【技术实现步骤摘要】
本技术涉及网关设备领域，特别是涉及一种适用于监测的网关设备及采集系统。
技术介绍
1、物联网网关是连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备，物联网网关可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换，既可以实现广域互联，也可以实现局域互联。此外物联网网关还需要具备设备管理功能，运营商通过物联网网关设备可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。
2、物联网网关依赖于物联网技术，目前物联网技术已广泛应用于智能电网，智能交通，智能医疗等领域：例如：智能电网中，利用rfid技术和传感器技术通过检测实时采集的输/变电设备的各种状态信息，提升输/变电设备监测诊断及运行管理水平，推进智能电网建设；智能医疗中，在儿童就诊问题上医院通过rfid技术实现了一卡通就诊卡，实施无纸化治疗，并可以足不出户，让专家远程会诊，给出诊疗建议；智慧农业中，已经提出了一种应用于农业监控的物联网系统，其设计并实现了一种适配多种wsn终端的物联网网关，该网关可以通过gprs、wi-fi、以太网等多种远程通信模式进行通信，适配zigbee和wi-fi传感网络类型终端，满足不同场合和环境的需求。
3、然而当前使用的物联网网关主要存在以下缺点：
4、(1)通信方式单一，传输不稳定。目前网关设备大多只支持单一通信，造成在网络不稳定或无网络的情况下导致监测数据传输不及时、预警结果无法下发的后果，无法达到监测目标的目的，进而影响灾害的预警时效。
5、(2)对多样化来源的数据无法处理。例如：遥
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种适用于监测的网关设备及采集系统解决了现有网关通信方式单一、传输不稳定，以及对多样化来源的数据无法处理的问题。
2、为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：一种适用于监测的网关设备，包括网关外壳以及设置在网关外壳内部的arm处理器、rtc模块、安全认证模块、温湿度传感器模块、高清多媒体接口模块、usb总线控制器、rs232串口模块、rs485串口模块、lorawan网关通讯模组、emmc存储模块、ddr存储模块、无线通讯模块、poe模组、2g网络模块、3g网络模块和4g网络模块，所述arm处理器分别与rtc模块、安全认证模块、温湿度传感器模块、高清多媒体接口模块、usb总线控制器、rs232串口模块、rs485串口模块、lorawan网关通讯模组、emmc存储模块、ddr存储模块、无线通讯模块和poe模组连接，所述rs232串口模块和rs485串口模块均分别与2g网络模块、3g网络模块和4g网络模块连接。
3、上述方案的有益效果是：通过上述技术方案提供了一种网关设备，在网关设备硬件上融合了多种通信模组并且支持外挂mesh等组网设备，可针对现场的网络需求进行匹配，同时利用lora扩频技术保证了5km内的传感器数据可汇聚到网关设备中进行处理和再发送，该设备支持lora、wifi、蓝牙、以太网、rs-232串口、rs-485串口、4g、5g等多种设备接入，可以方便的实现现场全要素物联感知。本方案解决了现有网关通信方式单一、传输不稳定，以及对多样化来源的数据无法处理的问题。
4、进一步地，arm处理器采用1.5ghz频率的arm cortex-a72处理器。
5、上述进一步方案的有益效果是：arm处理器采用arm cortex-a72处理器，其以16nmff+工艺实现了1.5ghz频率，是上一代cortex-a15处理器处理速度的3.5倍，完全可以满足近百台传感器数据或者视频音频信号的处理。基于该核心处理器，网关设备具备了多种功能模块以实现强大的兼容性与时效性。
6、进一步地，安全认证模块采用atecc608芯片。
7、上述进一步方案的有益效果是：安全认证模块采用atecc608，其集成了aes硬件加速器，增加了lorawan应用的硬件基础安全性并可应用于微控制器上。
8、进一步地，lorawan网关通讯模组内嵌sx1302数字基带芯片。
9、上述进一步方案的有益效果是：通过内嵌sx1302数字基带芯片，提供了8x8通道lora数据包检测器，用来接收或下发指令，文件或数据，8通道为异步通信，提高了传输效率避免冲突。
10、进一步地，网关设备还包括电源控制电路模块，所述电源控制电路模块的输入端分别与poe模组和直流电源连接，所述直流电源包括电池电源和太阳能电源。
11、上述进一步方案的有益效果是：通过设置电源控制电路模块进行供电，可以通过电池或太阳能进行供电。
12、进一步地，无线通讯模块为wifi与蓝牙功能集成的通讯模组。
13、上述进一步方案的有益效果是：wifi与蓝牙功能集成的通讯模组，支持2.4ghz与5.0ghz ieee 802.11b/g/n/ac wireless，蓝牙支持蓝牙5.0。
14、进一步地，网关外壳采用铝合金材质，所述网关外壳的底部和侧部均设有散热槽，且顶部和侧部的每个接口处均填充防尘防水材料，所述网关外壳的顶部设有第一wifi接口、4g接口、gps接口、第二wifi接口、ant3接口、ant2接口、rs232和rs485接口、rs232和type-c接口以及ant1接口，所述第一wifi接口、4g接口、gps接口和第二wifi接口位于网关外壳的顶部并排设置，所述ant3接口位于第二wifi接口左侧，所述ant2接口、rs232和rs485接口、rs232和type-c接口以及ant1接口并排设置。
15、上述进一步方案的有益效果是：网关外壳采用铝合金材质，具有重量轻、结构稳定、散热性能良好的优点，通过进行防水防尘的处理，使得ip等级不低于ip67。
16、进一步地，网关外壳的侧部设有power接口、net接口、mesh模组工作状态灯、v-input接口、v-out接口、rj45网口、电池电量显示屏以及sim卡槽，所述power接口、net接口和mesh模组工作状态灯并排设置，所述v-input接口和v-out接口位于power接口、net接口和mesh模组工作状态灯下方且并排设置，所述rj45网口、电池电量显示屏和sim卡槽从左至右依次设置。
17、上述进一步方案的有益效果是：通过上述技术方案，提供了网关外壳侧部上各接口的位置的设置。
18、进一步地，网关设备还包括三角支架，所述三角支架通过位于网关外壳底部的三角支架固定孔与网关外壳固定连接。
19、上述进一步方案的有益效果是：通过上述技术方案，对网关设备作了进一步补充，提供了网关设备中的三角支架，通过三角支架固定孔与网关外壳连接，便于现场安装、快速布设。
20、除此之外，本技术还采用的技术方案为：一种适用于监测的基于网关设备的采集系统，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于监测的网关设备，其特征在于，包括网关外壳以及设置在网关外壳内部的ARM处理器、RTC模块、安全认证模块、温湿度传感器模块、高清多媒体接口模块、USB总线控制器、RS232串口模块、RS485串口模块、LoraWan网关通讯模组、eMMC存储模块、DDR存储模块、无线通讯模块、PoE模组、2G网络模块、3G网络模块和4G网络模块，所述ARM处理器分别与RTC模块、安全认证模块、温湿度传感器模块、高清多媒体接口模块、USB总线控制器、RS232串口模块、RS485串口模块、LoraWan网关通讯模组、eMMC存储模块、DDR存储模块、无线通讯模块和PoE模组连接，所述RS232串口模块和RS485串口模块均分别与2G网络模块、3G网络模块和4G网络模块连接。
2.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述ARM处理器采用1.5GHz频率的ARM Cortex-A72处理器。
3.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述安全认证模块采用ATECC608芯片。
4.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备
5.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述网关设备还包括电源控制电路模块，所述电源控制电路模块的输入端分别与PoE模组和直流电源连接，所述直流电源包括电池电源和太阳能电源。
6.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述无线通讯模块为WiFi与蓝牙功能集成的通讯模组。
7.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述网关外壳采用铝合金材质，所述网关外壳的底部和侧部均设有散热槽，且顶部和侧部的每个接口处均填充防尘防水材料，所述网关外壳的顶部设有第一WiFi接口(1)、4G接口(2)、GPS接口(3)、第二WiFi接口(4)、ANT3接口(5)、ANT2接口(6)、RS232和RS485接口(7)、RS232和TYPE-C接口(8)以及ANT1接口(9)，所述第一WiFi接口(1)、4G接口(2)、GPS接口(3)和第二WiFi接口(4)位于网关外壳的顶部并排设置，所述ANT3接口(5)位于第二WiFi接口(4)左侧，所述ANT2接口(6)、RS232和RS485接口(7)、RS232和TYPE-C接口(8)以及ANT1接口(9)并排设置。
8.根据权利要求7所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述网关外壳的侧部设有Power接口(10)、NET接口(11)、Mesh模组工作状态灯(12)、V-INPUT接口(13)、V-OUT接口(14)、RJ45网口(15)、电池电量显示屏(16)以及SIM卡槽(17)，所述Power接口(10)、NET接口(11)和Mesh模组工作状态灯(12)并排设置，所述V-INPUT接口(13)和V-OUT接口(14)位于Power接口(10)、NET接口(11)和Mesh模组工作状态灯(12)下方且并排设置，所述RJ45网口(15)、电池电量显示屏(16)和SIM卡槽(17)从左至右依次设置。
9.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述网关设备还包括三角支架，所述三角支架通过位于网关外壳底部的三角支架固定孔与网关外壳固定连接。
10.一种适用于监测的基于网关设备的采集系统，其特征在于，包括网关端、设备端、应用服务端和运维平台，所述网关端分别与设备端、应用服务端和运维平台通信连接，所述网关端包括如权利要求1-9任一所述网关设备、业务服务器和应用服务器，所述设备端包括外部传感器、外部控制器和单通道LoRa模块。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于监测的网关设备，其特征在于，包括网关外壳以及设置在网关外壳内部的arm处理器、rtc模块、安全认证模块、温湿度传感器模块、高清多媒体接口模块、usb总线控制器、rs232串口模块、rs485串口模块、lorawan网关通讯模组、emmc存储模块、ddr存储模块、无线通讯模块、poe模组、2g网络模块、3g网络模块和4g网络模块，所述arm处理器分别与rtc模块、安全认证模块、温湿度传感器模块、高清多媒体接口模块、usb总线控制器、rs232串口模块、rs485串口模块、lorawan网关通讯模组、emmc存储模块、ddr存储模块、无线通讯模块和poe模组连接，所述rs232串口模块和rs485串口模块均分别与2g网络模块、3g网络模块和4g网络模块连接。
2.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述arm处理器采用1.5ghz频率的arm cortex-a72处理器。
3.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述安全认证模块采用atecc608芯片。
4.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述lorawan网关通讯模组内嵌sx1302数字基带芯片。
5.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述网关设备还包括电源控制电路模块，所述电源控制电路模块的输入端分别与poe模组和直流电源连接，所述直流电源包括电池电源和太阳能电源。
6.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述无线通讯模块为wifi与蓝牙功能集成的通讯模组。
7.根据权利要求1所述的适用于监测的网关设备，其特征在于，所述网关外壳采用铝合金材质，所述网关外壳的底部和侧部均设有散热槽，且顶部和侧部的每个接口处均填充防尘防水材料，所述网关外壳...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘尚威，韩文权，张军，高锡林，罗欣，刘亮，
申请(专利权)人：重庆市地质环境监测总站，
类型：新型
国别省市：
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