网关设备制造技术

技术编号:7789185 阅读:421 留言:0更新日期:2012-09-21 23:31
本发明专利技术涉及一种网关设备,包括至少一个RJ45接口,用于通过双绞线与其他设备相连;一个以太网控制器,其与至少一个RJ45接口的第1,2,3,6引脚相连,用于经由所述至少一个RJ45接口与其他设备交换以太网数据;以及一个485总线控制器,其与至少一个RJ45接口的第4,5,7,8引脚相连,用于经由所述至少一个RJ45接口与其他设备交换485总线数据。这种带有端口复用功能的网关设备将以太网接口和485总线接口集成在单个的RJ45接口中,使得智能网关能够并行处理以太网数据和485总线数据而不会产生相互干扰,不但扩展了单个RJ45接口的功能,同时也避免了增加不同类型接口或者进行协议转换带来的成本增加问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种智能家居网络中的网关设备,并且尤其涉及在智能家居网络环境内,具有端ロ复用功能的网关设备。
技术介绍
智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技木、智能家居-系统设计方案安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。在智能家居网络中,通常是由智能网关通过各种数据网络将各种设备连接起来,从而实现各种智能管理功能。智能家居网络中的设备大致可以分为两类一类是以家用电脑、笔记本电脑、掌上电脑为代表的信息设备,通常这类设备具有以太网接ロ ;另一类是以电视机、DVD、数码摄像机、音响为代表的传统娱乐设备以及包括冰箱、洗衣机、灯光和家庭安防系统在内的涉及家庭日常起居的家用设备,通常这类设备具有专用或者通用的网络接ロ,例如RS485接ロ。这些设备组成家庭内部网络并通过家庭网关连接到外部网络,从而可以实现远程控制和管理。现有技术中的家庭网关通过以太网接ロ、无线接ロ、A/V线缆接口和1394接ロ连接各种家用设备,并且能够通过共同的互联网接ロ与外部网络相连,由外部网络操作实现对家用设备的远程控制。例如申请号为201010125830,名称为“家庭网关”的中国专利申请公开了ー种用于家庭设备远程控制的家庭网关。如图I所示,这种网关主要由微控制器核心単元和分别与之相连接的内部网络接口和外部网络接ロ组成。内部网络接ロ包括R S — 2 3 2串行接ロ、R S — 4 8 5串行接ロ、U S B串行接ロ、P S / 2接ロ、以太网接ロ、红外接口和普通I / O ロ。外部网络接ロ包括可以连接到互联网的以太网接口和连接到GPRS网络的无线接ロ。内部网络的不同接ロ可以用于连接家庭内部的常用各种设备,外部网络接ロ用于连接远程控制设备。又例如申请号为200610061325,专利技术名称为“ー种以太网多路通讯服务器及其控制方法”的中国专利申请公开了ー种可将多个RS-485接ロ模块设备连接到以太网、并对它们进行控制管理的以太网多路通讯服务器。如图2所示,该服务器包括以太网接ロ模块和R S — 4 8 5接ロ模块,还包括C P U、光电隔离模块和存储器;所述以太网接ロ模块与CP U连接,光电隔离模块连接于R S — 4 8 5接ロ模块与C P U之间;使得以太网接ロ模块和RS — 4 8 5接ロ模块之间可通过所述C P U、光电隔离模块实现数据通讯。现有技术中的网关或者服务器设备为了连接多种类型的设备,通常包括尽可能多的接ロ类型(例如以太网接ロ,红外接ロ,RS232接ロ,RS485接ロ,IEEE1394接ロ),以便具有更好的通用性和可扩展性,然而这就必然使得成本增加且导致网关设备的体积变大。 为了解决接ロ类型较多且不兼容的问题,现有技术中又发展出各种不同接ロ协议之间的转换模块,从而在网关上只需实现少量接ロ,就能通过转接器与更多接ロ类型的设备相连接。如图3所示的主机与485设备组成的网络结构图,其中主机只有RS232接ロ,那么为了连接485设备,就需要通过RS232/RS485转接器将RS232信号转换为RS485信号,从而实现主机与485设备之间的连接。又例如申请号为200420023466,专利技术名称为“ー种现场总线通讯协议转换接ロ模块”的中国专利申请公开了ー种ModBus-TCP/IP现场总线通讯协议转换接ロ模块。如图4所示,该接ロ模块在硬件方面以串行通讯接口和以太网通讯接ロ,包括集成R S — 4 8 5和以太网接ロ以及协议转换微处理器去实现RS — 4 8 5串行接口和以太网接ロ的连接,为了达到协议的成功转换,还嵌入了通讯软件和上位机监控软件,从而实现了两类网络的数据对接。又例如申请号为201110242453,专利技术名称为“ー种E th erCAT与RS4 8 5通信转换的网关及其通信方法”。如图5所示,网关包括E t h e r C AT协议控制器、E t h e r C A T收发器、A R M中央控制器、R S 4 8 5收发器。A RM中央控制器分别与E therCA T协议控制器和R S 4 8 5收发器双向连接;所述的E t h e r CA T协议控制器通过E t h e r C AT协议收发器与E t h e r C ATエ业以太网双向连接;所述的R S 4 8 5收发器与R S 4 8 5总线双向连接。尽管这类转接技术可以使得一种类型的接ロ可以连接多种接ロ类型的设备,但是转接模块内部通常包括专用芯片,用于执行复杂的协议转换算法,因此这也会导致成本的增加。另ー方面,接ロ协议之间的转换也可能会导致网关与设备之间的通信实施性较差,例如在网关对智能设备进行分配地址的过程中,由于协议转换所导致的延迟可能使得地址分配的效率降低,进而影响智能设备发挥作用。
技术实现思路
鉴于现有技术的缺点,本专利技术提供ー种具有端ロ复用功能的网关,包括 至少ー个RJ45接ロ,用于通过双绞线与其他设备相连; 一个以太网控制器,其与至少ー个RJ45接ロ的第1,2,3,6引脚相连,用于经由所述至少ー个RJ45接ロ与其他设备交换以太网数据;以及 ー个485总线控制器,其与至少ー个RJ45接ロ的第4,5,7,8引脚相连,用于经由所述至少ー个RJ45接ロ与其他设备交换485总线数据。进ー步的,还包括与以太网控制器和485总线控制器连接的中央处理单元,用于处理所述以太网数据和485总线数据。进ー步的,其中至少ー个RJ45接ロ的数量大于等于2。进ー步的,其中所述中央处理单元包括 接收模块,用于接收来自其他设备的通知报文,该通知报文包括其他设备的固定地址; 动态地址分配模块,用于根据其他设备的固定地址为其他设备分配一个动态地址; 发送模块,用于向其他设备发送分配报文,该分配报文包括该动态地址。进ー步的,其中该动态地址由网关随机分配。进ー步的,其中该固定地址包括受控设备的条形码。进ー步的,其中该固定地址还包括受控设备的批次代码。进ー步的,其中该固定地址还包括受控设备的序号。进ー步的,其中该动态地址由手动指定。 本专利技术提供的带有端ロ复用功能的网关,将以太网接口和485总线接ロ集成在单个的RJ45接口中,使得智能网关能够并行处理以太网数据和485总线数据而不会产生相互干扰,不但扩展了单个RJ45接ロ的功能,同时也避免了増加不同类型接ロ或者进行协议转换带来的成本増加问题。附图说明图I现有技术中的网关; 图2现有技术中的以太网通讯服务器; 图3现有技术中主机与485设备组成的网络; 图4现有技术中的通讯协议转换接ロ模块; 图5现有技术中的E therCAT与RS48 5通信转换的网关; 图6本专利技术使用的智能家居网络; 图7 RS232,RS422/RS485总线接ロ标准中的针脚定义; 图8 RJ45接ロ的引脚定义; 图9本专利技术中的网关设备结构 图10智能家居系统中的设备地址结构; 图11设备接入智能家居网络后的具体地址分配流程; 图12网关处理单元的功能模块; 图13受控设备的功能模块。具体实施例方式图6显示了本专利技术公开的智能家居网络的具体结构,主要包括家庭内部的数字家庭智能网关。网关通过总线交本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.ー种网关设备,包括 至少ー个RJ45接ロ,用于通过双绞线与其他设备相连; 一个以太网控制器,其与至少ー个RJ45接ロ的第1,2,3,6引脚相连,用于经由所述至少ー个RJ45接ロ与其他设备交换以太网数据;以及 ー个485总线控制器,其与至少ー个RJ45接ロ的第4,5,7,8引脚相连,用于经由所述至少ー个RJ45接ロ与其他设备交换485总线数据。2.如权利要求I所述的网关设备,还包括与以太网控制器和485总线控制器连接的中央处理単元,用于处理所述以太网数据和485总线数据。3.如权利要求1,2任一所述的网关设备,其中至少ー个RJ45接ロ的数量大于等于2。4.如权利要求1-3任一所述的网关设备,其中所述中央处理单...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈梓平
申请(专利权)人:汕头市易普联科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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