一种基于NB-IoT技术的低功耗智能物联网终端制造技术

技术编号:20327045 阅读:5 留言:0更新日期:2019-02-13 04:33
本实用新型专利技术公开了一种基于NB‑IoT技术的低功耗智能物联网终端,应用于物流运输中对被运输物品的智能监控,智能物联网终端包括:主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块及电源模块;非实时监测模块、通信模块、从MCU控制模块均与主MCU控制模块连接,实时监测模块与从MCU控制模块连接,电源模块则分别与主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块连接;利用NB‑IoT进行监测信息的无线传输,增强了连接能力,使得网络中接入的终端数量大幅增加;同时采用双MCU设计,高性能的主MCU控制模块和低功耗的从MCU控制模块的合理搭配,实现了整个智能物联网终端的低功耗,提升了电池的使用寿命,降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IoT技术的低功耗智能物联网终端
本技术涉及物流运输领域,尤其涉及一种基于NB-IoT(NarrowBandInternetofThings,窄带物联网)技术的低功耗智能物联网终端。
技术介绍
随着无线通信技术的发展,物联网在人们的生活中越来越重要。物联网打破地域限制,实现物物之间按需进行的信息获取、传递、存储、融合、使用等服务的网络。当前的物联网常用的无线通信技术为GPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务)技术、LoRa技术和Sigfox技术。但是,GPRS技术最大的缺点是功耗较大、接入设备的数量有限,而且在长时间大规模使用过程中,所增加的设备成本不容忽视。虽然LoRa技术和Sigfox技术较为成熟,并且商用化较早,但是这两种物联网技术也存在两个不容忽视的问题:第一是这两种技术所使用的频段并未授权;第二是当大规模商用时,采用LoRa技术和Sigfox技术的设备成本较高。
技术实现思路
为解决上述技术问题,本技术实施例期望提供一种基于NB-IoT技术的低功耗智能物联网终端,一方面基于NB-IoT优势,增强了连接能力,使得网络中接入的终端数量大幅增加;另一方面采用高性能的主MCU控制模块和低功耗的从MCU控制模块的搭配设计,进一步实现了整个智能物联网终端的低功耗,极大提升了电池的使用寿命,降低了成本。为达到上述目的,本技术的技术方案是这样实现的:本技术实施例提供了一种基于NB-IoT技术的低功耗智能物联网终端,所述智能物联网终端应用于物流运输中对被运输物品的智能监控,所述智能物联网终端包括:主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块及电源模块;非实时监测模块、通信模块、从MCU控制模块均与主MCU控制模块连接,实时监测模块与从MCU控制模块连接,电源模块则分别与主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块连接;其中,所述非实时监测模块,用于采集被运输物品的非实时监测信息,并将所述非实时检测信息非实时传输给主MCU控制模块;所述实时监测模块,用于采集被运输物品的实时监测信息,并将所述实时监测信息实时传输给从MCU控制模块;所述从MCU控制模块,用于将实时获取的所述实时监测信息非实时传输给主MCU控制模块;其中,所述从MCU控制模块的功耗低于所述主MCU控制模块;所述主MCU控制模块,用于将非实时获取的监测信息传输给所述通信模块;所述监测信息包括所述非实时监测信息和所述实时监测信息;所述通信模块,用于将接收的所述监测信息通过基于NB-IoT技术的无线传输通道向外部网络传输并交互通信;所述电源模块,用于为主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块以及通信模块提供所需的供电电压。上述方案中,所述智能物联网终端还包括开关机模块,所述开关机模块至少包括用于控制所述智能物联网终端开机和关机状态的开关机按键。上述方案中,所述智能物联网终端还包括MicroUSB标准充电接口,所述充电接口用于为所述电源模块提供输入电压。上述方案中,所述主MCU控制模块内置的主MCU控制芯片采用型号为STM32L151RCT6的MCU芯片。上述方案中,所述从MCU控制模块内置的从MCU控制芯片采用型号为STM32L031F6Px的MCU芯片。上述方案中,所述通信模块为支持NB-IoT技术的通信模组。上述方案中,所述电源模块至少包括电池、充电子单元和电源管理子单元;所述电池分别与所述充电子单元、所述电源管理子单元连接,所述充电子单元与所述电源管理子单元连接;其中,所述充电子单元,用于对电池的充电管理,保证电池能够正常工作;所述电源管理子单元,用于对电池的放电管理,以及将电池电压转换为各个功能模块需要的供电电压。上述方案中,所述非实时监测模块包括温湿度传感器模块、定位模块和电量检测模块至少一个。上述方案中,所述温湿度传感器模块至少包括用于非实时采集被运输物品周围环境温度信息和相对湿度信息的温湿度传感器芯片。上述方案中,所述定位模块至少包括用于非实时获取被运输物品位置信息的支持GPS和北斗双模定位芯片。上述方案中,所述电量检测模块用于非实时检测并显示所述电源模块内部电池的电量信息。上述方案中,所述实时监测模块至少包括陀螺仪模块,所述陀螺仪模块至少包括用于实时采集被运输物品实时姿态信息的陀螺仪传感器。上述方案中,所述智能物联网终端还包括使能控制模块,所述使能控制模块用于实现对各个功能模块的开启或者关闭。上述方案中,所述智能物联网终端通过可拆卸安装方式安置于物流运输箱中;其中,所述物流运输箱为物流运输中放置被运输物品的箱体。本技术实施例提供了一种基于NB-IoT技术的低功耗智能物联网终端,该智能物联网终端应用于物流运输中对被运输物品的智能监控,智能物联网终端包括:主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块及电源模块;非实时监测模块、通信模块、从MCU控制模块均与主MCU控制模块连接,实时监测模块与从MCU控制模块连接,电源模块则分别与主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块连接;通过利用NB-IoT技术进行监测信息的无线传输,增强了连接能力,使得网络中接入的终端数量大幅增加;同时采用双MCU设计,高性能的主MCU控制模块和低功耗的从MCU控制模块的合理搭配,可以进一步实现整个智能物联网终端的低功耗,极大提升了电池的使用寿命,降低了成本。附图说明图1为本技术实施例智能物联网终端的应用场景示意图;图2为本技术实施例智能物联网终端的组成结构示意图;图3为本技术实施例智能物联网终端监测信息的流向示意图。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术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技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于蜂窝的窄带物联网(NarrowBandInternetofThings,NB-IoT)技术是物联网领域的新兴技术,成本和复杂度相对较低。NB-IoT构建于蜂窝网络,只消耗大约180kHz的带宽,可以直接部署于GSM、UMTS或LTE网络,以降低部署成本、实现平滑升级;其中,NB-IoT可采取带内部署、保护带部署以及独立载波部署等三种部署方式。与传统的GPRS技术有所不同,NB-IOT聚焦于低功耗广覆盖的物联网市场,是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术。虽然Sigfox技术和LoRa技术的产业链较为成熟,商业应用也较早,但是其最大的问题在于所使用的频段并未授权,在业界内并不被运营商和设备商看好;而且在未来大规模商用时,NB-IoT技术的成本极低,单个模块成本有望降低至1美元左右,这是现有其他无线通信技术所无法比拟的。基于NB-IoT自身具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势,使其可以广泛应用于多种垂直行业,如远程抄表、智能路灯、智能停车、生态农业等。NB-IoT的部署日益增多,从而支撑了物联网在未来向更广阔的应用领域发展。图1为本技术实施例智能物联网终端的应用场景示意图。参考图1,在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB‑IoT技术的低功耗智能物联网终端,其特征在于,所述智能物联网终端应用于物流运输中对被运输物品的智能监控,所述智能物联网终端包括:主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块及电源模块;非实时监测模块、通信模块、从MCU控制模块均与主MCU控制模块连接,实时监测模块与从MCU控制模块连接,电源模块则分别与主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块连接;其中,所述非实时监测模块,用于采集被运输物品的非实时监测信息,并将所述非实时检测信息非实时传输给主MCU控制模块;所述实时监测模块,用于采集被运输物品的实时监测信息,并将所述实时监测信息实时传输给从MCU控制模块;所述从MCU控制模块,用于将实时获取的所述实时监测信息非实时传输给主MCU控制模块;其中,所述从MCU控制模块的功耗低于所述主MCU控制模块;所述主MCU控制模块,用于将非实时获取的监测信息传输给所述通信模块;所述监测信息包括所述非实时监测信息和所述实时监测信息;所述通信模块,用于将接收的所述监测信息通过基于NB‑IoT技术的无线传输通道向外部网络传输并交互通信;所述电源模块,用于为主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块以及通信模块提供所需的供电电压。...

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IoT技术的低功耗智能物联网终端,其特征在于,所述智能物联网终端应用于物流运输中对被运输物品的智能监控,所述智能物联网终端包括:主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块及电源模块;非实时监测模块、通信模块、从MCU控制模块均与主MCU控制模块连接,实时监测模块与从MCU控制模块连接,电源模块则分别与主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块、通信模块连接;其中,所述非实时监测模块,用于采集被运输物品的非实时监测信息,并将所述非实时检测信息非实时传输给主MCU控制模块;所述实时监测模块,用于采集被运输物品的实时监测信息,并将所述实时监测信息实时传输给从MCU控制模块;所述从MCU控制模块,用于将实时获取的所述实时监测信息非实时传输给主MCU控制模块;其中,所述从MCU控制模块的功耗低于所述主MCU控制模块;所述主MCU控制模块,用于将非实时获取的监测信息传输给所述通信模块;所述监测信息包括所述非实时监测信息和所述实时监测信息;所述通信模块,用于将接收的所述监测信息通过基于NB-IoT技术的无线传输通道向外部网络传输并交互通信;所述电源模块,用于为主MCU控制模块、从MCU控制模块、非实时监测模块、实时监测模块以及通信模块提供所需的供电电压。2.根据权利要求1所述的智能物联网终端,其特征在于,所述智能物联网终端还包括开关机模块,所述开关机模块至少包括用于控制所述智能物联网终端开机和关机状态的开关机按键。3.根据权利要求1所述的智能物联网终端,其特征在于,所述智能物联网终端还包括MicroUSB标准充电接口,所述充电接口用于为所述电源模块提供输入电压。4.根据权利要求1至3任一项所述的智能物联网终端,其特征在于,所述主MCU控制模块内置的主MCU控制芯片采用型号为STM32L151RCT6的MCU芯片。5.根据权利要求1至3任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭建杨亚军吴必造熊梓丞
申请(专利权)人:中移物联网有限公司中国移动通信集团有限公司
类型:新型
国别省市:重庆,50

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