号，所述Ka频段调制解调器相连的Ka天线用于向卫星发送转换后的Ka频段信号；或所述Ka频段调制解调器通过相连的Ka天线接收卫星发送的Ka频段信号，所述处理器用于将接收到的Ka频段信号转换为UHF频段信号，所述收发器适于通过特高频UHF天线发送转换后的UHF频段信号。

本申请未对收发器以及Ka频段调制解调器、特高频UHF天线的电路和结构做出任何改进，上述电路模块均可以直接通过市场采购获得，本申请是将现有技术已经制成的模块电路进行组合的技术方案，本领域技术人员在购买上述模块电路后，根据说明书即可以完成总体电路构建，并且关于UHF频段信号转换为Ka频段信号或Ka频段信号转换为UHF频段信号也是本领域现有技术已经实现的，本申请未对上述方法做出任何改进。

关于Ka频段调制解调器、特高频UHF天线的通讯方案可以详见申请号：CN201711187220.X所公开的一种物联网网关及物联网通信方法，具体与处理器的连接方式参见以下描述。

图2-1是本实用新型智能网关设备的处理器的电路图的第一部分；

图2-2是本实用新型智能网关设备的处理器的电路图的第二部分；

图2-3是本实用新型智能网关设备的处理器的电路图的第三部分；

在本实施例中，所述有线通讯单元包括：串口通讯电路、CAN总线模块、以太网模块；其中所述处理器适于接收所述串口通讯电路和\/或CAN总线模块和\/或以太网模块发送的数据信息，再将上述数据信息转换为Ka频段信号和\/或UHF频段信号；或从Ka频段信号和\/或UHF频段信号中提取出数据信息，通过串口通讯电路和\/或CAN总线模块和\/或以太网模块向外发送。

本实用新型的支持遥测多协议的智能网关设备将无线通讯方式和有线通讯方式进行结合，即将相应协议的通讯信号发送给处理器，由处理器进行相应协议转换后，经相应通讯方式进行发送，实现了多协议之间的转换，从根本上解决了各设备之间通信协议不兼容的问题。

图3是本实用新型智能网关设备的以太网模块的电路图；

在本实施例中，如图2-1、图2-2、图2-3、图3所示，处理器可以采用STM32F10XC型处理器，STM32F10XC型处理器的21、22、25、26、27、28号引脚分别与以太网模块（在本实施例中采用W5500型处理器芯片）的36、37、32、33、34、35号引脚相连以进行通信。

并且可以从STM32F10XC型处理器的18、19、20、39、40、41、42、43、45、46号引脚中选择任意引脚用于连接收发器和Ka频段调制解调器。

图4是本实用新型智能网关设备的CAN总线模块的电路图；

在本实施例中，如图4所示，所述CAN总线模块可以采用但不限于是SN65HVD230型芯片，CAN总线模块（1、4号引脚）与处理器（46、45号引脚）电性相连，通过所述CAN总线模块可以实现多块处理器进行级联，实现对处理器的拓展，以满足控制多个处理器之间进行通信的需求。

图5是本实用新型智能网关设备的RS232信号通讯芯片的电路图；

图6-1是本实用新型智能网关设备的RS485信号通讯电路的电路图的第一部分；

图6-2是本实用新型智能网关设备的RS485信号通讯电路的电路图的第二部分；

图6-3是本实用新型智能网关设备的RS485信号通讯电路的电路图的第三部分；

图7是本实用新型智能网关设备的通讯接口的电路图；

为了使串口通讯电路与处理器进行信息传输，如图5、图6-1、图6-2、图6-3、图7所示，所述串口通讯电路包括：通讯接口（图中未显示）、与所述处理器电性相连的RS485信号通讯电路、RS232信号通讯芯片；其中所述通讯接口设置有所述RS485信号通讯电路的输入端和所述RS232信号通讯芯片的输入端，所述RS485信号通讯电路的输入端和\/或所述RS232信号通讯芯片的输入端将数据信息发送至所述处理器；所述处理器适于将RS232信号转换为RS485信号。在本实施例中，通讯接口的9、10号引脚与处理器30、31号引脚电性相连。

在本实施例中，通讯接口的3、4号引脚接入RS485信号通讯电路的6、7号引脚，通讯接口的5、6号引脚接入RS232信号通讯芯片的7、8号引脚。

在本实施例中，RS485信号通讯电路的1、2、4号引脚分别与处理器14、15、16号引脚相连，RS232信号通讯芯片的10、9号引脚分别与处理器12、13号引脚相连。

所述处理器模块内设置有信息分类数据库；所述处理器模块适于提取数据信息中的关键内容，并在信息分类数据库中进行比对，且根据比对结果进行分类后，按照分类对应的传输方式进行传输，在分类传输时，会将相应待传输的通讯协议（预先预设在信息分数据库中）加载在数据信息中，以满足相应通讯要求，进而实现多协议之间自动配置。建立信息分类数据库以及进行分类传输加入相应通讯协议的方式属于现有技术，本申请未对该方法做出任何改进。

为了显示通讯接口是否正常通信，所述串口通讯电路还包括：与所述通讯接口电性相连的通信指示电路；所述通信指示电路设置有第一指示灯、第二指示灯，当与所述通讯接口相连的RS485信号通讯电路正常工作时，所述第一指示灯指示为绿灯亮，以及当与所述通讯接口相连的RS232信号通讯芯片正常工作时，所述第二指示灯指示为绿灯亮。

为了对设备进行供电、稳压，所述智能网关设备还包括：DC-DC降压电路；所述DC-DC降压电路适于对设备供电、稳压。

综上所述，本实施例通过从根本上解决了各设备之间通信协议不兼容的问题，实现了多种协议相互兼容通讯。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

设计图

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主设计要求

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