本实用新型涉及物联网领域，特别是涉及一种应用于LED智能照明的物联网终端。
背景技术：
基于蜂窝的窄带物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHz的带宽，可直接部署于GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)网络、UMTS(Universal Mobile Telecommunications System，通用移动通信系统)网络或LTE(Long Term Evolution，长期演进)网络，以降低部署成本、实现平滑升级。
NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。据说NB-IoT设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
移动通信正在从人和人的连接，向人与物以及物与物的连接迈进，万物互联是必然趋势。然而当前的4G网络在物与物连接上能力不足。事实上，相比蓝牙、ZigBee(紫蜂协议)等短距离通信技术，移动蜂窝网络具备广覆盖、可移动以及大连接数据等特性，能够带来更加丰富的应用场景，理应成为物联网的主要连接技术。作为LTE的演进型技术，4.5G除了具有高达1Gbps的峰值速率，还意味着基于蜂窝物联网的更多连接数，支持海量M2M(Machine-to-Machine/Man，机器对机器\人)连接以及更低时延，将助推高清视频、VoLTE(Voice over LTE)以及物联网等应用快速普及。蜂窝物联网正在开启一个前所未有的广阔市场。
对于电信运营商而言，车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生海量连接，远远超过人与人之间的通信需求。
NB-IoT具备四大特点：一是广覆盖，将提供改进的室内覆盖，在同样的频段下，NB-IoT比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力；二是具备支撑海量连接的能力，NB-IoT一个扇区能够支持10万个连接，支持低延时敏感度、超低的设备成本、低设备功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IoT终端模块的待机时间可长达10年；四是更低的模块成本，企业预期的单个接连模块不超过5美元。
智能路灯又叫智能化路灯，或者智慧路灯、智慧照明，是采用物联网和云计算技术，对城市公共照明管理系统进行全面升级，实现路灯集中管控、运维信息化、照明智能化。目前全世界的路灯保有量超过40亿，智能路灯无疑是物联网不可或缺的一个落实点。
现有的物联网路灯控制技术通常采用交流电源，白天交流电源关闭，LED路灯、LED路灯内部的信息处理模块、信息传输模块均处于断电状态；晚上统一供给交流电源，同一路上的LED路灯、LED路灯内部的信息处理模块、信息传输模块同时通电工作。这就导致了白天路灯始终不能在线控制，而晚上同时开启时，很多物联网终端同时上电、连接网络，因为网络带宽被限制的原因，导致物联网终端上线时间非常长甚至有的模组无法入网，远远无法达到国家要求的入网时间标准。而且现有的物联网路灯中数据上传到后台的频率是30分钟/次，路灯上电后30分钟后LED路灯的运行参数才会上传给后台，时间比较久，后台掌握数据的实时性比较差。
此外，现有的物联网路灯中物联网终端模组与SIM卡一般分开工作，端口比较多，组装较复杂。
因此，如何加快物联网路灯上电时的入网时间、LED路灯的运行参数送达后台的时间已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种应用于LED智能照明的物联网终端，用于解决现有技术中物联网路灯上电时的入网时间长、LED路灯的运行参数送达后台的时间长等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种应用于LED智能照明的物联网终端，所述应用于LED智能照明的物联网终端至少包括：
LED驱动模块、微处理模块、窄带物联网终端模组、电源转换模块及备用电池；
所述LED驱动模块接收交流电源，将所述交流电源转化为直流控制信号以控制LED发光；
所述微处理模块连接所述LED驱动模块及所述窄带物联网终端模组，将所述LED驱动模块中输出的信号传输到所述窄带物联网终端模组；
所述窄带物联网终端模组连接所述微处理模块，对所述微处理模块输出的信号进行无线传输；
所述电源转换模块连接所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组，接收所述交流电源，将所述交流电源转换为直流电源，为所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组供电；
所述备用电池连接所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组，为所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组供电。
优选地，所述LED驱动模块包括LED调光控制单元。
优选地，所述微处理模块包括通信接口、输入\输出端口、安全功能单元、窄带物联网终端模组命令产生单元、身份识别单元；
所述通信接口连接所述LED驱动模块及所述窄带物联网终端模组，分别与所述LED驱动模块及所述窄带物联网终端模组双向通信；
所述输入\输出端口连接物联网终端中的各模块，实现所述微处理模块与各模块之间控制信号的双向传输；
所述安全功能单元连接物联网终端中的各模块，对各模块进行监控，以确保各模块在安全环境下工作；
所述窄带物联网终端模组命令产生单元连接所述窄带物联网终端模组，将所述LED驱动模块中输出的信号以AT指令的形式传输到所述窄带物联网终端模组；
所述身份识别单元连接所述窄带物联网终端模组，与所述窄带物联网终端模组进行身份识别。
更优选地，所述身份识别单元包括应用于通用分组无线网络的SIM卡、应用于基于蜂窝的窄带物联网网络的SIM卡或应用于增强机器类通信网络的SIM卡。
优选地，所述窄带物联网终端模组包括射频单元、电源管理单元及模拟\数字基带单元。
优选地，所述电源转换模块包括全波整流单元、全桥整流单元、半波整流单元、可控硅整流单元或IGBT整流单元。
优选地，所述备用电池为一次性电池或充电电池。
更优选地，所述备用电池为大容量锂铁超级电容、太阳能电池或温差电池。
优选地，所述应用于LED智能照明的物联网终端还包括上电检测模块，连接所述交流电源，用于检测所述交流电源，并发出触发信号以将LED的运行参数送达后台。
如上所述，本实用新型的应用于LED智能照明的物联网终端，具有以下有益效果：
本实用新型的应用于LED智能照明的物联网终端在交流电源关闭时通过备用电池为微处理模块及窄带物联网终端模组供电，避免窄带物联网终端模组的重新上电初始化，解决了多个窄带物联网终端模组同时入网拥挤、入网时间长以及LED路灯的运行参数送达后台的时间长的问题；同时将SIM卡集成到微处理模块内部以简化组装复杂度。
附图说明
图1显示为本实用新型的应用于LED智能照明的物联网终端的结构示意图。
元件标号说明
1 应用于LED智能照明的物联网终端
11 LED驱动模块
12 微处理模块
121 通信接口
122 输入\输出端口
123 安全功能单元
124 窄带物联网终端模组命令产生单元
125 身份识别单元
13 窄带物联网终端模组
14 电源转换模块
15 备用电池
16 上电检测模块
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅图1。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
如图1所示，本实用新型提供一种应用于LED智能照明的物联网终端1，所述应用于LED智能照明的物联网终端1包括：
LED驱动模块11、微处理模块12、窄带物联网终端模组13、电源转换模块14、备用电池15及上电检测模块16。
如图1所示，所述LED驱动模块11接收交流电源AC，将所述交流电源AC转化为直流控制信号以控制LED(图中未显示)发光。
具体地，所述LED驱动模块11包括但不限于LED调光控制单元，将所述交流电源AC转化为直流控制信号，以为LED路灯供电并控制LED路灯的亮度和色度。
如图1所示，所述微处理模块12连接所述LED驱动模块11及所述窄带物联网终端模组13，将所述LED驱动模块11中输出的信号传输到所述窄带物联网终端模组13。
具体地，在本实施例中，所述微处理模块12包括通信接口121、输入\输出端口122、安全功能单元123、窄带物联网终端模组命令产生单元124及身份识别单元125。
更具体地，所述通信接口121连接所述LED驱动模块11及所述窄带物联网终端模组13，分别与所述LED驱动模块11及所述窄带物联网终端模组13双向通信。所述LED驱动模块11中输出的LED路灯运行参数通过所述通信接口121传输到所述微处理模块12中，经过所述窄带物联网终端模组命令产生单元124的处理产生AT(Attention)指令，再通过所述通信接口121将所述AT(Attention)指令发送到所述窄带物联网终端模组13；同时所述窄带物联网终端模组13将后台接收到信息后的反馈信息通过所述通信接口121传输到所述微处理模块12，并由所述微处理模块12对所述反馈信息进行识别，以判断LED路灯的运行参数是否送达后台；此外，所述窄带物联网终端模组13将从后台接收到的控制信息已AT指令的形式藉由所述通信接口121传输到所述微处理模块12，所述微处理模块12对该AT指令进行处理后通过所述通信接口121发送到所述LED驱动模块11，以此实现对LED路灯的远程控制。
更具体地，所述输入\输出端口122连接物联网终端中的各模块，实现所述微处理模块12与各模块之间控制信号的双向传输。所述输入\输出端口122为I\O端口，可以输入也可以输出，在本实施例中，所述输入\输出端口122中包括多个连接端口，所述微处理模块12通过所述输入\输出端口122向其他模块发送控制信号，其他模块通过所述输入\输出端口122向所述微处理模块12发送状态信息或检测信息，以此实现所述微处理模块12对各模块的控制。
更具体地，所述安全功能单元123连接物联网终端中的各模块，对各模块进行监控，以确保各模块在安全环境下工作。在本实施例中，所述安全功能单元123通过所述输入\输出端口122接收各检测信号以判断各模块是否工作于安全环境中，若存在安全隐患则通过所述输入\输出端口122发出控制信号以调整工作环境或关闭各个模块。工作环境的隐患包括但不限于过压、过流、过温。
更具体地，所述窄带物联网终端模组命令产生单元124连接所述窄带物联网终端模组13，将所述LED驱动模块11中输出的信号以AT指令的形式传输到所述窄带物联网终端模组13。在本实施例中，所述窄带物联网终端模组命令产生单元124接收所述LED驱动模块11中输出的LED路灯运行参数信号，并加入包头和包尾以形成AT指令，该AT指令通过所述通信接口121被传输到所述窄带物联网终端模组13中最终发送到后台。
更具体地，所述身份识别单元125连接所述窄带物联网终端模组13，与所述窄带物联网终端模组13进行身份识别。所述身份识别单元125为SIM(Subscriber Identity Module)卡，包括但不限于应用于通用分组无线网络(General Packet Radio Service，GPRS)的SIM卡、应用于基于蜂窝的窄带物联网网络(Narrow Band Internet of Thing，NB-IoT)的SIM卡或应用于增强机器类通信网络(Enhanced Machine Type Communication，eMTC)的SIM卡，在此不一一列举。完成身份识别后，所述窄带物联网终端模组13接入相应的网络。在本实施例中，所述身份识别单元125设置于所述微处理模块12的内部，可大大简化外围器件的安装复杂度。
如图1所示，所述窄带物联网终端模组13连接所述微处理模块12，对所述微处理模块12输出的信号进行无线传输。
具体地，在本实施例中，所述窄带物联网终端模组13包括射频单元、电源管理单元及模拟\数字基带单元(图中未显示)，以实现无线信号的收发。任意无线信号的收发模块均适用于本实用新型的窄带物联网终端模组13，不以本实施例为限。
如图1所示，所述电源转换模块14连接所述微处理模块12及所述窄带物联网终端模组13，接收所述交流电源AC，将所述交流电源AC转换为直流电源，为所述微处理模块12及所述窄带物联网终端模组13供电。
具体地，所述电源转换模块14包括但不限于全波整流单元、全桥整流单元、半波整流单元、可控硅整流单元或IGBT整流单元。任意可实现交流转直流的电路均适用于本实用新型的电源转换模块14，在此不一一列举。
如图1所示，所述备用电池15连接所述微处理模块12及所述窄带物联网终端模组13，为所述微处理模块12及所述窄带物联网终端模组13供电。
具体地，所述备用电池15为一次性电池或充电电池。更具体地，所述备用电池15包括但不限于大容量锂铁超级电容、太阳能电池或温差电池。若所述备用电池15为一次性电池则需要进行定期的更换；若所述备用电池15为充电电池则所述交流电源AC为所述备用电池15充电，以避免频繁更换电池带来的不便。
如图1所示，所述上电检测模块16连接所述交流电源AC，用于检测所述交流电源AC，并发出触发信号以将LED的运行参数送达后台。
具体地，所述上电检测模块16接收所述交流电源AC，一旦所述交流电源AC到来，所述上电检测模块16发出一触发信号，所述触发信号通过所述输入\输出端口122进入所述微处理模块12，所述微处理模块12接收到该出发信号后控制所述窄带物联网终端模组13立即将LED路灯的运行参数发送到后台，使得后台在通电的第一时间获取LED路灯的运行参数，以此监测LED路灯的运行情况，并做出相应动作。假设某路段LED路灯上电后由于LED灯的损坏均无法发光，如果以现在30分钟/次的信息发送频率，后台将在上电30分钟后发现该路段路灯的故障，在这30分钟内路灯故障未被发现，也没有采取补救措施，该路段一直处于黑暗状态下，路面安全得不到保障；而通过本实用新型的上电检测模块16发出的信号来触发LED路灯的运行参数的发送，可在上电的同时获取LED路灯的状态，及时发现问题解决问题。
所述应用于LED智能照明的物联网终端1的工作原理如下：
如图1所示，白天时，交流电源AC断开，所述LED驱动模块11(LED路灯)、所述电源转换模块14及所述上电检测模块16均不工作，所述微处理模块12及所述窄带物联网终端模组13处均由所述备用电池15供电，所述窄带物联网终端模组13与无线网络处于连通的状态。
晚上时，所述交流电源AC接通，所述LED驱动模块11将所述交流电源AC为LED路灯供电，LED路灯点亮；所述电源转换模块14将所述交流电源AC转换为直流电源为所述微处理模块12及所述窄带物联网终端模组13供电，同时，所述电源转换模块14为所述备用电池15充电；所述上电检测模块16检测到所述交流电源AC后发出一触发信号，所述微处理模块12在所述触发信号的控制下将所述LED驱动模块中输出的LED路灯运行参数以AT指令的形式发送到所述窄带物联网终端模组13，并通过无线网络发送到后台，后台接收到LED路灯运行参数后发送一反馈信号，该信号被所述微处理模块12识别。
由于所述窄带物联网终端模组13一直有电源供给，始终与无线网络保持连接，因此避免了多个窄带物联网终端模组13在交流电源接通时同时上电入网的情况，大大提高工作效率。同时，LED路灯的运行参数送达后台的效率也大大提高。
因此，本实用新型的应用于LED智能照明的物联网终端在交流电源关闭时通过备用电池为微处理模块及窄带物联网终端模组供电，避免窄带物联网终端模组的重新上电初始化，解决了多个窄带物联网终端模组同时入网拥挤、入网时间长以及的时间长的问题；同时将SIM卡集成到微处理模块内部以简化组装复杂度。
综上所述，本实用新型提供一种应用于LED智能照明的物联网终端，包括：LED驱动模块、微处理模块、窄带物联网终端模组、电源转换模块及备用电池；所述LED驱动模块接收交流电源，将所述交流电源转化为直流控制信号以控制LED发光；所述微处理模块连接所述LED驱动模块及所述窄带物联网终端模组，将所述LED驱动模块中输出的信号传输到所述窄带物联网终端模组；所述窄带物联网终端模组连接所述微处理模块，对所述微处理模块输出的信号进行无线传输；所述电源转换模块连接所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组，接收所述交流电源，将所述交流电源转换为直流电源，为所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组供电；所述备用电池连接所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组，为所述微处理模块及所述窄带物联网终端模组供电。本实用新型的应用于LED智能照明的物联网终端在交流电源关闭时通过备用电池为微处理模块及窄带物联网终端模组供电，避免窄带物联网终端模组的重新上电初始化，解决了多个窄带物联网终端模组同时入网拥挤、入网时间长以及LED路灯的运行参数送达后台的时间长的问题；同时将SIM卡集成到微处理模块内部以简化组装复杂度。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。