基于mesh网络的物联网采集系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于mesh网络的物联网采集系统，包括用于通信连接云端公网的公网节点单元和多个用于通信连接数据采集设备的采集节点单元，所述采集节点单元包括采集节点MCU、太阳能充电电路、MODBUS驱动电路和传感器采集电路，所述太阳能充电电路连接太阳能板并用于提供电源，所述MODBUS驱动电路分别电性连接数据采集设备和所述采集结点MCU，所述传感器采集电路分别电性连接数据采集传感器和所述采集节点MCU，所述采集节点MCU还包括蓝牙通信单元，所述采集节点MCU通过所述蓝牙通信单元通信连接所述公网节点单元。该基于mesh网络的物联网采集系统具有设计科学、实用性强、结构简单、使用方便的优点。

Internet of things acquisition system based on mesh network

The utility model provides an Internet of Things acquisition system based on mesh network, which comprises a public network node unit for communication connection to cloud public network and a plurality of acquisition node units for communication connection to data acquisition equipment. The acquisition node unit includes acquisition node MCU, solar charging circuit, MODBUS driving circuit and sensor acquisition circuit, and the solar charging circuit is connected. The MODBUS driving circuit electrically connects the data acquisition device and the acquisition node MCU, and the sensor acquisition circuit electrically connects the data acquisition sensor and the acquisition node MCU, respectively. The acquisition node MCU also includes a Bluetooth communication unit through which the acquisition node MCU communicates to connect the public network node. Unit. The collection system of the Internet of Things based on mesh network has the advantages of scientific design, strong practicability, simple structure and convenient use.

【技术实现步骤摘要】
基于mesh网络的物联网采集系统
本技术涉及了一种基于mesh网络的物联网采集系统。
技术介绍
在传统的无线局域网(WLAN)中，每个客户端均通过一条与AP(AccessPoint)相连的无线链路来访问网络，形成一个局部的BSS(BasicServiceSet)。用户如果要进行相互通信的话，必须首先访问一个固定的接入点(AP)，但是如果AP由于流量过大而导致拥塞的话，就会影响正常使用，给用户带来不便。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、实用性强、结构简单、使用方便的基于mesh网络的物联网采集系统。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：一种基于mesh网络的物联网采集系统，包括用于通信连接云端公网的公网节点单元和多个用于通信连接数据采集设备的采集节点单元，所述采集节点单元包括采集节点MCU、太阳能充电电路、内置电池、电源管理芯片、升压模组、MODBUS驱动电路和传感器采集电路，所述太阳能充电电路连接太阳能板并用于为所述内置电池充电，所述内置电池通过所述电源管理芯片和所述升压模组提供电源，所述MODBUS驱动电路分别电性连接数据采集设备和所述采集结点MCU，所述传感器采集电路分别电性连接数据采集传感器和所述采集节点MCU，所述采集节点MCU还包括蓝牙通信单元，所述采集节点MCU通过所述蓝牙通信单元通信连接所述公网节点单元。基于上述，所述公网节点单元包括公网节点MCU、蓝牙通信模组、WiFi模块电路、4G模块电路、SD卡接口电路、USB扩展电路和百兆网卡电路，所述公网节点MCU通过所述WiFi模块电路、所述4G模块电路和/或所述百兆网卡电路通信连接上位机，所述公网节点MCU通过蓝牙通信模组通信连接所述采集节点MCU。基于上述，所述MODBBUS驱动电路包括RS485收发器芯片U2、电阻R19、电阻R24、电阻R25、电阻R27、电阻R63、电阻R64、放电管ZT5、放电管ZT6、放电管ZT7和接线端子J1，所述RS485收发器芯片型号为max3485，所述RS485收发器芯片的1脚和4脚分别连接所述采集节点MCU，所述RS485收发器芯片的2脚和3脚分别通过所述电阻R24接地，所述RS485收发器芯片的6脚通过所述电阻R25连接电源并通过所述电阻R63连接所述接线端子J1的2脚，所述RS485收发器芯片的7脚通过所述电阻R19接地并通过所述电阻R64连接所述接线端子J1的3脚，所述RS485收发器芯片的8脚连接电源，所述接线端子J1的1脚通过所述电阻R27连接电源，所述接线端子J1的2脚还通过所述放电管ZT5接地，所述接线端子J1的3脚还通过所述放电管ZT7接地，所述接线端子J1的2脚还通过所述放电管ZT6连接所述接线端子J1的3脚。基于上述，所述太阳能充电电路包括电阻R31、电阻R32、电阻R35、电阻R36、电阻R38、电阻R40、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R48、电阻R50、电阻R52、电阻R55、电阻R56、电阻R57、电阻R58、电容C26、电容C28、电容C33、电容C34、电容C35、电容C39、放电管ZT1、稳压管D3、稳压管D4、发光二极管D5、稳压管ZT3、稳压管ZT4、MOS管Q5、MOS管Q7、电压比较器U14、电压比较器U15、逻辑非门U17、充电芯片U13和电流采样芯片U12，所述电阻R31的一端连接太阳能板，所述电阻R31的一端还通过所述放电管ZT1接地，所述电阻R31的另一端通过稳压管D3连接所述电流采样芯片U12的4脚，所述电流采样芯片U12的4脚通过电阻R32连接所述电流采样芯片U12的3脚，所述电流采样芯片U12的3脚连接接线端子J2的2脚，所述接线端子J2连接内置电池，所述接线端子J2的2脚还通过电阻R35连接采集节点MCU的ad采样端进行电池电流采样，所述电流采样芯片U12的5脚连接采集节点MCU的ad采样端以采样充电电流，所述电阻R31的另一端连接MOS管Q5的漏极并通过所述稳压管ZT3接地，所述MOS管Q5的源极接地，所述MOS管Q5的门极通过所述电阻R46连接所述电压比较器U14的Vout端，所述电压比较器U14的Vin端连接所述电压比较器U15的Vin端，所述电压比较器U15的Vout端通过所述电阻R52连接所述MOS管Q7的门极，所述MOS管Q7的漏极连接采集节点MCU，所述MOS管Q7的门极还通过所述电阻R58接地并通过所述电阻R5连接逻辑非门U17的4脚，所述逻辑非门U17的2脚通过所述电阻R57连接电源开关并通过稳压管ZT4接地，接线端口J2的2脚还通过所述电阻R50连接所述电压比较器U15的Vin端，所述接线端口J2的2脚、所述逻辑非门U17的5脚和所述充电芯片U13的8脚相互电性连接，所述稳压管D4的阳极连接应急电源，所述稳压管D4的阴极连接所述充电芯片U13的4脚并通过所述发光二极管D5和电阻R36连接所述充电芯片U13的7脚，所述稳压管D4的阴极还通过所述电阻R38连接所述充电芯片U13的1脚。本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本技术通过采集节点单元和公网节点单元的相互配合，采集节点单元采集传感器数据和其他需联网的设备数据，公网节点单元将本网内的信息传到云端公网，同时实现和其他网络设备的通信和联系，每个采集节点单元都可以与一个或者多个对等节点AP进行直接通信，如果最近的AP由于流量过大而导致拥塞的话，那么数据可以自动重新路由到一个通信流量较小的邻近节点进行传输，稳定性高、自愈能力强，其具有设计科学、实用性强、结构简单、使用方便的优点。附图说明图1是本技术采集节点单元的结构示意图。图2是本技术公网节点单元的结构示意图。图3是本技术MODBUS驱动电路的电路结构示意图。图4是本技术太阳能充电电路的电路结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。如图1、图2、图3和图4所示，一种基于mesh网络的物联网采集系统，包括用于通信连接云端公网的公网节点单元和多个用于通信连接数据采集设备的采集节点单元，所述采集节点单元包括采集节点MCU、太阳能充电电路、内置电池、电源管理芯片、升压模组、MODBUS驱动电路和传感器采集电路，所述太阳能充电电路连接太阳能板并用于为所述内置电池充电，所述内置电池通过所述电源管理芯片和所述升压模组提供电源，所述MODBUS驱动电路分别电性连接数据采集设备和所述采集结点MCU，所述传感器采集电路分别电性连接数据采集传感器和所述采集节点MCU，所述采集节点MCU还包括蓝牙通信单元，所述采集节点MCU通过所述蓝牙通信单元通信连接所述公网节点单元。所述太阳能充电电路连接太阳能板并用于为所述内置电池充电，所述内置电池通过所述电源管理芯片和所述升压模组提供电源，数据采集设备将采集数据通过所述MODBUS驱动电路传输至所述采集节点MCU，所述传感器采集电路分别电性连接数据采集传感器和所述采集节点MCU，所述采集节点单元通过蓝牙通信单元自动连接临近的采集节点单元，并将采集数据传输至所述公网节点单元，公网节点单元将采集数据发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于mesh网络的物联网采集系统，其特征在于：包括用于通信连接云端公网的公网节点单元和多个用于通信连接数据采集设备的采集节点单元，所述采集节点单元包括采集节点MCU、太阳能充电电路、内置电池、电源管理芯片、升压模组、MODBUS驱动电路和传感器采集电路，所述太阳能充电电路连接太阳能板并用于为所述内置电池充电，所述内置电池通过所述电源管理芯片和所述升压模组提供电源，所述MODBUS驱动电路分别电性连接数据采集设备和所述采集节点MCU，所述传感器采集电路分别电性连接数据采集传感器和所述采集节点MCU，所述采集节点MCU还包括蓝牙通信单元，所述采集节点MCU通过所述蓝牙通信单元通信连接所述公网节点单元。

【技术特征摘要】
1.一种基于mesh网络的物联网采集系统，其特征在于：包括用于通信连接云端公网的公网节点单元和多个用于通信连接数据采集设备的采集节点单元，所述采集节点单元包括采集节点MCU、太阳能充电电路、内置电池、电源管理芯片、升压模组、MODBUS驱动电路和传感器采集电路，所述太阳能充电电路连接太阳能板并用于为所述内置电池充电，所述内置电池通过所述电源管理芯片和所述升压模组提供电源，所述MODBUS驱动电路分别电性连接数据采集设备和所述采集节点MCU，所述传感器采集电路分别电性连接数据采集传感器和所述采集节点MCU，所述采集节点MCU还包括蓝牙通信单元，所述采集节点MCU通过所述蓝牙通信单元通信连接所述公网节点单元。2.根据权利要求1所述的基于mesh网络的物联网采集系统，其特征在于：所述公网节点单元包括公网节点MCU、蓝牙通信模组、WiFi模块电路、4G模块电路、SD卡接口电路、USB扩展电路和百兆网卡电路，所述公网节点MCU通过所述WiFi模块电路、所述4G模块电路和/或所述百兆网卡电路通信连接上位机，所述公网节点MCU通过蓝牙通信模组通信连接所述采集节点MCU。3.根据权利要求1所述的基于mesh网络的物联网采集系统，其特征在于：所述MODBUS驱动电路包括RS485收发器芯片U2、电阻R19、电阻R24、电阻R25、电阻R27、电阻R63、电阻R64、放电管ZT5、放电管ZT6、放电管ZT7和接线端子J1，所述RS485收发器芯片型号为max3485，所述RS485收发器芯片的1脚和4脚分别连接所述采集节点MCU，所述RS485收发器芯片的2脚和3脚分别通过所述电阻R24接地，所述RS485收发器芯片的6脚通过所述电阻R25连接电源并通过所述电阻R63连接所述接线端子J1的2脚，所述RS485收发器芯片的7脚通过所述电阻R19接地并通过所述电阻R64连接所述接线端子J1的3脚，所述RS485收发器芯片的8脚连接电源，所述接线端子J1的1脚通过所述电阻R27连接电源，所述接线端子J1的2脚还通过所述放电管ZT5接地，所述接线端子J1的3脚还通过所述放电管ZT7接地，所述接线端子J1的2脚还通过所述放电管ZT6连接所述接线端子J1的3脚。4.根据权利要求1所述的基于mesh...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈锡棋，陆志强，王渝，
申请(专利权)人：无锡源致科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32