物机制造技术

物机是一种给物体使用的无线通讯装置，简单地说：物机是手机应用到物体的一种延伸，是应互联网之后的物联网发展，借助ＧＳＭ网络应用于物体的一种无线终端设备。实现“人与物”和“物与物”之间的信息交流。物机应用于非智慧的物体，其信息交流方式以数据为主，语音为辅；有别手机的主要特征是：１、具有与传感器连接的通讯接口；２、使用超能电池。３、集成了电源（手机充电器）；４、通过电源回路遥控的上电复位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所涉及的是一种无线通讯装置；特别关于一种无线通讯装置，该装置安装 在物体上利用GSM网络实现人与物和物与物之间的信息交流，特别关于装置与物体 之间的信息采集是由装置提供的RS485接口和MODIBUS通讯协议形成现地485网络，将满 足现地485网络要求的各类用于物体监测的传感器接入，这样就实现了装置与物体之间的 信息采集。
技术介绍
已知技术的无线通讯装置是手机和DTU(数据传输单元)，手机作为终端产品是靠 成熟并公众化的GSM网络来实现人与人之间的信息交流；当GSM网络提供数据服务业务 后，就出现了 DTU， DTU通过数据中心进行信息交流，借助计算机、计算机网络和数据中心软 件实现与人的交互，国内使用的DTU分GPRS DTU和CDMADTU。
技术实现思路
已知无线通讯装置功能有限。例如 —、手机只能实现人与人之间的信息交流，局限手机应用于物的关键因素有 1、接口，手机没有与传感连接的接口 ； 2、电池，因应用到物体的无线通讯装置环境非常恶劣，对装置的可靠性要求非常 高。目前严重影响设备可靠性的是储能介质，使用最多的储能介质是锂电池，而 (1)锂电池完全冲放电次数只能在300次左右，制约了设备的寿命，造成后期设备 的维护量巨大，以至于阻碍了设备进行大面积推广应用； (2)锂电池的放电效率与环境温度有很大关系，对于室外全天候应用的设备无法 解决低温环境的应用。 二、DTU只能与数据中心之间进行数据通讯，局限DTU不能直接实现物与人之间 信息交流的关键因素有 1、 DTU自身不带电池，当DTU遇到停电故障时，无法工作，不能直接建立与人之间 的告警； 2、DTU需要数据中心的支持，尤其是心跳信号的维持； 3、DTU适用于数据量大、传输速度高的应用。 上述已知技术的无线通讯装置不适合于人与物和物与物之间的信息交流， 特别不适合对于物体进行安全监测，遇警及时报警的场合。 因此，需要发展一成本低，能提供对物体安装的各类传感器进行接入的接口，具有 对传感器信息处理能力，发现异常能及时直接向人(管理者)报警，以便管理者能赢得处 理突发事件的时间，避免或将损失减少到最小。 本专利技术之物机包括外壳、电源、超能电池(专利技术申请号200810196366. 5)、处理 器、RS485接口 、无线通讯模块、匹配无线通讯模块的天线。 1、外壳的密封性要好，防护等级为IP65 ; 2、电源不仅电压输入范围宽(AC40 AC265V)，而且工作温度范围为-40°C +85 °C ; 3、超能电池克服了 Li-Ion电池寿命缺陷，超能电池充放电大于50万次，是Li-Ion 电池的500倍，是Ni-MH和Ni-Cd电池的1000倍，如果对超级电池每天充放电20次，连续 使用可达68年； 4、处理器使用工业级高集成度MCU ; 5、RS485接口增加保护措施，包括防雷； 6、无线通讯模块根据需要配置，在结构上设计可更换机构，选择国际知名品牌； 7、 SIM卡座是物机用于安装SIM卡的装置，SIM卡座一定要选择国际知名品牌； 8、天线采用与无线通讯模块匹配的天线。 本专利技术之物机适合非常恶劣的应用环境，当安装现场电源故障时，物机能立即向 预置的手机(监控中心和管理者)采用短信发送告警信息；当安装现场电源正常时，物机通 过RS485接口采集现场485总线上的各传感器信息，经过对传感器数据的算法处理，根据预 置的门限，发现报警时，物机能立即向预置的手机(监控中心和管理者)采用短信发送告警 信息；管理者可以及时采取应对措施，包括要求物机连续发送现场数据到监控中心。对于区 域性的应用，物机与物机之间能实现信息交流，根据算法实现区域内物体监测的关联。 本专利技术之效果能实现人与物和物与物之间的信息交流。附图说明 图1.本专利技术的组成框图。 图2.本专利技术的实施方案图。 图3.本专利技术的开关电源图。 图4.本专利技术的多电源图。 图5.本专利技术的模块控制图。 图6.本专利技术的MCU图。 图7.本专利技术的接口图。 图1中1、开关电源，2、电池管理，3、超能电池，4、电压调整，5、切换器，6、 DC/DC， 7、上电复位，8、输入电源状态指示，9、 SIM卡座，10、无线通讯模块，11、隔离与电平匹配接 口 ， 12、 MCU， 13、运行指示，14、发送指示，15、接收指示，16、无线通讯模块运行状态指示，17、 日历时钟，18、RS485接口， 19、RS485接口保护，20、匹配无线通讯模块的天线，21、无线通讯 模块的电源开关，22、无线通讯模块的启动电路。具体实施例方式本专利技术的实施方式将图1的全部功能集中在一个满足IP65的小型壳体之内，在结 构上采用2层板结构，具体功能分配见图2。 图2中A、电源板功能，B、板间连接器，C、功能板，图2中的数字与图1中的对应。 本专利技术之物机应用于特定对象(物体)，物体本身是非智慧的，只有通过安装各类 传感器，在有电的情况下才能具有智慧，实现人与物和物与物之间信息交流的物机首先要解决电源问题，特别设计了宽范围电压输入(AC40 AC265V)的开关电源(见图3)。 图3中1、表示图3是图2中的l，是开关电源。 本专利技术之物机需要使用三组电源(5V、4.2V、3.3V)，5V输出是固定的，没有后备电 池支持；4. 2V的输出不仅是可控的，而且需要后备电池支持；3. 3V的输出是固定的且需要 后备电池支持。具体见图4。 图4中图4中的数字与图2是对应的，*、板间连接器。 本专利技术之物机采用的无线通讯模块是SMENS TC35i，根据TC45i的实际应用特 点，尤其是TC35i死机后会出现只有断电才能启动的现象，为了解决TC35i的冷启动问题， 本专利技术当MCU主动给TC35i失电时，同时将MCU与TC35i之间的所有信号连接也失电，确保 了 TC35i的冷启动成功。具体实现见图5。 图5中图5中的数字与图2是对应的。 本专利技术之物机需要使用工业级的MCU，首先，MCU要具有2个独立硬件UART ;其次， MCU需要内部具有PR0M、 RAM、 EEPR0M，除有看门狗外，还应具有软件复位功能。由于物机常 年工作在恶劣环境中，总会遇到不可想象的死机情况，本专利技术通过对MCU增加上电复位，这 个上电复位的电源是直接采用不经过电池的5V电源来实现，检测物机死机的方式是主动 巡检， 一旦发现物机死机，我们可以通过远程控制物机供电重新启动物机，确保物机永不死 机。具体实现见图6。 图6中图6中的数字与图2是对应的。 本专利技术之物机的扩展接口，见图7。 图7中图7中的数字与图2是对应的，*、板间连接器，**、MCU下载程序接口。 本专利技术之物机实现断电报警模式的过程描述当物机的输入电源(AC40 AC265V)失电时，图l中的l(开关电源)的输出就会立即失去，图1中的8(输入电源状态) 指示灯灭同时送给图1中的12(MCU)的输入电源状态为高，图1中的12(MCU)通过内部50mS 定时器中断对输入电源状态进行采样、处理，判断出物机的输入电源(AC40 AC265V)失电 后，在MCU内部EEPROM中设置报警标志，并重新启动MCU，这样确保报警短信能发送成功。 本专利技术之物机实现上电复位本文档来自技高网...

【技术保护点】
“物机”其特征在于，是一种无线通讯装置，包括：一上电复位，用以在物机上电时启动ＭＣＵ；一超能电池，其为物机失电后提供后备电源；一无线通讯模块，其实现物机“人与物”和“物与物”之间的信息交流；一通讯接口，用于与安装在物体上的传感器连接。

【技术特征摘要】
“物机”其特征在于，是一种无线通讯装置，包括一上电复位，用以在物机上电时启动MCU；一超能电池，其为物机失电后提供后备电源；一无线通讯模块，其实现物机“人与物”和“物与物”之间的信息交流；一通讯接口，用于与安装在物体上的传感器连接。2. 根据权利要求1所述的物机，其特征在于，其上电复位的电源是与物机供电回 路连动的，与物机的MCU电源不一致，MCU电源是具有后备。3. 根据权利要求2所述的物机，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镇阳，李网生，陈惠桐，刘志文，茅培林，
申请(专利权)人：南京觅丹电子信息有限公司，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]