物联网通信节点制造技术

本实用新型专利技术提供了一种物联网通信节点，与现场设备相连接，用于实现现场设备与网关设备之间进行通信，具有这样的特征，包括：控制处理芯片，具有电源电压输入端口、第一通信端口、第二通信端口；电源管理单元，与电源电压输入端口相连接，用于向控制处理芯片输入额定工作电压；数据接口单元，一端与现场设备相连接，另一端与第一通信端口相连接；以及通信单元，与第二通信端口相连接，并且基于预定通信规则与网关设备相无线通信连接，其中，控制处理芯片用于对数据接口单元或通信单元输入的数据信息至少进行解析封装处理、调制或解调处理、滤波处理以及放大处理，数据接口单元至少包含：USB接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块以及SPI接口模块。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于物联网领域，具体涉及一种兼容性强、集成度高、通信距离远并且数据传输准确性高的物联网通信节点。
技术介绍
随着网络技术的快速发展，信息的交换与通信已由人与人之间，逐渐扩展到了物与物之间，由此产生了物联网这一概念。物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照统一的协议标准，把物与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网通信系统主要包含节点模块和网关设备两大部分。其中，节点模块的数量与现场设备的信息传感装置的数量相匹配，即、节点模块与信息传感装置相一一对应连接。而且，所有的节点模块与网关设备之间基于预定通信规则相通信连接。这样，当现场设备产生运行数据信息时，首先，经由信息传感装置传输至相应的节点模块，然后，由节点模块将运行数据信息发送至网关设备，最后由网关设备将运行数据信息发送到外网中相应的远程监控设备。一般，节点模块上专门设有与特定的信息传感装置相匹配的接口，连接线通过插入相应的接口中来实现供节点模块与信息传感装置相连接，从而进行数据传输。此时，该节点模块若要与其它的信息传 感装置相连接，则无法实现连接，必须更换为具有与该信息传感装置相匹配的接口的节点模块。这使得节点模块的使用收到极大限制。另外，现有的节点模块的通信距离仅在一百米以内，通信距离收到制约。
技术实现思路
本技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种兼容性强、集成度高、通信距离远并且数据传输准确性高的物联网通信节点。本技术提供了一种物联网通信节点，与现场设备相连接，用于实现现场设备与网关设备之间进行通信，具有这样的特征，包括：控制处理芯片，具有电源电压输入端口、第一通信端口、第二通信端口；电源管理单元，与电源电压输入端口相连接，用于向控制处理芯片输入额定工作电压；数据接口单元，一端与现场设备相连接，另一端与第一通信端口相连接；以及通信单元，与第二通信端口相连接，并且基于预定通信规则与网关设备相通信连接，其中，控制处理芯片用于对数据接口单元或通信单元输入的数据信息至少进行解析处理、调制或解调处理、滤波处理以及放大处理，数据接口单元至少包含：USB接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块以及SPI接口模块。在本技术提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征：其中，控制处理芯片还用于对数据信息进行巴伦变换处理，相应地，控制处理芯片包含用于进行巴伦变换处理的巴伦变换回路，巴伦变换回路包含：变换用电感、第一变换用电容以及第二变换用电容， 变换用电感的一端与第二通信端口相连接，另一端接地，第一变换用电容的一端与第二通信端口相连接，另一端接地，第二变换用电容的一端与变换用电感的一端相连接，另一端与第一变换用电容的一端相连接。在本技术提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征：其中，控制处理芯片还包含用于进行滤波处理的π型滤波回路，该π型滤波回路包含：第一滤波用电容、第二滤波用电容以及滤波用电感，第一滤波用电容的一端与第二通信端口相连接，另一端接地，第二滤波用电容的一端与第二通信端口相连接，另一端接地，滤波用电感的一端与第一滤波用电容的一端相连接，另一端与第二滤波用电容的一端相连接。在本技术提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征：其中，控制处理芯片还包含用于进行放大处理的功率放大器。在本技术提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征：其中，控制处理芯片还包含收发切换回路，收发切换回路设置在巴伦变换回路和π型滤波回路之间，基于物联网通信节点的发送与接收功能进行切换导通，从而形成相应的发送回路或接收回路。在本技术提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征：其中，当物联网通信节点处于发送功能时，数据接口单元将现场设备产生的运行数据信息输送至控制处理芯片中，控制处理芯片对运行数据信息依次进行解析处理、调制处理、巴伦变换处理、滤波处理以及放大处理，从而得到待发送信号，通信单元基于预定通信规则将 待发送信号发送至网关设备。在本技术提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征：其中，当物联网通信节点处于接收功能时，通信单元基于预定通信规则接收网关设备发送来的控制信息，控制处理芯片对控制信息依次进行放大处理、滤波处理、巴伦变换处理、解调处理以及解析处理，从而得到相对应的控制参数，该控制参数经由数据接口单元传输至现场设备中，使得现场设备基于控制参数执行相应的操作。在本技术提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征：其中，数据接口单元还包含采样处理模块，当现场设备产生的运行数据信息的形式为模拟量或开关量时，采样处理模块通过对该运行数据信息进行采样处理，从而得到相对应的数字量的运行数据信息，该数字量的运行数据信息被输送至控制处理芯片中。技术的作用与效果根据本技术所涉及的物联网通信节点，因为数据接口单元能够实现控制处理芯片与现场设备之间的信息传输，并且数据接口单元至少包含USB接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块以及SPI接口模块，控制处理芯片能够对数据接口单元或通信单元传输来的数据进行解析处理、调制或解调处理、滤波处理以及放大处理，电源管理单元能够向控制处理芯片提供工作所需的额定工作电压，所以，本技术的物联网通信节点不仅能够实现与各种现场设备互连，而且通过对数据进行解析、调制或解调、滤波以及放大处理，使得节点的通 信距离远，数据传输准确性更高，兼容性强、集成度高、适用范围广。附图说明图1是本技术的实施例中物联网系统的结构示意图；图2是本技术的实施例中物联网通信节点的结构框图；图3是本技术的实施例中控制处理芯片的主体部的电路示意图；以及图4是本技术的实施例中控制处理芯片的另一部分电路示意图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本技术的物联网通信节点作具体阐述。在本实施例中，以农业智能大棚的物联网系统为例进行详细说明。图1是本技术的实施例中物联网系统的结构示意图。如图1所示，物联网系统1000包括大棚200、用于实现对该大棚200进行监控的物联网通信子系统100、以及与物联网通信子系统100通过第一通信网络300相通信连接的客户端400。在本实施例中，大棚200整体作为一个现场设备，用于进行农业生产。为了使大棚200所形成的空间中的农作物或植物生长良好，在 大棚200中安装有温度传感器210、光照传感器220、灌溉控制阀230以及空气质量传感器240。该四个传感器作为信息传感装置，分别用于实时采集大棚200所形成的内环境的湿度信息、光照强度信息、阀门状态信息以及空气质量信息。物联网通信子系统100用于实现对大棚200的运行数据信息(即、湿度信息、光照强度信息、阀门状态信息以及空气质量信息)进行远程监控。它包含四个物联网通信节点10、一个网关设备20以及通过第二通信网络30与网关设备20相通信连接的云处理终端40。四个物联网通信节点10与大棚200中的温度传感器210、光照传感器220、灌溉控制阀230以及空气质量传感器240一一对应连接。每个物联网通信节点10集成了符合WirelessHar本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种物联网通信节点，与现场设备相连接，用于实现所述现场设备与网关设备之间进行通信，其特征在于，包括：控制处理芯片，具有电源电压输入端口、第一通信端口、第二通信端口；电源管理单元，与所述电源电压输入端口相连接，用于向所述控制处理芯片输入额定工作电压；数据接口单元，一端与所述现场设备相连接，另一端与所述第一通信端口相连接；以及通信单元，与所述第二通信端口相连接，并且基于预定通信规则与所述网关设备相通信连接，其中，所述控制处理芯片用于对所述数据接口单元或所述通信单元输入的数据信息至少进行解析封装处理、调制或解调处理、滤波处理以及放大处理，所述数据接口单元至少包含：USB接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块以及SPI接口模块。

【技术特征摘要】
1.一种物联网通信节点，与现场设备相连接，用于实现所述现场设备与网关设备之间进行通信，其特征在于，包括：控制处理芯片，具有电源电压输入端口、第一通信端口、第二通信端口；电源管理单元，与所述电源电压输入端口相连接，用于向所述控制处理芯片输入额定工作电压；数据接口单元，一端与所述现场设备相连接，另一端与所述第一通信端口相连接；以及通信单元，与所述第二通信端口相连接，并且基于预定通信规则与所述网关设备相通信连接，其中，所述控制处理芯片用于对所述数据接口单元或所述通信单元输入的数据信息至少进行解析封装处理、调制或解调处理、滤波处理以及放大处理，所述数据接口单元至少包含：USB接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块以及SPI接口模块。2.根据权利要求1所述的物联网通信节点，其特征在于：其中，所述控制处理芯片还用于对所述数据信息进行巴伦变换处理，相应地，所述控制处理芯片包含用于进行所述巴伦变换处理的巴伦变换回路，所述巴伦变换回路包含：变换用电感、第一变换用电容以及第二变换用电容，所述变换用电感的一端与所述第二通信端口相连接，另一端接地，所述第一变换用电容的一端与所述第二通信端口相连接，另一端接地，所述第二变换用电容的一端与所述变换用电感的一端相连接，另一端与所述第一变换用电容的一端相连接。3.根据权利要求2所述的物联网通信节点，其特征在于：其中，所述控制处理芯片还包含用于进行所述滤波处理的π型滤波回路，该π型滤波回路包含：第一滤波用电容、第二滤波用电容以及滤波用电感，所述第一滤波用电容的一端与所述第二通信端口相连接，另一端接地，所述第二滤波用电容的一端与所述第二通信端口相连接，另一端接地，所述滤波用电感的一端与所述第一滤波用电容的一端相连接，另...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖洋，曹曼，
申请(专利权)人：山东普奥智能软件科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37