[發(fā)明專利]一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)多種類型通信板卡混插的方法

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• 申請日: 2021-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN113986786A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏文祥;藍(lán)士斌;和斌
• 申請（專利權(quán)）人: 夏文祥
• 主分類號(hào): G06F13/12
• 分類號(hào): G06F13/12;G06F13/42;G06F15/17;H04L12/66
• 代理公司: 北京豐浩知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學(xué)康

本發(fā)明公開了一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)多種類型通信板卡混插的方法，其具體步驟包括：其通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)，該物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括接口板、主板與通信板卡；主板為系統(tǒng)板，用于提供可擴(kuò)展的串口總線，主板通過接口板與各個(gè)通信板卡相連接；接口板提供包括標(biāo)準(zhǔn)化接插件的插座；通信板卡包括各通信體制對(duì)應(yīng)的通信技術(shù)模組；接口板在插座的相鄰位置設(shè)置供單片機(jī)GPIO口讀取數(shù)據(jù)的讀取電路；主板驅(qū)動(dòng)設(shè)備用于查詢并解析通信板卡通過串口總線上傳來的參數(shù)信息；每張通信板卡均配置一個(gè)單片機(jī)，單片機(jī)讀取接口板上的GPIO電平信號(hào)。本方法采取了串口直接擴(kuò)展的方法，與當(dāng)前市面上多數(shù)模塊能直接連接使用，研發(fā)成本較低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)多種類型通信板卡混插的方法。

背景技術(shù)

隨著物聯(lián)網(wǎng)如火如荼的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)連接萬物的思想已經(jīng)逐漸深入人心，物聯(lián)網(wǎng)需要使用各種各樣的通信技術(shù)，其中，有線通信技術(shù)包括以太網(wǎng)絡(luò)、RS485總線、USB總線，無線通信技術(shù)包括Lora、NbIot、ZigBee等。這些通信技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，都有著各自典型的應(yīng)用場景，伴隨著需要接入物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備越來越多樣化，應(yīng)用場景也變得越來越復(fù)雜，單一的通信方式已經(jīng)無法滿足如今多樣的場景了。多種通信技術(shù)的融合使用已經(jīng)是如今物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的常態(tài)，因此集成了多種通信技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)也應(yīng)運(yùn)而生。

當(dāng)前此類物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)最常用的技術(shù)方案是采用模塊化設(shè)計(jì)，將一種通信模塊集成在一張板卡上，實(shí)現(xiàn)模塊的通信功能，再通過板卡接插件連接主板，實(shí)現(xiàn)通信板卡與主板之間的通信。雖然許多網(wǎng)關(guān)設(shè)備采用了模塊化設(shè)計(jì)、板卡接插件連接集成的方案，但卻都是以固定的卡槽對(duì)應(yīng)固定的板卡來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互的。這些板卡與各自的卡槽之間，無法實(shí)現(xiàn)混插的，這導(dǎo)致了網(wǎng)關(guān)的靈活性、可擴(kuò)展性受到了極大影響，如當(dāng)應(yīng)用場景需要多個(gè)單類型通信板卡時(shí)，無法通過一臺(tái)設(shè)備滿足需求。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中多種類型通信板卡實(shí)現(xiàn)混插通信的問題，本發(fā)明提供了一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中將多種通信技術(shù)整合的優(yōu)化方案，在將各種通信技術(shù)模塊化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、串口擴(kuò)展與單片機(jī)解決了通信模塊板卡混插時(shí)板卡自動(dòng)識(shí)別與數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯栴}。

本發(fā)明公開了一種物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)中實(shí)現(xiàn)多種類型通信板卡混插的方法，其具體步驟包括：其通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)來實(shí)現(xiàn)，該物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)采用模塊化設(shè)計(jì)，包括接口板、主板與通信板卡；主板為系統(tǒng)板，用于提供可擴(kuò)展的串口總線，主板通過接口板與各個(gè)通信板卡相連接；接口板提供包括標(biāo)準(zhǔn)化接插件的插座，插座數(shù)量按實(shí)際需要進(jìn)行配置，其數(shù)量小于主板的串口總線數(shù)量；通信板卡包括各通信體制對(duì)應(yīng)的通信技術(shù)模組。通信板卡通過接口板上的插座與接口板連接。主板與通信板卡上的插座針腳數(shù)相同。

主板通過串口總線與接口板進(jìn)行通信和連接，主板的串口總線連接接口板的每個(gè)插座的第1針和第2針；接口板在插座的相鄰位置設(shè)置供單片機(jī)GPIO口讀取數(shù)據(jù)的讀取電路，該讀取電路通過插座與接口板連接，該讀取電路的針數(shù)由插座數(shù)決定，該讀取電路的針數(shù)的二次方等于插座數(shù)。主板為其串口總線提供驅(qū)動(dòng)設(shè)備，驅(qū)動(dòng)設(shè)備用于查詢并解析通信板卡通過串口總線上傳來的參數(shù)信息。

每張通信板卡均配置一個(gè)單片機(jī)，單片機(jī)讀取接口板上的GPIO電平信號(hào)，獲取該通信板卡當(dāng)前所接入的接口板插座編號(hào)；單片機(jī)再讀取接口板上的GPIO電平信號(hào)，獲取該通信板卡當(dāng)前所接入的板卡類型編號(hào)；單片機(jī)將所獲取的接口板插座編號(hào)與板卡類型編號(hào)整合在一條參數(shù)信息中，通過串口總線將該參數(shù)信息傳遞給主板，主板記錄并解析此參數(shù)信息，從而實(shí)現(xiàn)主板對(duì)不同的通信板卡的識(shí)別。

主板具有與通信板卡數(shù)相同的串口總線，該串口總線通過接口板延伸至各插座，每條總線只與一個(gè)插座相連，第一條總線接入第一個(gè)插座的針腳為X與X+1，第二條總線接入第二個(gè)插座的針腳為X+2與X+3，依此類推，第N條總線接入第N個(gè)插座的針腳為X+2×N-2與X+2×N-1。