本實用新型涉及自動化領域,尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)終端。
背景技術(shù):
隨著智慧城市的不斷推進,前端物聯(lián)網(wǎng)感知層設備越來越多,各自不同廠家的協(xié)議也是各種各樣,再加上中心后臺的綜合化,復雜化,前端設備和后端中心的銜接由于協(xié)議的不統(tǒng)一,造成前后端設備都可能需要進行調(diào)整。作為銜接前后端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)終端也就應運而生。物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)終端作為整個系統(tǒng)的中間設備,可以接入不同廠家、不同協(xié)議的前端設備,轉(zhuǎn)化成中心后臺需要的協(xié)議和格式,再傳遞給中心后臺進行綜合化處理,是實現(xiàn)系統(tǒng)統(tǒng)一性的關鍵。目前的物聯(lián)網(wǎng)設備,往往只有單一的通訊接口,并且無法實現(xiàn)不同應用場景下的數(shù)據(jù)回傳。而且由于協(xié)議的不統(tǒng)一,增加了回傳后中心解析的復雜程度。作為前端感知層設備,功能也比較單一,無法提供當前設備的位置、時間等諸多信息。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決背景技術(shù)中所存在的技術(shù)問題,本實用新型提出了一種物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)終端,可以有效的解決以上問題,為系統(tǒng)提供全面的信息和穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。
本實用新型的技術(shù)解決方案是:物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)終端,其特征在于:所述數(shù)據(jù)終端包括微控制器以及分別均與微控制器連接的GPS設備、實時時鐘設備、FLASH存儲器、RS485總線通信設備、RS232串行通信設備、CAN總線設備、ZIGBEE設備、以太網(wǎng)控制器、WIFI設備、GPRS通信設備。
上述數(shù)據(jù)終端包括微控制器的CAN總線接口、RS485總線通信設備的RS485總線接口,RS232串行通信設備的RS232接口和ZIGBEE設備的ZIGBEE接口。
上述微控制器采用ARM嵌入式處理器STM32F407。
上述GPS設備是NEO-6M,授時精度200ns,定位精度2.5mCEP。
上述實時時鐘設備是RTC芯片DS3231。
上述FLASH存儲器是W25X16。
上述以太網(wǎng)控制器是W5500。
本實用新型的有益效果:
本設備采用四種前端接口,保證接入感知層設備的多樣性;三種后端接口,通過有線或無線方式傳遞數(shù)據(jù),保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行裕⑶液喕嗽O備的安裝方式。
采用的GPS設備采用先進的GPS芯片,授時、定位精度高。RTC設備保證了時間延續(xù)的穩(wěn)定性和精確性。
本設備采用設備化設計,體積小巧,有效的降低了制造成本。
本設備采用嵌入式系統(tǒng),無硬盤和風扇設計,防震設計,穩(wěn)定可靠。
本設備采用工業(yè)級芯片,工作溫度-20℃-70℃,適合戶外使用。
附圖說明
圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
具體實施方式
參見圖1,物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)終端由微控制單元1、GPS設備2、高精度實時時鐘3、FLASH存儲器4、RS485總線通信設備5、RS232串行通信設備6、CAN總線設備7、ZIGBEE設備8、以太網(wǎng)控制器9、WIFI設備10、GPRS通信設備11組成。
微控制芯片設備采用先進的ARM嵌入式處理器STM32F407,工作頻率高,處理速度快。內(nèi)置嵌入式操作系統(tǒng),負責整個設備的邏輯控制工作等。
GPS設備2是采用高性能GPS芯片NEO-6M,授時精度可達200ns,定位精度可達2.5mCEP,使用有源天線保證搜星速度和連接穩(wěn)定性;通過TTL電平RS232串行通信接口將GPS信息以NMEA0183格式傳輸給微控制單元1,還為微控制單元1提供1PPS的秒脈沖信號。
實時時鐘設備采用高精度RTC芯片DS3231,精度可控制在±2ppm,全年誤差可控制在1分鐘以內(nèi),其通過I2C總線與微控制芯片進行通信。作為設備的第二時鐘源,當GPS設備失效時,可有效保持設備時間的穩(wěn)定性和時間精度。
FLASH設備W25X16用來存儲設備的IP地址、產(chǎn)品識別碼、感知層傳感器數(shù)據(jù)等關鍵信息,設備掉電后可讀取信息,保持設備工作狀態(tài)與掉電前一樣。設備采用先進的芯片,擦寫次數(shù)達100萬次,數(shù)據(jù)可保持100年。其通過SPI總線與微控制芯片進行通信。
RS485總線通信設備、CAN總線通信設備和ZIGBEE設備是微控制芯片與外部感知層設備如傳感器的通信通道,這三種通信方式基本涵蓋了所有的傳感器輸出接口,負責獲取感知層傳感器的數(shù)據(jù)信息。
RS232串行通信設備是微控制芯片與外部串行設備通信的通道,其將串行設備發(fā)送的RS232電平轉(zhuǎn)換為TTL電平給微控制芯片。
以太網(wǎng)控制W5500集成全硬件高性能TCP/IP協(xié)議棧,連接RJ45物理接口,負責與系統(tǒng)內(nèi)其他網(wǎng)絡設備進行有線通信,其通過SPI通信總線與微控制芯片進行通信。
WIFI設備和GRRS設備是在設備安裝時,因為位置局限性,無法進行網(wǎng)線鋪設的情況下,與后端進行數(shù)據(jù)傳遞的通道。
電源設備將接入的+12V電源進行穩(wěn)壓和分配給各部分供電。
當使用設備時,為設備提供直流+12V電源,通過RS485總線、CAN總線或ZIGBEE設備連接到感知層傳感器設備,通過網(wǎng)線連接設備到交換機或通過無線方式直接與后端進行通信。