本發(fā)明涉及路由器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于嵌入式無線路由器。

背景技術(shù)：

路由器（Router），是連接因特網(wǎng)中各局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)的設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑，按前后順序發(fā)送信號(hào)，路由器是互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的樞紐， 目前路由器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，各種不同檔次的產(chǎn)品已成為實(shí)現(xiàn)各種骨干網(wǎng)內(nèi)部連接、骨干網(wǎng)間互聯(lián)和骨干網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)互通業(yè)務(wù)的主力軍，現(xiàn)在無線路由器已將成為工作、休閑以及家庭生活中必備的網(wǎng)絡(luò)接入工具，但是現(xiàn)有的無線路由器一般的安全性能不高，穩(wěn)定性能差，且在停電時(shí)就無法正常使用，往往造成很多不便甚至帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問題，本發(fā)明提供了一種基于嵌入式無線路由器，工作穩(wěn)定，系統(tǒng)可靠性高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)帶寬的共享，帶寬高信號(hào)強(qiáng)，且能夠?qū)崿F(xiàn)斷電運(yùn)行，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于嵌入式無線路由器，包括路由器外殼，所述路由器外殼的外表面頂端鑲嵌有功能按鍵和狀態(tài)指示燈，路由器外殼的正側(cè)面鑲嵌有接線插口，所述路由器外殼的內(nèi)部集成有所有的電氣元件，包括硬件核心平臺(tái)，所述硬件核心平臺(tái)包括主控芯片，所述主控芯片的電源引腳連接有供電模塊，數(shù)據(jù)交換端連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊，主控芯片的網(wǎng)絡(luò)通信端口連接有以太網(wǎng)控制器，所述以太網(wǎng)控制器的另一端連接有移動(dòng)通信模塊，主控芯片的信號(hào)輸出端口連接有WiFi模塊，主控芯片還連接有外圍電路；所述移動(dòng)通信模塊包括GPRS模塊和4G模塊，GPRS模塊和4G模塊并聯(lián)到以太網(wǎng)控制器的端口。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控芯片5采用TI公司的DM3730嵌入式處理器芯片，該芯片內(nèi)部集成有JTAG調(diào)試串口、UART轉(zhuǎn)換串口，且搭載有uCLinux操作系統(tǒng)。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述供電模塊6包括隔離變壓器14和充電鋰電池15，所述隔離變壓器14的輸入端連接有防漏電插頭16，輸出端分成兩路，一路連接到充電鋰電池15的充電端，一路輸出連接有整流濾波器17，充電鋰電池15和整流濾波器17的輸出端并聯(lián)連接有電子開關(guān)18，所述電子開關(guān)18連接到主控芯片5的I²C端口。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7包括FLASH存儲(chǔ)器19和DDR存儲(chǔ)器20，所述FLASH存儲(chǔ)器19用于存儲(chǔ)操作程序指令，所述DDR存儲(chǔ)器20用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖和程序運(yùn)行。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述以太網(wǎng)控制器8采用兩塊DM9000芯片并聯(lián)形成，一塊用于進(jìn)行輸入控制，一塊用于進(jìn)行輸出控制，且以太網(wǎng)控制器8內(nèi)置有SRAM存儲(chǔ)器。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述WiFi模塊10包括SOC芯片21，所述SOC芯片21內(nèi)置有加密編碼器，SOC芯片21的編碼輸出端連接有射頻信號(hào)發(fā)生器22，所述射頻信號(hào)發(fā)生器22的輸出端連接有功率放大器23。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述外圍電路11包括晶振電路24、復(fù)位電路25和LCD驅(qū)動(dòng)器26，所述LCD驅(qū)動(dòng)器26連接到主控芯片5的DSS端口，且LCD驅(qū)動(dòng)器26的輸出端連接有LCD顯示器27。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述GPRS模塊12包括GSM芯片28，所述GSM芯片28采用WISMOQuikQ2400Series芯片，該芯片具有GPRS功能，GSM芯片28連接有I²C存儲(chǔ)器29和以太網(wǎng)接口30，所述以太網(wǎng)接口30與以太網(wǎng)控制器8電氣連接。

作為本發(fā)明一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述4G模塊13包括多?；鶐酒?1，所述多?；鶐酒捎肕DM9x00系列芯片，多?；鶐酒?1的信號(hào)輸入輸出端連接有收發(fā)天線32，多模基帶芯片31還連接有RS232轉(zhuǎn)換串口33，所述RS232轉(zhuǎn)換串口33與以太網(wǎng)控制器8電氣連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：該基于嵌入式的GPRS/4G無線路由器，通過設(shè)置供電模塊，利用隔離變壓器連接市電給充電鋰電池充電，從而保證了在停電狀態(tài)下，可以通過充電鋰電池進(jìn)行供，保證了停電時(shí)繼續(xù)工作，避免斷網(wǎng)帶來的諸多不便，且可以實(shí)現(xiàn)隨身攜帶便于移動(dòng)；通過設(shè)置移動(dòng)通信模塊，利用以太網(wǎng)控制器控制實(shí)現(xiàn)對(duì)GPRS模塊和4G模塊的智能選擇，從而保證路由器工作在最穩(wěn)定、信號(hào)最強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)制式，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；通過設(shè)置WiFi模塊，利用WiFi模塊中的加密編碼器，實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱秘鑰加密操作，提高裝置的安全性能；本發(fā)明工作穩(wěn)定，系統(tǒng)可靠性高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)帶寬的共享，帶寬高信號(hào)強(qiáng)，且能夠?qū)崿F(xiàn)斷電運(yùn)行。

附圖說明

圖1為本發(fā)明模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為供電模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為移動(dòng)通信模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為WiFi模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-路由器外殼；2-功能按鍵；3-狀態(tài)指示燈；4-硬件核心平臺(tái)；5-主控芯片；6-供電模塊；7-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；8-以太網(wǎng)控制器；9-移動(dòng)通信模塊；10-WiFi模塊；11-外圍電路；12-GPRS模塊；13-4G模塊；14-隔離變壓器；15-充電鋰電池；16-防漏電插頭；17-整流濾波器；18-電子開關(guān)；19-FLASH存儲(chǔ)器；20-DDR存儲(chǔ)器；21-SOC芯片；22-射頻信號(hào)發(fā)生器；23-功率放大器；24-晶振電路；25-復(fù)位電路；26-LCD驅(qū)動(dòng)器；27-LCD顯示器；28-GSM芯片；29-I²C存儲(chǔ)器；30-以太網(wǎng)接口；31-多?；鶐酒?2-收發(fā)天線；33-RS232轉(zhuǎn)換串口。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請(qǐng)參閱圖1至圖5，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案：一種基于嵌入式無線路由器，包括路由器外殼1，所述路由器外殼1的外表面頂端鑲嵌有功能按鍵2和狀態(tài)指示燈3，路由器外殼1的正側(cè)面鑲嵌有接線插口3，所述路由器外殼1的內(nèi)部集成有所有的電氣元件，包括硬件核心平臺(tái)4，所述硬件核心平臺(tái)4包括主控芯片5，所述主控芯片5的電源引腳連接有供電模塊6，數(shù)據(jù)交換端連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7，主控芯片5的網(wǎng)絡(luò)通信端口連接有以太網(wǎng)控制器8，所述以太網(wǎng)控制器8的另一端連接有移動(dòng)通信模塊9，主控芯片5的信號(hào)輸出端口連接有WiFi模塊10，主控芯片5還連接有外圍電路11；所述移動(dòng)通信模塊9包括GPRS模塊12和4G模塊13，GPRS模塊12和4G模塊13并聯(lián)到以太網(wǎng)控制器8的端口；

所述主控芯片5采用TI公司的DM3730嵌入式處理器芯片，該芯片內(nèi)部集成有JTAG調(diào)試串口、UART轉(zhuǎn)換串口，且搭載有uCLinux操作系統(tǒng)；所述供電模塊6包括隔離變壓器14和充電鋰電池15，所述隔離變壓器14的輸入端連接有防漏電插頭16，輸出端分成兩路，一路連接到充電鋰電池15的充電端，一路輸出連接有整流濾波器17，充電鋰電池15和整流濾波器17的輸出端并聯(lián)連接有電子開關(guān)18，所述電子開關(guān)18連接到主控芯片5的I²C端口；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7包括FLASH存儲(chǔ)器19和DDR存儲(chǔ)器20，所述FLASH存儲(chǔ)器19用于存儲(chǔ)操作程序指令，所述DDR存儲(chǔ)器20用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)緩沖和程序運(yùn)行。

所述以太網(wǎng)控制器8采用兩塊DM9000芯片并聯(lián)形成，一塊用于進(jìn)行輸入控制，一塊用于進(jìn)行輸出控制，且以太網(wǎng)控制器8內(nèi)置有SRAM存儲(chǔ)器；所述WiFi模塊10包括SOC芯片21，所述SOC芯片21內(nèi)置有加密編碼器，SOC芯片21的編碼輸出端連接有射頻信號(hào)發(fā)生器22，所述射頻信號(hào)發(fā)生器22的輸出端連接有功率放大器23；所述外圍電路11包括晶振電路24、復(fù)位電路25和LCD驅(qū)動(dòng)器26，所述LCD驅(qū)動(dòng)器26連接到主控芯片5的DSS端口，且LCD驅(qū)動(dòng)器26的輸出端連接有LCD顯示器27；

所述GPRS模塊12包括GSM芯片28，所述GSM芯片28采用WISMO QuikQ2400 Series芯片，該芯片具有GPRS功能，GSM芯片28連接有I2C存儲(chǔ)器29和以太網(wǎng)接口30，所述以太網(wǎng)接口30與以太網(wǎng)控制器8電氣連接；所述4G模塊13包括多?；鶐酒?1，所述多?；鶐酒捎肕DM9x00系列芯片，多?；鶐酒?1的信號(hào)輸入輸出端連接有收發(fā)天線32，多?；鶐酒?1還連接有RS232轉(zhuǎn)換串口33，所述RS232轉(zhuǎn)換串口33與以太網(wǎng)控制器8電氣連接。

本發(fā)明的工作原理：GPRS(General Packet Radio Service)是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱，是在GSM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種分組交換的數(shù)據(jù)承載和傳輸方式。與原有的GSM比較，GPRS在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的承載和支持上具有非常明顯的優(yōu)勢(shì):通過多個(gè)GSM時(shí)隙的復(fù)用，支持的數(shù)據(jù)傳輸速率更高，理論峰值達(dá)115kb/s；不同的網(wǎng)絡(luò)用戶共享同一組GPRS信道，但只有當(dāng)某一個(gè)用戶需要發(fā)送或接收數(shù)據(jù)時(shí)才會(huì)占用信道資源。這樣，通過多用戶的業(yè)務(wù)復(fù)用，更有效地利用無線網(wǎng)絡(luò)信道資源，特別適合突發(fā)性、頻繁的小流量數(shù)據(jù)傳輸，很好地適應(yīng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的突發(fā)性特點(diǎn)；GPRS計(jì)費(fèi)方式更加靈活，可以支持按數(shù)據(jù)流量來進(jìn)行計(jì)費(fèi)；與無線應(yīng)用協(xié)議(WAP)技術(shù)不同，GPRS能夠隨時(shí)為用戶提供透明的IP通道，可直接訪問Internet中的所有站點(diǎn)和資源；采用信道復(fù)用技術(shù)，每一個(gè)GPRS用戶都能夠?qū)崿F(xiàn)永遠(yuǎn)在線；

4G是集3G與WLAN于一體，并能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量、音頻、視頻和圖像等，4G能夠以100Mbps以上的速度下載，比目前的家用寬帶ADSL（4兆）快25倍，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無線服務(wù)的要求，此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。

所述路由器外殼1采用防水絕緣材料制成，具有良好的防護(hù)屏蔽性能，保護(hù)內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu)；所述功能按鍵2連接到主控芯片5的輸入口，用于進(jìn)行電源開關(guān)、重啟等工作狀態(tài)選擇，所述狀態(tài)指示燈3用于指示當(dāng)前的工作狀態(tài)，正常時(shí)為綠色燈按按頻率閃爍，表明當(dāng)前傳輸正常，出現(xiàn)故障時(shí)紅色燈亮；

（1）所述硬件核心平臺(tái)4搭建實(shí)現(xiàn)整個(gè)路由器的控制平臺(tái)，所述主控芯片5為整個(gè)裝置的控制核心，該芯片內(nèi)部集成有JTAG調(diào)試串口和UART轉(zhuǎn)換串口，通過JTAG調(diào)試串口進(jìn)行程序下載和調(diào)試，實(shí)現(xiàn)uCLinux操作系統(tǒng)環(huán)境搭建操作，UART轉(zhuǎn)換串口用于實(shí)現(xiàn)傳輸格式轉(zhuǎn)換，便于與外部硬件進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；

（2）所述外圍電路11用于實(shí)現(xiàn)主控芯片5的正常工作，所述晶振電路24用于提供機(jī)器周期產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，保證主控芯片5的處理速度，所述復(fù)位電路25用于實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作，可以實(shí)現(xiàn)重新啟動(dòng)，并在出現(xiàn)故障時(shí)強(qiáng)行退出；所述LCD驅(qū)動(dòng)器26用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)顯示的電平轉(zhuǎn)換，連接的LCD顯示器27鑲嵌在路由器外殼1的上表面，可以顯示當(dāng)前的工作狀態(tài)參數(shù)；

（3）所述供電模塊6用于對(duì)整個(gè)裝置進(jìn)行供電操作，所述隔離變壓器14通過防漏電插頭16直接連接到交流市電網(wǎng)中，隔離變壓器14將220V高壓電變換成10V低壓交流電，一邊給充電鋰電池15進(jìn)行充電，一邊直接通過整流濾波器17進(jìn)行整流濾波操作，變換成穩(wěn)定的低壓直流電，滿足主控芯片5的電壓要求；當(dāng)電網(wǎng)供電正常時(shí)，所述電子開關(guān)18連接到整流濾波器17的輸出端，直接為主控芯片供電；當(dāng)出現(xiàn)停電或電網(wǎng)故障不能正常工作時(shí)，電子開關(guān)18跳變至充電鋰電池15通路，直接由充電鋰電池15進(jìn)行供電，可以防止出現(xiàn)停電時(shí)即斷網(wǎng)帶來的諸多麻煩和不便；

（4）主控芯片5接通電源后，開始從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊7讀取相關(guān)的操作指令進(jìn)行操作；所述FLASH存儲(chǔ)器19包括包括NORFlash和NANDFLASH，NOR型Flash特點(diǎn)是可靠性高、隨機(jī)讀取速度快，適用于擦除和編程操作較少而直接執(zhí)行代碼的場(chǎng)合，即應(yīng)用程序可直接在Flash內(nèi)運(yùn)行，不必把代碼讀到系統(tǒng)RAM中；而NAND型Flash能提供極高的單元密度，可以達(dá)到高存儲(chǔ)密度，并且寫入和擦除的速度也很快，適用于純數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和文件存儲(chǔ)；所述DDR存儲(chǔ)器20在系統(tǒng)中主要用作程序的運(yùn)行空間、數(shù)據(jù)及堆棧區(qū)。當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，CPU首先從Flash中的復(fù)位地址0x0處讀取啟動(dòng)代碼，在完成系統(tǒng)的初始化后，程序代碼調(diào)入DDR存儲(chǔ)器20中運(yùn)行，以提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度；同時(shí)，操作系統(tǒng)、用戶堆棧及應(yīng)用程序也都被加載到DDR存儲(chǔ)器20M中；

（5）所述以太網(wǎng)控制器8用于進(jìn)行以太網(wǎng)接入控制，其中一塊DM9000A接收網(wǎng)絡(luò)上到來的數(shù)據(jù)包，交給CPU處理，再通過另一塊發(fā)送給主機(jī)，從主機(jī)發(fā)送到外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包處理同樣如此；所述UART轉(zhuǎn)換接口19用于實(shí)現(xiàn)全雙工和半雙工傳輸格式轉(zhuǎn)換，所述編解碼器20用于進(jìn)行加密編碼和解碼操作；

（6）所述移動(dòng)通信模塊9用于實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)連接操作，所述GPRS模塊12用于實(shí)現(xiàn)GPRS制式網(wǎng)絡(luò)連接，所述4G模塊13既可以實(shí)現(xiàn)3G網(wǎng)絡(luò)連接也可以實(shí)現(xiàn)4G網(wǎng)絡(luò)連接；

所述GPRS模塊12中的GSM芯片28連接有10MHz的晶振提供系統(tǒng)時(shí)鐘，連接有復(fù)位電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位操作，連接有I²C存儲(chǔ)器29，用于存儲(chǔ)需要長(zhǎng)期保存的數(shù)據(jù)，連接有以太網(wǎng)接口30為系統(tǒng)接入以太網(wǎng)提供物理連接通道；

所述4G模塊13中的多模基帶芯片31用于支持TD-SCDMA/WCDMA的3G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)和LTE-TDD/FDD的4G網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，保證通信時(shí)的上行和下行速率達(dá)到設(shè)計(jì)要求，所述收發(fā)天線32用于接收衛(wèi)星信號(hào)并且進(jìn)行信號(hào)發(fā)送，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入操作；所述RS232轉(zhuǎn)換串口33用于實(shí)現(xiàn)4G模塊13與以太網(wǎng)控制器8的數(shù)據(jù)交換；

（7）所述WiFi模塊10用于實(shí)現(xiàn)無線熱點(diǎn)配置，所述SOC芯片21將從主控芯片5接收到的信號(hào)，利用內(nèi)部地加密編碼器進(jìn)行加密編碼，再通過射頻信號(hào)發(fā)生器22將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，利用功率放大器23進(jìn)行放大后，形成WiFi熱點(diǎn)信號(hào)，以供移動(dòng)設(shè)備使用。

工作流程：

1）連接防漏電插頭16，按下功能按鍵2，路由器開始工作；

2）主控芯片5按照接收到的信號(hào)強(qiáng)度，控制以太網(wǎng)控制器8，智能選擇GPRS模塊12或4G模塊13接入；

3）WiFi模塊10加密轉(zhuǎn)換，形成WLAN熱點(diǎn)，以供移動(dòng)設(shè)備接入。

該基于嵌入式的GPRS/4G無線路由器，通過設(shè)置供電模塊6，利用隔離變壓器14連接市電給充電鋰電池15充電，從而保證了在停電狀態(tài)下，可以通過充電鋰電池15進(jìn)行供，保證了停電時(shí)繼續(xù)工作，避免斷網(wǎng)帶來的諸多不便，且可以實(shí)現(xiàn)隨身攜帶便于移動(dòng)；通過設(shè)置移動(dòng)通信模塊9，利用以太網(wǎng)控制器8控制實(shí)現(xiàn)對(duì)GPRS模塊12和4G模塊13的智能選擇，從而保證路由器工作在最穩(wěn)定、信號(hào)最強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)制式，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性；通過設(shè)置WiFi模塊10，利用WiFi模塊10中的加密編碼器，實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱秘鑰加密操作，提高裝置的安全性能；本發(fā)明工作穩(wěn)定，系統(tǒng)可靠性高，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)2G/3G/4G網(wǎng)絡(luò)帶寬的共享，帶寬高信號(hào)強(qiáng)，且能夠?qū)崿F(xiàn)斷電運(yùn)行。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。