一种具有子母系统的5G工业智能网关技术方案

本发明专利技术公开了一种具有子母系统的5G工业智能网关，属于5G工业智能网关领域，该5G工业智能网关包括WiFi 2.4G&5G电路、5G蜂窝电路、电源电路、有线通讯电路、MCU电路、MT7621A电路以及南向接口电路，本发明专利技术的具有子母系统的5G工业智能网关，同等结构大小下，设备南向接口类型比其他产品多1到2种类型接口并且接口数多2

【技术实现步骤摘要】
一种具有子母系统的5G工业智能网关


[0001]本专利技术涉及5G工业智能网关领域，具体是一种具有子母系统的5G工业智能网关。

技术介绍

[0002]工业网关设备主要是用于控制和监控工厂设备的运行状态。随着5G技术的发展，5G工业网关的应用越来越广泛，在工业自动化、智能制造、智能物流等领域得到了广泛应用。
[0003]但现有技术中的5G工业网关在同等结构大小下，设备南向接口类型少并且接口数量少，其中，南向接口为管理其他厂家网管或设备的接口，即向下提供的接口；外部数据采集后设备内部对数据处理实时性较低，所采用的通常为单系统，单系统工作系统可靠性较低，系统可扩展性差，成本较高。

技术实现思路

[0004]为了解决现有5G工业网关的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种具有子母系统的5G工业智能网关，提高了南向接口类型和接口数量，相较其他产品数据处理实时性高，采用双系统工作具有较高的可靠性和设备自恢复能力，系统功能可扩展性高，成本较低，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种具有子母系统的5G工业智能网关，包括MT7621A电路以及MCU电路，所述MT7621A电路为5G工业智能网关的母系统，用于处理5G工业智能网关的逻辑业务，所述MCU电路采用串行双工通讯方式连接MT7621A电路，所述MCU电路为5G工业智能网关的子系统，用于辅助所述MT7621A电路处理采集的工业设备数据。
[0007]作为本专利技术的进一步方案，所述具有子母系统的5G工业智能网关还包括与所述MT7621A电路连接的WiFi 2.4G&5G电路、5G蜂窝电路以及有线通讯电路，所述WiFi 2.4G&5G电路用于使工业设备通过网络连接其他工业设备；所述5G蜂窝电路为工业设备提供5G蜂窝网络以及为工业设备提供北向连接接口；所述有线通讯电路为工业设备提供与外部通讯的有线通道。
[0008]作为本专利技术的进一步方案，所述具有子母系统的5G工业智能网关还包括南向接口电路，所述南向接口电路与母系统以及子系统连接，为工业设备提供与外部工业设备连接的业务接口。
[0009]作为本专利技术的进一步方案，所述具有子母系统的5G工业智能网关还包括电源电路，所述电源电路为整个5G工业智能网关提供所需电源电压。
[0010]作为本专利技术的进一步方案，所述MCU电路具有ADC采集功能，用于通过I2C通讯方式将ADC采集数据进行实时处理的结果反馈至MT7621A电路。
[0011]作为本专利技术的进一步方案，所述MCU电路通过南向接口电路处理下边缘逻辑业务，下边缘逻辑业务包括ADC数据采集、GPIO口控制、继电器控制和LED指示灯控制，所述
MT7621A电路与MCU电路通过I2C通讯方式作为相互看门狗。
[0012]作为本专利技术的进一步方案，所述MT7621A电路通过GPIO口控制MCU硬件复位脚。
[0013]作为本专利技术的进一步方案，所述MCU电路为MCU STM8S105C6T，所述MT7621A电路与MCU电路通过串行总线I2C连接通讯，且MT7621A电路与MCU电路之间通过3.3V电压与4.7KΩ电阻串联上拉。
[0014]作为本专利技术的进一步方案，所述MT7621A电路的MT7621与MCU STM8S105C6T互为看门狗电路，控制部分MT7621的GPIO口通过R248与MCU SMT8S105C6T的RST复位脚直接串联，MT7621 GPIO口输出高电平时，MCU正常工作，MT7621 GPIO口输出低电平时，MCU复位。
[0015]作为本专利技术的进一步方案，MCU GPIO口通过三极管Q3开关电路控制MT7621复位脚RST电平，当MCU GPIO输出高电平时，Q3开关电路饱和导通MT7621 RST脚电平变成低电平，MT7621复位，当MCU GPIO输出低电平时，Q3开关电路截止，MT7621 RST脚电平为高电平，MT7621正常工作。
[0016]作为本专利技术的进一步方案，所述具有子母系统的5G工业智能网关通过对外USB 2.0接口扩展，所述MT7621A电路上设有TM7621 USB2.0电路，MT7621A的USB信号分别通过R361和R362与USB端子J9的D+和D
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连接，电源5V通过串联二极管D13和自恢复保险丝F6与端子J9的VBUS连接。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0018]1：本专利技术的具有子母系统的5G工业智能网关，通过增加子系统MCU电路把ADC采集电路、串口扩展电路、GPIO口扩展电路集成在MCU电路中，减少了PCB板的大小，做到同等结构大小下，设备南向接口类型比其他产品多1到2种类型接口并且接口数多2
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3个；外围器件减少和PCB板面积的降低，可以使本产品相对其他产品成本降低10％以上。
[0019]2：本专利技术的具有子母系统的5G工业智能网关配合程控交流电源，通过增加具有ADC采集功能的MCU,满足数据采集功能，同时能MCU能对ADC采集的数据进行实时处理，MCU与MT7621采用串行双工通讯方式如：SPI、I2C或者Uart，本专利技术采用I2C通讯方式把MCU处理的结果告诉MT7621A，MT7621A只接受结果不做过程处理，降低了MT7621A运算，提高了数据处理的实时性；
[0020]3:本专利技术的具有子母系统的5G工业智能网关，采用双系统工作具有较高的可靠性和设备自恢复能力，以MT7621A为主系统MCU为子系统的双系统工作方式，MT7621作为主系统主要是处理系统主逻辑业务功能，MCU处理下边缘逻辑业务如：ADC数据采集、GPIO口控制、继电器控制和LED指示灯控制等，通过把一些边缘逻辑业务划分给MCU降低了MT7621A的系统资源，减少了MT7621运算，降低了MT7621的运行功耗，从而提高系统的稳定性；MT7621A与MCU通过I2C通讯作为相互看门狗，当MT7621A无法从I2C获取MCU状态时，MT7621会通过GPIO口控制MCU硬件复位脚，使MCU硬件复位，相反，当MCU无法从I2C获取MT7621A时，MCU会通过GPIO口控制MT7621硬件复位脚，使MT7621硬件复位，相比其他硬件看门狗方案，此方案能针对更多的情况进行判断，从而提高设备自恢复能力；
[0021]4：本专利技术的具有子母系统的5G工业智能网关，通过对外USB 2.0接口提高产品的可扩展性，其他专利技术USB2.0接口只用来设备软件升级，本专利技术通过软件驱动增加USB2.0接口的兼容性，可以外接显示屏、扫码枪、U盘等设备，可扩展性高。
[0022]综上所述，本专利技术的具有子母系统的5G工业智能网关，同等结构大小下，设备南向
接口类型比其他产品多1到2种类型接口并且接口数多2
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3个；对南向工业设备相较其他产品数据处理实时性高，采用双系统工作具有较高的可靠本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有子母系统的5G工业智能网关，其特征在于，包括MT7621A电路以及MCU电路；所述MT7621A电路为5G工业智能网关的母系统，用于处理5G工业智能网关的逻辑业务，所述MCU电路采用串行双工通讯方式连接MT7621A电路，所述MCU电路为5G工业智能网关的子系统，用于辅助所述MT7621A电路处理采集的工业设备数据。2.根据权利要求1所述的一种具有子母系统的5G工业智能网关，其特征在于，所述具有子母系统的5G工业智能网关还包括与所述MT7621A电路连接的WiFi 2.4G&5G电路、5G蜂窝电路以及有线通讯电路，所述WiFi 2.4G&5G电路用于使工业设备通过网络连接其他工业设备；所述5G蜂窝电路为工业设备提供5G蜂窝网络以及为工业设备提供北向连接接口；所述有线通讯电路为工业设备提供与外部通讯的有线通道。3.根据权利要求2所述的一种具有子母系统的5G工业智能网关，其特征在于，所述具有子母系统的5G工业智能网关还包括南向接口电路，所述南向接口电路与母系统以及子系统连接，为工业设备提供与外部工业设备连接的业务接口。4.根据权利要求3所述的一种具有子母系统的5G工业智能网关，其特征在于，所述具有子母系统的5G工业智能网关还包括电源电路，所述电源电路为整个5G工业智能网关提供所需电源电压。5.根据权利要求1所述的一种具有子母系统的5G工业智能网关，其特征在于，所述MCU电路具有ADC采集功能，用于通过I2C通讯方式将ADC采集数据进行实时处理的结果反馈至MT7621A电路。6.根据权利要求3所述的一种具有子母系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈松龄，许哲，
申请(专利权)人：厦门盈趣科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：