工业物联网嵌入式边缘计算机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种工业物联网嵌入式边缘计算机，包括MCU控制器、数据采集前端模块、LoRa模组/NB‑IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯，所述数据采集前端模块、LoRa模组/NB‑IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯分别与MCU控制器通信连接。本实用新型专利技术所述的工业物联网嵌入式边缘计算机集前端数据采集、数据分析、联网传输至后台为一体，实现工厂可视化管理，设计了LoRa模组/NB‑IoT模组嵌入式接口，运用了低功耗广域网/窄带物联网，为转型升级企业的平台经济做规划。

Embedded edge computer for industrial Internet of things

The utility model discloses an embedded edge computer for industrial Internet of Things, which comprises a MCU controller, a data acquisition front-end module, a LoRa module/NB_IoT module, a key start/detection circuit, a status indicator lamp, and the data acquisition front-end module, a LoRa module/NB_IoT module, a key start/detection circuit, and a status indicator lamp. Communicate with MCU controller separately. The embedded edge computer of the industrial Internet of Things described in the utility model integrates the front-end data acquisition, data analysis and networking transmission to the background, realizes the visual management of the factory, designs the embedded interface of the LoRa module/NB_IoT module, and uses the low-power wide area network/narrow-band Internet of Things to upgrade the platform economy of the enterprise. Do the planning.

【技术实现步骤摘要】
工业物联网嵌入式边缘计算机
本技术涉及工业物联网领域，具体地说是一种工业物联网嵌入式边缘计算机。技术背景加速发展物联网已成国际社会的战略共识，多国纷纷都在加快研发物联网技术，物联网已经升级到了国家级战略目标。传统制造业企业由于工厂中设备型号不一致、新旧设备共存等现象，导致设备联网难度大，设备联网成本高。传统制造业渴望实现传统工厂向智慧工厂的转型升级，亟待一款适应复杂工业环境，包含丰富硬件接口的安全、稳定的人机交互设备。
技术实现思路
本技术提供了一种工业物联网嵌入式边缘计算机。本技术的目的是解决传统制造类企业工厂中设备型号不一致、新旧设备共存，导致设备联网难度大，设备联网成本高的问题。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业物联网嵌入式边缘计算机，包括MCU控制器、数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯，所述数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯分别与MCU控制器通信连接；MCU控制器：主控芯片，内置运算程序，用于对数据采集前端模块所采集的数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB-IoT模组，由LoRa模组/NB-IoT模组通过低功耗广域网/窄带物联网进行传输；数据采集前端模块：用于采集工业设备中的原始信息数据，以便后续处理分析；LoRa模组/NB-IoT模组：LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，可用于连接低功耗广域网/窄带物联网；按键启动/检测电路：外置联动按钮、心跳包检测电路，用按键对计算机的启动、工作状态等进行控制，按钮包括启动按钮、故障按钮、暂停按钮、管控按钮；状态指示灯：当按键按下时，MCU控制器会控制相应的状态指示灯亮，起指示设备工作状态的作用。优选的，它还包括RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块，所述RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块分别与MCU控制器通信连接，低功耗管理模块与RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路相连接。优选的，它还包括时钟电路模块、复位电路模块，时钟电路模块、复位电路模块分别与MCU控制器相连接。优选的，它还包括RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块，RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块分别与MCU控制器通信连接。本技术的有益效果是：本技术所述的工业物联网嵌入式边缘计算机集前端数据采集、数据分析、联网传输至后台为一体，实现工厂可视化管理，设计了LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，运用了低功耗广域网/窄带物联网，为转型升级企业的平台经济做规划。其利用RFID读卡模块对操作人员身份进行识别，实现操作人员在各个流程环节中做到有序管控，与上岗履职做到密不可分。其设计了外置联动按钮，在作业流程、品质管理、设备维护过程中防呆，操作人员在设备出现故障或是需要暂停时按下对应按钮即可，操作简便。其设置了TCP通讯/2.4GWiFi通讯，使基础电气/自动化设备联网的同时，实现自身的远程固件升级维护。附图说明图1为工业物联网嵌入式边缘计算机的结构示意图。图2为工业物联网嵌入式边缘计算机的工作流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术进一步说明：如图所示，提供了本技术工业物联网嵌入式边缘计算机的实施例，包括MCU控制器、数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯，所述数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯分别与MCU控制器通信连接。MCU控制器：主控芯片，内置运算程序，用于对数据采集前端模块所采集的数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB-IoT模组，由LoRa模组/NB-IoT模组通过低功耗广域网/窄带物联网进行传输。数据采集前端模块：用于采集工业设备中的原始信息数据，以便后续处理分析，原始数据包括基础的计数采集数据、能耗采集数据等。LoRa模组/NB-IoT模组：LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，可用于连接低功耗广域网/窄带物联网，为转型升级企业的平台经济做规划。按键启动/检测电路：外置联动按钮、心跳包检测电路，用按键对计算机的启动、工作状态等进行控制，按钮包括启动按钮、故障按钮、暂停按钮、管控按钮等。当品管发现流水线上的产品有问题的时候，在计数环节可以通过管控按钮实现产品数量的手动增减。状态指示灯：当按键按下时，MCU控制器会控制相应的状态指示灯亮，起指示设备工作状态的作用。它还包括RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块，所述RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块分别与MCU控制器通信连接，低功耗管理模块与RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路相连接。RFID读卡模块：读取RFID员工卡内的内置信息。LCD液晶显示屏电路：将RFID读卡模块所读取的RFID卡内信息经MCU控制器核对后显示在LCD液晶显示屏。低功耗管理模块：起到电路工作时降低电路功耗的作用。它还包括时钟电路模块、复位电路模块，时钟电路模块、复位电路模块分别与MCU控制器相连接。时钟电路模块：计算机系统时钟电路。复位电路模块：MCU复位电路。它还包括RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块，RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块分别与MCU控制器通信连接。RS-232/RS-485串口：预留RS-232/RS-485串口连接机械设备采集数据。WIFI模块：实现计算机与远程设备之间的WIFI通信连接。WIFI模块可以是2.4GWIFI模块或5GWIFI模块。TCP模块：实现计算机与远程设备之间的TCP通信连接。它还包括外置天线，外置天线和WIFI模块之间电性连接。增加天线，能够使WiFi接收效果更好。本技术所述的工业物联网嵌入式边缘计算机具体工作流程如图2所示：按键启动，计算机上电，MCU控制器初始化，通过LoRa模组/NB-IoT模组连接低功耗广域网/窄带物联网进行信息传输，进入计算机界面后点击开机上报，计算机进入待机状态，员工刷卡，RFID读卡模块读取RFID员工卡内的内置信息，并经MCU控制器核对后将信息显示在LCD液晶显示屏，核对无误后数据采集前段模块开始工作，采集工业设备中的原始信息数据，并将采集到的信息数据定时发送到MCU控制器，MCU控制将原始信息数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB-IoT模组，通过LoRa模组/NB-IoT模组连接低功耗广域网/窄带物联网，将数据发送给远程终端。若在计算机工作过程中工作人员按下故障、暂停、管控按钮，则发送对应信息到MCU控制器，MCU控制器控制数据采集前端模块停止工作。同时WIFI模块、TCP模块可以实现无线连接和TCP连接，起到辅助作用，使基础电气/自动化设备联网的同时，实现自身的远程固件升级维护。本技术所述的工业物联网嵌入式边缘计算机集前端数据采集、数据分析、联网传输至后台为一体，实现工厂可视化管理，设计了LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，运用了低功耗广域网/窄带物联网，为转型升级企业的平台经济做规划。其利用RFID读卡模块对操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种工业物联网嵌入式边缘计算机，其特征在于，包括MCU控制器、数据采集前端模块、LoRa模组/NB‑IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯，所述数据采集前端模块、LoRa模组/NB‑IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯分别与MCU控制器通信连接；MCU控制器：主控芯片，内置运算程序，用于对数据采集前端模块所采集的数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB‑IoT模组，由LoRa模组/NB‑IoT模组通过低功耗广域网/窄带物联网进行传输；数据采集前端模块：用于采集工业设备中的原始信息数据，以便后续处理分析；LoRa模组/NB‑IoT模组：LoRa模组/NB‑IoT模组嵌入式接口，可用于连接低功耗广域网/窄带物联网；按键启动/检测电路：外置联动按钮、心跳包检测电路，用按键对计算机的启动、工作状态进行控制，按钮包括启动按钮、故障按钮、暂停按钮、管控按钮；状态指示灯：当按键按下时，MCU控制器会控制相应的状态指示灯亮，起指示设备工作状态的作用。

【技术特征摘要】
1.一种工业物联网嵌入式边缘计算机，其特征在于，包括MCU控制器、数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯，所述数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯分别与MCU控制器通信连接；MCU控制器：主控芯片，内置运算程序，用于对数据采集前端模块所采集的数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB-IoT模组，由LoRa模组/NB-IoT模组通过低功耗广域网/窄带物联网进行传输；数据采集前端模块：用于采集工业设备中的原始信息数据，以便后续处理分析；LoRa模组/NB-IoT模组：LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，可用于连接低功耗广域网/窄带物联网；按键启动/检测电路：外置联动按钮、心跳包检测电路，用按键对计算机的启动、工作状态进行控制，按钮包括启动按钮、故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭正韦华，
申请(专利权)人：浙江汉脑数码科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33