[實用新型]一種物聯網網關

有效

• 申請號: 201320109564.X
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN203289469U
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發明（設計）人: 張平;陳旭日;張新林;韋美雁;邵金俠
• 申請（專利權）人: 湖南科技學院
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種物聯網網關裝置。特別涉及一種采用太陽能和風能組合供電、兼容主流網絡的物聯網網關裝置。

背景技術

物聯網最早于1999年提出，即把所有物品通過射頻識別等信息傳感設備與互聯網連接起來，實現智能化識別和管理。

物聯網可劃分為三層，包括底層的感知層、中層的網絡層和上層的應用層。物聯網網關位于感知層和網絡層之間，實現感知層與網絡層之間的協議轉換等功能。

物聯網感知層節點使用的通信方式由有線和無線兩種，有線方式主要使用RS485，無線方式使用RF，常用的是ZigBee協議。網絡層通信主要是以太網和移動通信網絡。

物聯網網關大多采用有線供電或者電池供電。雖說功耗都很低，但是這給節點的維護和節點在惡劣環境下的生存帶來了麻煩和挑戰，大大限制了物聯網在更加惡劣的環境中工作的可靠性。同時，大量電池的使用和更換，既浪費了人力也給環境帶來了污染。

發明內容

本實用新型的目的在于，提供一種物聯網網關裝置，該裝置采用太陽能和風能組合供電，兼容感知層的RS485信號和射頻信號，兼容internet網絡和2G/3G等主流網絡，具備協議轉換能力。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案實現：

一種物聯網網關，包括組合自供電單元、處理器、RF通信模塊、RS485通信模塊、2G/3G通信模塊、網絡通信模塊，所述的處理器分別與RF通信模塊、RS485通信模塊、2G/3G通信模塊、網絡通信模塊、組合自供電單元相連。所述的組合自供電單元包括太陽能發電裝置模塊、風能發電裝置模塊和能量存儲模塊，所述的太陽能發電裝置模塊與風能發電裝置模塊，以并聯方式連接到能量存儲模塊兩端，所述的能量存儲模塊包括充電保護電路，可以防止過充電和反充電。

作為本方案的進一步優化，所述的太陽能發電裝置，包括一個二自由度的支架，太陽能電池板固定在支架上方，該支架的一個自由度用于調整太陽能電池板與垂直方向的夾角，另一個自由度用于控制支架水平旋轉，兩自由度均由電機控制，通過微控制器程序驅動共同調節太陽能電池板的朝向，使得太陽能電池板始終保持在最易于接收太陽光照射的角度。

作為本方案的進一步優化，所述的處理器和RF模塊集成與同一芯片之中，所述的芯片內置zigbee協議棧，且為微功耗芯片。

作為本方案的進一步優化，所述的網絡通信模塊由MAC控制器，PHY芯片，以太網變壓器，和RJ45接口模塊構成。

作為本方案的進一步優化，所述的2G/3G通信模塊，為可拆卸模塊，可根據需要配置成支持GSM/GPRS、CDMA2000、TDS-CDMA、WCDMA四種制式網絡的的任何一個，所述的可拆卸模塊為定制模塊，尺寸大小、引腳定義、接口電平值均保持一致，本裝置上預留與該可拆卸模塊相匹配的安裝位置。

作為本方案的進一步優化，所述的RS485通信模塊至少可接受4路RS485信號。

本實用新型與現有技術相比，具有如下特征：

1、使用可再生能源供電，不需要更換電池，可降低物聯網節點維護的難度。

2、采用可再生能源，減少傳統節點模塊在電池使用過程中造成的環境污染。

3、可同時接收各感知層節點裝置的RF信號和RS485信號，支持zigbee，支持GSM/GPRS、TDSCDMA、WCDMA和CDMA2000等網絡制式，并提供RJ45接口，兼容現有主流網絡。

附圖說明

圖1為本實用新型在物聯網中的位置示意圖。

圖2為組合自供電模塊結構示意圖。

圖3為二自由度的支架正面視圖。

圖4為二自由度的支架側面視圖。

圖5為充電保護電路結構示意圖。

圖6為網絡通信模塊結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1所示，本實用新型公開的物聯網網關設備，位于物聯網感知層與網絡層之間，可同時接收各感知層節點裝置的RF信號和RS485信號，支持zigbee，支持GSM/GPRS、TDSCDMA、WCDMA和CDMA2000等網絡制式，并提供RJ45接口，兼容現有主流網絡，具備感知層與網絡層之間的協議轉換能力，所述的網關協議可經由管理服務器在線配置。可免布線，免后期維護，易于部署，可廣泛應用于第一產業、第二產業等物聯網應用場合。