專利名稱：用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)關(guān)，特別是一種多種網(wǎng)絡(luò)無縫融合通信的網(wǎng)關(guān)。
背景技術(shù)：
在CN 2740495Y中公開了一種名稱為“節(jié)水環(huán)保洗車裝置”的發(fā)明專利物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，它具有基于標(biāo)準(zhǔn)和互操作通信協(xié)議的自組織能力，其中物理和虛擬的“物”具有身份標(biāo)識(shí)、物理屬性、虛擬的特性和智能的接口，并與信息網(wǎng)絡(luò)無縫的整合。物聯(lián)網(wǎng)將與媒體互聯(lián)網(wǎng)、服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)和企業(yè)互聯(lián)網(wǎng)一道，構(gòu)成未來的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上擴(kuò)展和延伸的網(wǎng)絡(luò)。即用戶擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。物聯(lián)網(wǎng)是繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前，物聯(lián)網(wǎng)被正式列為國家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)之一。從技術(shù)結(jié)構(gòu)上來說，物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，共三層。在網(wǎng)絡(luò)層，物聯(lián)網(wǎng)主要由基于感知層建立的各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)(如ZigBee、紅外、RFID等)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)(如Ethernet、Wi_Fi、3gnet等)這兩大類網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，為了實(shí)現(xiàn)這兩類網(wǎng)絡(luò)的通信，就必須需要專用的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)設(shè)備來完成這兩類網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議翻譯、路由和通信。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)將是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心技術(shù)和熱門技術(shù)，國內(nèi)很多相關(guān)部門已經(jīng)在積極制定物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，很多企業(yè)和高校也把物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)之一重點(diǎn)研究。其中，比較具有重要意義的是由中華人民共和國信息產(chǎn)業(yè)部發(fā)布的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)存在的以下問題(1)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)雖然支持部分不同的網(wǎng)絡(luò)接入，但是這些網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議類型和網(wǎng)絡(luò)數(shù)量都是固定的，不能根據(jù)實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行裁剪和更改； (2)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)只支持異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)這兩類網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議翻譯、路由和通信，而不能實(shí)現(xiàn)在接入的任意網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行協(xié)議翻譯、路由和通信；(3)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)僅僅提供基本的路由通信功能，很少涉及或者不涉及數(shù)據(jù)的融合、同構(gòu)處理，以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，它能對(duì)多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的裁剪和修改，解決物聯(lián)網(wǎng)中各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)的接入問題，滿足不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的通信需要。本發(fā)明的目的是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，它包括有核心共性處理平臺(tái)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊、以太網(wǎng)接入模塊和硬件接入設(shè)備，
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊，用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接入； 以太網(wǎng)接入模塊，用于基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)接入；
硬件接入設(shè)備，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)電氣接口轉(zhuǎn)換為核心共性處理平臺(tái)能夠識(shí)別的電氣接口， 為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和核心共性處理平臺(tái)之間提供物理通道；將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為核心共性處理平臺(tái)能夠處理的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)把核心共性處理平臺(tái)發(fā)送給異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包格式轉(zhuǎn)換為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠處理的數(shù)據(jù)格式； 完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議翻譯、路由和通信；
核心共性處理平臺(tái)，完成數(shù)據(jù)的匯聚、融合和同構(gòu)處理，發(fā)出指令控制硬件接入設(shè)備完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議翻譯、路由和通信；同時(shí)完成互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議翻譯、路由和通信。進(jìn)一步，所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括有ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)、紅外線通信網(wǎng)絡(luò)和無線射頻識(shí)別通信網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)一步，所述互聯(lián)網(wǎng)包括有3G網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)。進(jìn)一步，所述核心共性處理平臺(tái)為3G網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)的mini-pcie接□。進(jìn)一步，所述硬件接入設(shè)備由FPGA實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步，核心共性處理平臺(tái)由X86處理器或ARM處理器構(gòu)成。由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明能夠解決物聯(lián)網(wǎng)中各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)的接入問題。首先， 能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用裁剪或修改所接入的網(wǎng)絡(luò)類型和網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，即異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)都能進(jìn)行裁剪和修改；其次，能夠?qū)崿F(xiàn)所接入的任意網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議翻譯、路由和通信，而不僅僅是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)之間的協(xié)議翻譯、路由和通信；最后， 能夠?qū)λ尤氲漠悩?gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)控制和數(shù)據(jù)匯集參數(shù)控制。本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進(jìn)行闡述，并且在某種程度上，基于對(duì)下文的考察研究對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實(shí)踐中得到教導(dǎo)。本發(fā)明的目標(biāo)和其他優(yōu)點(diǎn)可以通過下面的說明書和權(quán)利要求書來實(shí)現(xiàn)和獲得。


本發(fā)明的

如下
圖1為物聯(lián)網(wǎng)多模網(wǎng)關(guān)體系結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，它包括有核心共性處理平臺(tái)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊、以太網(wǎng)接入模塊和硬件接入設(shè)備，
異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊，用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接入； 以太網(wǎng)接入模塊，用于基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)接入；
硬件接入設(shè)備，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)電氣接口轉(zhuǎn)換為核心共性處理平臺(tái)能夠識(shí)別的電氣接口， 為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和核心共性處理平臺(tái)之間提供物理通道；
將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為核心共性處理平臺(tái)能夠處理的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)把核心共性處理平臺(tái)發(fā)送給異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包格式轉(zhuǎn)換為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠處理的數(shù)據(jù)格式； 完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議翻譯、路由和通信；
核心共性處理平臺(tái)，完成數(shù)據(jù)的匯聚、融合和同構(gòu)處理，發(fā)出指令控制硬件接入設(shè)備完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議翻譯、路由和通信；同時(shí)完成互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議翻譯、路由和通信。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)讀取物品數(shù)據(jù)信息，物品數(shù)據(jù)信息通過硬件接入接口進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，通過物理通道傳送至核心共性處理平臺(tái)，在傳送之前需要對(duì)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議進(jìn)行翻譯，符合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與核心共性處理平臺(tái)的通信標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)格式、路由方法和通信協(xié)議都不相同，硬件接入設(shè)備需要對(duì)接入的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)信息進(jìn)行定義。通過修改硬件接入設(shè)備可以裁剪或修改所接入的網(wǎng)絡(luò)類型和網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，實(shí)現(xiàn)多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入。由于互聯(lián)網(wǎng)具有通用性和廣泛性，其數(shù)據(jù)格式、路由方法和通信協(xié)議都相同，可以直接在核心共性處理平臺(tái)上進(jìn)行定義，初始定義好之后不再需要修改，就可以完成核心共性處理平臺(tái)和互聯(lián)網(wǎng)的通信。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)通過本發(fā)明進(jìn)行數(shù)據(jù)、協(xié)議和路由方式的轉(zhuǎn)換，使異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)相互通信。通過對(duì)硬件接入設(shè)備和核心共性處理平臺(tái)的定義，即可完成多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的裁剪或修改。所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括有ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)、紅外線通信網(wǎng)絡(luò)和無線射頻識(shí)別通信網(wǎng)絡(luò)。所述三種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是具有代表性的三種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)然異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)形式多種多樣，通過硬件接入設(shè)備和核心共性處理平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)所有異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接入。本發(fā)明也可以對(duì)所接入的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行本地或者遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)修改，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)匯集、融合和同構(gòu)。所述互聯(lián)網(wǎng)包括有3G網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)。互聯(lián)網(wǎng)還包括有其他基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，本發(fā)明也可以對(duì)所接入的互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行本地或者遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)修改，從而實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)匯集、融合和同構(gòu)。所述核心共性處理平臺(tái)為3G網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)的mini-pcie接口。所述硬件接入設(shè)備由FPGA實(shí)現(xiàn)。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，其特征在于它包括有核心共性處理平臺(tái)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊、以太網(wǎng)接入模塊和硬件接入設(shè)備，異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊，用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的接入；以太網(wǎng)接入模塊，用于基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)接入；硬件接入設(shè)備，將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)電氣接口轉(zhuǎn)換為核心共性處理平臺(tái)能夠識(shí)別的電氣接口， 為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和核心共性處理平臺(tái)之間提供物理通道；將異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)采集的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為核心共性處理平臺(tái)能夠處理的數(shù)據(jù)格式，同時(shí)把核心共性處理平臺(tái)發(fā)送給異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包格式轉(zhuǎn)換為異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)能夠處理的數(shù)據(jù)格式；完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議翻譯、路由和通信；核心共性處理平臺(tái)，完成數(shù)據(jù)的匯聚、融合和同構(gòu)處理，發(fā)出指令控制硬件接入設(shè)備完成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議翻譯、路由和通信；同時(shí)完成互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議翻譯、路由和通信。
2.如權(quán)利要求1所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)包括有 ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)、紅外線通信網(wǎng)絡(luò)和無線射頻識(shí)別通信網(wǎng)絡(luò)。
3.如權(quán)利要求1所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述互聯(lián)網(wǎng)包括有3G網(wǎng)絡(luò)、WiFi網(wǎng)絡(luò)和以太網(wǎng)。
4.如權(quán)利要求3所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述核心共性處理平臺(tái)為3G網(wǎng)絡(luò)和WiFi網(wǎng)絡(luò)提供標(biāo)準(zhǔn)的mini-pcie接口。
5.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述硬件接入設(shè)備由FPGA實(shí)現(xiàn)。
6.如權(quán)利要求1、2、3或4所述的用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，其特征在于所述核心共性處理平臺(tái)由X86處理器或ARM處理器構(gòu)成。
全文摘要
用于物聯(lián)網(wǎng)的多模網(wǎng)關(guān)，它包括有核心共性處理平臺(tái)、異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)接入模塊、以太網(wǎng)接入模塊和硬件接入設(shè)備。本發(fā)明能夠解決物聯(lián)網(wǎng)中各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)的接入問題。首先，能夠根據(jù)實(shí)際應(yīng)用裁剪或修改所接入的網(wǎng)絡(luò)類型和網(wǎng)絡(luò)數(shù)量，即異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)都能進(jìn)行裁剪和修改；其次，能夠?qū)崿F(xiàn)所接入的任意網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議翻譯、路由和通信，而不僅僅是異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和基于標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)之間的協(xié)議翻譯、路由和通信；最后，能夠?qū)λ尤氲漠悩?gòu)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)參數(shù)控制和數(shù)據(jù)匯集參數(shù)控制。
文檔編號(hào)H04W88/16GK102510362SQ20111045051
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者劉喬壽, 劉楊, 吉福生, 吳大鵬, 王汝言, 蔣子泉 申請(qǐng)人:重慶郵電大學(xué)