全文摘要
本实用新型公开了一种基于NB‑IOT无线技术的通信机箱，该通信机箱包括NB‑IOT模块，NB‑IOT模块固定在机箱的结构件上或固定在机箱的背板上；NB‑IOT模块包括电池模块、控制器、传感器和无线模块，电池模块分别与控制器、无线模块和传感器连接。本实用新型的通信机箱因断电、跌落、通信线松脱或有线网络故障等原因造成网络管理接口断开后，远端服务器和监测终端仍然可以通过NB‑IOT的无线通信功能，对通信机箱进行状态监测和远程控制，维持或者恢复机箱的业务功能。本实施例的通信机箱复用了有线通信功能和无线通信功能，可以保证在有线网络断开时，通信机箱仍然能够与外部通信。
主设计要求
1.一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱，其特征在于，所述通信机箱包括NB-IOT模块，所述NB-IOT模块固定在机箱的结构件上或固定在机箱的背板上；所述NB-IOT模块包括电池模块、控制器、传感器和无线模块，所述电池模块分别与所述控制器、所述无线模块和所述传感器连接；所述电池模块用于为所述控制器、所述无线模块和所述传感器供电；所述传感器用于检测所述通信机箱所处的环境状态；所述控制器用于通过无线模块与外部基站建立连接，以进行通信。
设计方案
1.一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱，其特征在于，所述通信机箱包括NB-IOT模块，所述NB-IOT模块固定在机箱的结构件上或固定在机箱的背板上；
所述NB-IOT模块包括电池模块、控制器、传感器和无线模块，所述电池模块分别与所述控制器、所述无线模块和所述传感器连接；
所述电池模块用于为所述控制器、所述无线模块和所述传感器供电；
所述传感器用于检测所述通信机箱所处的环境状态；
所述控制器用于通过无线模块与外部基站建立连接，以进行通信。
2.根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于，所述通信机箱还包括发电板，所述发电板与所述电池模块连接；
所述发电板用于发电，将电能存储于所述电池模块中。
3.根据权利要求2所述的通信机箱，其特征在于，所述发电板为太阳能发电板或风能发电板，以通过太阳能或风能发电。
4.根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于，所述传感器包括振动传感器、电流检测器、烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于，所述无线模块包括NB-IOT模组和天线，所述NB-IOT模组与天线连接；
所述天线包括GSM\/LTE天线和GNSS天线中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的通信机箱，其特征在于，所述无线模块包括SIM卡，所述SIM卡与所述NB-IOT模组连接；或，
所述无线模块包括eSIM卡，所述eSIM卡与所述NB-IOT模组连接。
7.根据权利要求5所述的通信机箱，其特征在于，所述NB-IOT模组为SIM7000C模块或\/SIM7000C-N模块。
8.根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于，所述控制器的型号为STM8L151。
9.根据权利要求1所述的通信机箱，其特征在于，所述通信机箱还包括存储模块，所述存储模块与所述控制器连接，所述存储模块的型号为SST25WF080B。
10.根据权利要求1～9任一项所述的通信机箱，其特征在于，所述通信机箱内设置有风扇，所述风扇与所述控制器连接；
其中，所述风扇在所述控制器的控制下工作，以加快所述通信机箱的散热。
设计说明书
技术领域
本实用新型属于通信技术领域，更具体地，涉及一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱。
背景技术
NB-IOT(Narrow Band Internet of Things，简写为NB-IoT)是IOT领域基于蜂窝的窄带物联网的一种新兴技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWA)。采用物联网技术可以把室外大型显示屏、公共场所放置的监视器监控起来，还可以得到所需要的数据和一些必要的参数。
已知技术现状有以下几种情况，现有通信机箱一般是通过市电进行供电的，缺乏在断电或者断网(有线网断开)环境下对自身以及环境数据进行探测、存储、上传和分析以及环境突变告警等功能。通信机箱在出现供电电源中断，由于网络故障等因素导致的机箱网络中断或遭受撞击破坏等情况时，无法快速、准确地获取信息，因而无法及时安排维修改和更换。
鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱，其目的在于本实用新型的通信机箱因断电、跌落、通信线松脱或有线网络故障等原因造成网络管理接口断开后，远端服务器和监测终端仍然可以通过NB-IOT的无线通信功能，对通信机箱进行状态监测和远程控制，维持或者恢复机箱的业务功能。
为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱，其特征在于，所述通信机箱包括NB-IOT模块，所述NB-IOT模块固定在机箱的结构件上或固定在机箱的背板上；
所述NB-IOT模块包括电池模块、控制器、传感器和无线模块，所述电池模块分别与所述控制器、所述无线模块和所述传感器连接；
所述电池模块用于为所述控制器、所述无线模块和所述传感器供电；
所述传感器用于检测所述通信机箱所处的环境状态；
所述控制器用于通过无线模块与外部基站建立连接，以进行通信。
优选地，所述通信机箱还包括发电板，所述发电板与所述电池模块连接；
所述发电板用于发电，将电能存储于所述电池模块中。
优选地，所述发电板为太阳能发电板或风能发电板，以通过太阳能或风能发电。
优选地，所述传感器包括振动传感器、电流检测器、烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器中的一种或多种。
优选地，所述无线模块包括NB-IOT模组和天线，所述NB-IOT模组与天线连接；
所述天线包括GSM\/LTE天线和GNSS天线中的一种或多种。
优选地，所述无线模块包括SIM卡，所述SIM卡与所述NB-IOT模组连接；或，
所述无线模块包括eSIM卡，所述eSIM卡与所述NB-IOT模组连接。
优选地，所述NB-IOT模组为SIM7000C模块或\/SIM7000C-N模块。
优选地，所述控制器的型号为STM8L151。
优选地，所述通信机箱还包括存储模块，所述存储模块与所述控制器连接，所述存储模块的型号为SST25WF080B。
优选地，所述通信机箱内设置有风扇，所述风扇与所述控制器连接；
其中，所述风扇在所述控制器的控制下工作，以加快所述通信机箱的散热。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有如下有益效果：本实用新型提供一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱，该通信机箱包括NB-IOT模块，NB-IOT模块固定在机箱的结构件上或固定在机箱的背板上；NB-IOT模块包括电池模块、控制器、传感器和无线模块，电池模块分别与控制器、无线模块和传感器连接；电池模块用于为控制器、无线模块和传感器供电；传感器用于检测通信机箱所处的环境状态；控制器用于通过无线模块与外部基站建立连接，以进行通信。本实用新型的通信机箱因断电、跌落、通信线松脱或有线网络故障等原因造成网络管理接口断开后，远端服务器和监测终端仍然可以通过NB-IOT的无线通信功能，对通信机箱进行状态监测和远程控制，维持或者恢复机箱的业务功能。本实施例的通信机箱复用了有线通信功能和无线通信功能，可以保证在有线网络断开时，通信机箱仍然能够与外部通信。
同时，通过传感器可以检测到通信机箱的环境状态，以便于对通信机箱的环境进行全面监测，加强了产品的可靠性和安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述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获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的另一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种通信机箱的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种通信机箱的应用场景图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本实用新型的限制。
此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1：
本实施例提供一种基于NB-IOT无线技术的通信机箱，该通信机箱集成了基于NB-IOT的无线模块、电池模块、控制器和传感器，使得通信机箱具备NB-IOT的无线传输功能。在通信机箱因断电、跌落、通信线松脱或有线网络故障等原因造成网络管理接口断开后，远端服务器和监测终端仍然可以通过NB-IOT的无线通信功能，对通信机箱进行状态监测和远程控制，维持或者恢复机箱的业务功能。本实施例的通信机箱复用了有线通信功能和无线通信功能，可以保证在有线网络断开时，通信机箱仍然能够与外部通信。
同时，通过传感器可以检测到通信机箱的环境状态，以便于对通信机箱的环境进行全面监测，加强了产品的可靠性和安全性。
参阅图1，所述通信机箱包括NB-IOT模块，所述NB-IOT模块固定在机箱的结构件上或固定在机箱的背板上，不影响机箱上其他板卡的正常运行。
具体地，所述NB-IOT模块包括电池模块、控制器、传感器和无线模块，所述电池模块分别与所述控制器、所述无线模块和所述传感器连接；所述电池模块用于为所述控制器、所述无线模块和所述传感器供电；所述传感器用于检测所述通信机箱所处的环境状态；所述控制器用于通过无线模块与外部基站建立连接，以进行通信。
在可选的方案中，所述电池模块为单节电池，采用超低功耗的设计，在单节电池供电下，设计使用时间长达数年。
在可选的方案中，所述电池模块为锂电池，所述电池模块具有外部充电口，以进行充电，在通信机箱遭遇断电的突发情况时，可以通过电池模块进行临时供电。
在优选的实施例中，为了保证电池模块的电量能够一直满足需求，所述通信机箱还包括发电板，所述发电板与所述电池模块连接；所述发电板用于发电，将电能存储于所述电池模块中。其中，所述电池模块中的电池为可充电的电池，所述发电板为太阳能发电板或风能发电板，以通过太阳能或风能发电。通过自然能源进行发电，可以减少人工进行充电的工作，同时，提高了资源利用率。
在实际应用场景下，如图2所示，所述传感器包括振动传感器、电流检测器、烟雾传感器、温度传感器和湿度传感器中的一种或多种，各个传感器分别与控制器连接。其中，所述振动传感器的型号可以为ADI ADXL356，采用表贴工艺设置在NB-IOT模块上。所述振动传感器用于探测NB-IOT模块在三个轴向的振动情况，确定通信机箱是否有运动异常，并计算机箱倾角，确定机箱位置是否发生倾斜。电流检测检测器(或者漏电检测器)用于采用高精度霍尔传感器检测机箱0V\/-48V线上电流，并通过电流差判断是否发生漏电。烟雾传感器用于判断机箱内部是否出现器件失效而产生烟雾。温度传感器用于收集机箱内部温度参数，其中，温度传感器可以为GWD70型温度传感器。湿度传感器用于收集机箱内部湿度参数。
在实际应用场景下，前述各传感器可以采用目前已经投入使用的传感器，具体的型号不做具体限定，各传感器检测相应参数的方法具体可以参阅产品规格书。同时，各传感器与控制器的配套使用，以及与控制器之间的信号交互的方法具体可以依照现有技术进行设计。
继续参阅图2，在本实施例中，所述无线模块包括NB-IOT模组和天线，所述NB-IOT模组与天线连接；所述天线包括GSM\/LTE天线和GNSS(Global Navigation SatelliteSystem，简写为GNSS)天线中的一种或多种。所述无线模块包括SIM卡，所述SIM卡与所述NB-IOT模组连接；或所述无线模块包括eSIM卡，所述eSIM卡与所述NB-IOT模组连接。其中，eSIM卡即Embedded-SIM，嵌入式SIM卡，将传统SIM卡直接嵌入到设备芯片上，而不是作为独立的可移除零部件加入设备中，用户无需插入物理SIM卡。
其中，所述NB-IOT模组为SIM7000C模块或\/SIM7000C-N模块。SIM7000是基于高通MDM9206平台开发LTE CAT M1(eMTC)和NB-IoT模组，能支持LTETDD\/LTE-FDD\/GSM\/GPRS\/EDGE多个频段，上下行数据流量峰值达到375kbps，并采用SMT封装，其具有性能稳定、外观小巧、性价比高和极低功耗特性。SIM7000模块内置了GPS\/GLONASS\/BeiDou定位解决方案，以便于维修人员尽快确定机箱的位置，以进行维修。
在实际应用场景下，所述控制器的型号为STM8L151，所述通信机箱还包括存储模块，所述存储模块与所述控制器连接，所述存储模块用于存储NB-IOT探测到的机箱数据到本地作为日志信息。例如，所述存储模块的型号为SST25WF080B，或者其他型号的存储器，在此，不做具体限定。
在优选的实施例中，所述通信机箱内设置有风扇，所述风扇与所述控制器连接；其中，所述风扇在所述控制器的控制下工作，以加快所述通信机箱的散热。
如图3所示，本实施例的通信机箱在传统的通信机箱上增加前述的NB-IOT模块，即可构成本实施例基于NB-IOT无线技术的通信机箱，具有可实施性。
如图4所示，本实施例的通信机箱可以进行无线通信，从而保证在有线网络故障时，能够通过NB-IOT模块进行无线通信。
本实用新型的通信机箱具有如下特点：可以监测通信机箱本身的运行状态，确定产品是否出现断电、过温、过流、起火、振动、倾斜或振动等异常。可以收集和存储通信机箱的环境参数，例如，环境温度、湿度或风力等。在传统管理网络断开时，所有数据仍可通过无线模块上传到服务器，并可实现在各类终端(例如，手机)进行监控。
本实用新型的通信机箱具有如下优势：本实用新型的通信机箱具有丰富的传感设备，对通信机箱的使用环境进行全面监控，加强了产品可靠性和安全性。对于大量配置的室外通信机箱，大幅降低人工巡检成本，提升维保效率。构建于运营商蜂窝网络，部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，可容纳海量终端、有效降低部署成本。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921128926.3
申请日:2019-07-17
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:83(武汉)
授权编号:CN209692811U
授权时间:20191126
主分类号:H04L29/08
专利分类号:H04L29/08;H04W4/38;H04L12/24;H04L12/26;G01D21/02
范畴分类:申请人:武汉光迅科技股份有限公司
第一申请人:武汉光迅科技股份有限公司
申请人地址:430074 湖北省武汉市洪山区邮科院路88号
发明人:熊伟;秦宇;刘洋
第一发明人:熊伟
当前权利人:武汉光迅科技股份有限公司
代理人:何婷
代理机构:44341
代理机构编号:深圳市爱迪森知识产权代理事务所(普通合伙) 44341
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计
标签：通信论文; nb-iot论文; 机箱论文; 机箱结构论文; 机箱漏电论文; 无线传感器论文; 传感器技术论文; 手机天线论文; 天线论文; 电池论文;