一种物联网通讯系统的制作方法
【专利摘要】一种物联网通讯系统，包括主控制网络和至少一区域控制网络，该主控制网络通过电源线与所述区域控制网络相连，其特征在于：主控制网络通过交流电力载波线路连接至每一区域控制网络，每一区域控制网络包括至少一终端和一区域控制器，每一终端通过直流电力载波线路连接至区域控制器。与现有技术相比，本实用新型采用220V交流PLC(Power?line?Communication，电力线载波通讯)通信和低压直流PLC通信的级联，可实现超大节点数、超大范围的物联网系统。同时，该物联网系统，全部采用电源线载波通信，系统在给负载终端提供电源的同时又能进行相互通信，无需另外增加网络布线。
【专利说明】-种物联网通讯系统 【【技术领域】】
[0001] 本实用新型涉及一种物联网通讯系统，特别是涉及一种基于电力线载波通信的物 联网通讯系统。 【【背景技术】】
[0002] 物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的 普通物理对象实现互联互通的网络。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络 的融合应用，被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网被视为 互联网的应用拓展，应用创新是物联网发展的核心，以用户体验为核心的创新2. 0是物联 网发展的灵魂。
[0003] 物物之间通讯，若采用互联网的IP互连技术的话，每个终端（物）的联网成本会 极高，不利于物联网的应用推广。目前，成熟商用的物联网，一般都采用成本相对较低的总 线通讯技术，将数十个终端，共享总线进行通讯。典型的总线通讯技术有：RS485、RS232、CAN 总线，以及PLC (Power line Communication,电力线载波通讯）。然而，单条总线通讯，一般 传输距离只有几十米，总终端数量也只能支持数十个。所以，对于一些终端节点数较大的物 联网系统，多采用2级结构。请参阅图1，一般的物联网系统大多采用2级结构，包括主控制 器网络101和区域控制网络102。主控制器网络101通过以太网络将区域控制器1021和主 控制器1011连通起来。区域控制网络102通过总线通讯，对较小范围内的数十个终端进行 控制。主控制器1011到区域控制器1021 -般距离较远，通信带宽要求较高，现有的方案中， 多采用以太网接口互联。而区域控制网络102内一般距离较近，负载不多，总通讯带宽要求 也不高，不需采用成本较高的以太网接口，现有的解决方案多采用RS485、RS232甚至采用 PLC总线的方式将所有终端连接在一起。如果主控制网络101通过以太网连接至区域控制 网络102,则需要进行大量网络布线，这样增加了施工难度和施工成本且会延长施工周期。 在区域控制网络102内若采用RS485、RS232等总线的连接方式同样需要额外增加布线的成 本，且布线成本极高、工程实现复杂。并且在大型的应用环境中，区域控制网络102中需要 的节点数较多，需要采用交换机进行节点间的通信。而一般的交换机的接口 24或48个，在 节点数量很多时，需要采用多个交换机进行多级交换和业务汇聚，不仅网络结构复杂，通讯 成本也大幅上升。 【实用新型内容】
[0004] 为解决现有技术的物联网通讯系统通信线路布线困难、负载复杂、干扰信号多、负 载阻抗不匹配或用电负载少的技术问题，本实用新型提供一种布线简单，通信线路上负载 简单且数量多、干扰信号少的物联网通讯系统。
[0005] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：提供一种物联网通讯系统，包括主 控制网络和至少一区域控制网络，该主控制网络通过电源线与所述区域控制网络相连，主 控制网络通过交流电力载波线路连接至每一区域控制网络，每一区域控制网络包括至少一 终端和一区域控制器，每一终端通过直流电力载波线路连接至区域控制器。
[0006] 优选地，主控制网络进一步包括主控制器和主控制器网关，主控制器通过交流电 力载波线路与主控制器网关连接。
[0007] 优选地，每一区域控制网络的至少一终端并联连接区域控制器。
[0008] 优选地，至少一区域控制网络并联连接至主控制网络。
[0009] 优选地，区域控制器进一步包括一供电模块，供电模块一端通过直流电力载波线 路与所述终端相连，另一端通过交流电力载波线路与主控制网关相连。
[0010] 优选地，供电模块进一步包括一低压转换模块，低压转换模块连接至交流电力载 波线路与直流电力载波线路之间。
[0011] 优选地，区域控制器进一步包括一信号传输模块，该信号传输模块一端通过直流 电力载波线路与所述终端相连，另一端通过交流电力载波线路与主控制器网关相连。
[0012] 优选地，信号传输模块进一步包括一正向控制回路，该正向控制回路包括一交流 PLC通信收发模块、一载波通信转发模块及一直流PLC通信收发模块，直流PLC通信收发模 块通过交流电力载波线路与主控制器网关相连，直流PLC通信收发模块连接至载波通信转 发模块，载波通信转发模块连接至交流PLC通信收发模块，交流PLC通信收发模块通过直流 电力载波线路与至少一终端相连。
[0013] 与现有技术相比，本发明采用220V交流PLC通信和低压直流PLC通信的级联，可 实现超大节点数、超大范围的物联网系统。比如：220V交流载波，实现100个节点、500米距 离的载波通信；低压直流载波，实现30个节点、20米距离的载波通信；那么，通过2级PLC 级联，将可构建最大达3000个节点、覆盖范围达1万平米范围的物联网系统。同时，该物联 网系统，全部采用电源线载波通信，系统在给负载终端提供电源的同时又能进行相互通信， 无需另外增加网络布线。
[0014] 【【专利附图】
【附图说明】】
[0015] 图1是现有技术的物联网通讯系统的结构框图。
[0016] 图2是本实用新型提供的一种物联网通讯系统的结构框图。
[0017] 图3是图2所示的区域控制器的原理框图。 【【具体实施方式】】
[0018] 为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0019] 请参阅附图2,本实用新型提供的一种物联网通讯系统20,其包括一主控制网络 201和多个区域控制网络202。主控制网络201通过电源线与区域控制网络202相连。
[0020] 主控制网络201，包括主控制器2011，主控制器网关2012以及220V交流载波线路 2013。其中，主控制器2011通过220V交流载波线路2013与主控制网关2012串联。多个 区域控制器2013通过220V交流载波线路2013并联后串联连接至主控制网关2012。
[0021] 区域控制网络202,包括区域控制器2021、终端2022及低压直流载波线路2023。 多个终端2022之间先通过低压直流载波线路2023并联连接，然后连接至区域控制器2021。
[0022] 多个区域控制器2021之间低压直流载波线路2023相并联，然后通过220V交流载 波线路2013串联连接至主控制网关2012。
[0023] 请参阅图3,区域控制器2021的原理框图。区域控制器2021，包括低压直流转换 模块20121、220V交流PLC通信收发模块20122、载波通信转发模块20123、低压直流PLC通 信收发模块20214。
[0024] 低压直流转换模块20211，将220V交流电转换为低压直流电，用于给后级终端 2022供电。
[0025] 220V交流PLC通信收发模块20212,用于接收和发送信息，实现和主控制器网关 2012的通信。
[0026] 低压直流PLC通信收发模块20213,用于发送、接收信息，实现和各终端2022的通 ?目；
[0027] 载波通信转发模块20214,用于实现220V交流PLC的通信信号到低压直流PLC通 信信号的信息转换。
[0028] 当220V的交流PLC信号输入该区域控制器2021时，低压直流转换模块20121将 220V交流电源转换成低压直流电源，而后为后级的终端2022供电。同时220V交流PLC通 信收发模块20122获取到220V交流电中的通信信号，再通过载波通信转发模块20124把该 通信信号转换成低压直流PLC通信信号。低压直流PLC通信收发模块10123接收到通信信 号后再和各终端2022进行通信。低压直流PLC通信收发模块20123接收到各终端2022的 通信信号时，通过载波通信转发模块20124把该通信信号转换成220V交流PLC通信信号， 220V交流PLC通信收发模块20122获取到通信信号后，将该信号反馈给主控制器2011。
[0029] 在实际应用中，主控制器2011可以为电脑，终端2022可以是停车场停车位上的传 感器、照明系统或指示灯。采用该物联网通信系统20可进行车位检测，将有无停车等信息 上报主控中心，然后车位检测控制对应的车位引导灯，接着主控中心分区统计各区域及总 的停车数量，控制路口指引屏的显示和指引，电脑根据车场各物理位置的车辆及人员情况， 动态调节照明系统的亮度和开关，最大化节能。本物联网系统，也可应用在智能楼宇管理系 统或环境监测系统；终端节点，也可以是面板控制按钮、或者环境监测相关的传感器等。
[0030] 与现有技术相比，本发明采用220V交流PLC通信和低压直流PLC通信的级联，可 实现超大节点数、超大范围的物联网系统。比如：220V交流载波，实现100个节点、500米距 离的载波通信；低压直流载波，实现30个节点、20米距离的载波通信；那么，通过2级PLC 级联，将可构建最大达3000个节点、覆盖范围达1万平米范围的物联网系统。同时，该物联 网系统，全部采用电源线载波通信，系统在给负载终端提供电源的同时又能进行相互通信， 无需另外增加网络布线。
[0031] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本实用新型的保护 范围之内。
【权利要求】
1. 一种物联网通讯系统，包括主控制网络和至少一区域控制网络，该主控制网络通过 电源线与所述区域控制网络相连，其特征在于：主控制网络通过交流电力载波线路连接至 每一区域控制网络，每一区域控制网络包括至少一终端和一区域控制器，每一终端通过直 流电力载波线路连接至区域控制器。
2. 如权利要求1所述的物联网通讯系统，其特征在于：主控制网络进一步包括主控制 器和主控制器网关，主控制器通过交流电力载波线路与主控制器网关连接。
3. 如权利要求1所述的物联网通讯系统，其特征在于：每一区域控制网络的至少一终 端并联连接区域控制器。
4. 如权利要求2所述的物联网通讯系统，其特征在于：至少一区域控制网络并联连接 至主控制网络。
5. 如权利要求4所述的物联网通讯系统，其特征在于：至少一区域控制器并联连接至 主控制器网关。
6. 如权利要求4所述的物联网通讯系统，其特征在于：交流电力载波线路上的电压为 220V至550V，直流电力载波线路上的电压为0v-36v。
7. 如权利要求2所述的物联网通讯系统，其特征在于：区域控制器包括一低压转换模 块，低压转换模块连接在交流电力载波线路与直流电力载波线路之间。
8. 如权利要求7所述的物联网通讯系统，其特征在于：区域控制器包括一信号传输模 块，该信号传输模块一端通过直流电力载波线路与所述终端相连，另一端通过交流电力载 波线路与主控制器网关相连。
9. 如权利要求7所述的物联网通讯系统，其特征在于：信号传输模块包括一正向控制 回路，该正向控制回路包括一交流PLC通信收发模块、一载波通信转发模块及一直流PLC通 信收发模块，交流PLC通信收发模块通过交流电力载波线路与主控制器网关相连，交流PLC 通信收发模块连接至载波通信转发模块，载波通信转发模块连接至直流PLC通信收发模 块，直流PLC通信收发模块通过直流电力载波线路与至少一终端相连。
【文档编号】H04B3/54GK203872207SQ201420029184
【公开日】2014年10月8日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】刘芬 申请人:刘芬