一种可配置模块化物联网路由器的制作方法

本实用新型涉及无线路由器，特别涉及一种可配置模块化物联网路由器。

背景技术：

近几年物联网产业在国内发展迅速，在部分领域已形成一定的规模。然而家庭物联网产品到目前为止，还未真正进入普通用户的生活。其中一个重要的原因则是网络接入协议很难形成一个统一的标准。目前物联网设备常用的接入协议有ZigBee、蓝牙、wifi、红外等，众协议各有优势，各有所长，很难由一种方案直接替换。

物联网的一个重要的特点是设备能够接入云平台、被远程访问或者操作。wifi技术由于可以直接接入互联网，目前应用相对较为广泛。当下大部分家庭智能产品都通过在设备中内置wifi模块，以实现设备与Internet网络的连接。但wifi协议耗电量大，很多连网设备厂商一直不太愿意接受，尤其是微型廉价设备。

另外市场上出现一种物联网路由器，其集成了ZigBee、蓝牙、红外等多种通信转换模块，以实现家庭中不同协议设备的直接连网需求，且配备较高性能的cpu和大存储空间，试图将路由器打造成家庭控制中心。此类产品不仅价格高昂，由于集成太多功能，对于普通用户来说不少功能处于闲置状态，造成浪费。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种可配置模块化物联网路由器，能根据用户需求选择相应的通信模块，从而实现在满足用户需求的同时，节省用户成本。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种可配置模块化物联网路由器，包括路由器CPU、多个PCI-E接口和多个通信模块，一个通信模块与一个PCI-E接口插接，所述PCI-E接口与路由器CPU电连接。

所述的可配置模块化物联网路由器中，所述通信模块包括：ZigBee模块、蓝牙模块和/或红外模块。

所述的可配置模块化物联网路由器中，所述PCI-E接口包括：Mini-PCIE插口、第一电容和第二电容，所述Mini-PCIE插口的+3.3V管脚通过第一电容接地、也通过第二电容接地、还连接VDD3V3供电端，Mini-PCIE插口的PETp0管脚、PETn0管脚、PERp0管脚、PERn0管脚、REFCLK+管脚、REFCLK-管脚、PERST#管脚连接ZigBee模块，Mini-PCIE插口的WAKE#管脚连接路由器CPU。

所述的可配置模块化物联网路由器中，所述ZigBee模块包括ZigBee天线、滤波芯片、ZigBee芯片、第一电阻和第三电容，所述ZigBee天线通过第一电阻连接滤波芯片的UBP管脚、还通过第三电容接地，滤波芯片的BP1管脚连接ZigBee芯片的RF_N管脚，滤波芯片的BP2管脚连接ZigBee芯片的RF_P管脚，滤波芯片的DIO_0管脚连接Mini-PCIE插口的PETp0管脚，滤波芯片的DIO_1管脚连接Mini-PCIE插口的PETn0管脚，滤波芯片的DIO_3管脚连接Mini-PCIE插口的PERp0管脚，滤波芯片的DIO_4管脚连接Mini-PCIE插口的PERn0管脚，滤波芯片的DIO_6管脚连接Mini-PCIE插口的REFCLK+管脚，滤波芯片的DIO_7管脚连接Mini-PCIE插口的REFCLK-管脚，ZigBee芯片的RESET_N管脚连接Mini-PCIE插口的PERST#管脚。

所述的可配置模块化物联网路由器中，所述ZigBee模块还包括电感、第四电容、第五电容和第六电容，所述ZigBee芯片的DCDC_SW管脚连接电感的一端，电感的另一端通过第四电容接地、也通过第五电容接地、并通过第六电容接地、还连接VDDR供电端。

所述的可配置模块化物联网路由器中，所述ZigBee模块还包括第二电阻和第七电容，所述ZigBee芯片的RESET_N管脚通过第二电阻连接VDDS供电端、也通过第七电容接地。

所述的可配置模块化物联网路由器中，所述ZigBee模块还包括第一晶振、第二晶振、第八电容、第九电容、第十电容和第十一电容，所述第一晶振的一端连接ZigBee芯片的X32K_Q1管脚、也通过第八电容接地，第一晶振的另一端连接ZigBee芯片的X32K_Q2管脚、也通过第九电容接地，所述第二晶振的第1端连接ZigBee芯片的X24M_N管脚、也通过第十电容接地，第二晶振的第3端连接ZigBee芯片的X24M_P管脚、也通过第十二电容接地，第二晶振的第2端和第3端接地。

所述的可配置模块化物联网路由器中，所述PCI-E接口的数量大于等于通信模块的数量。

相较于现有技术，本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器，包括路由器CPU、多个PCI-E接口和多个通信模块，一个通信模块与一个PCI-E接口插接，所述PCI-E接口与路由器CPU电连接。本实用新型通过在传统路由器上增加多个PCI-E接口，可以直接将各种通信模块与PCI-E接口插接，在软件上只需要给与现有的PCI-E驱动和现有的设备选址支持，实现了智能模块与Internet网数据的双向传输，从而实现了通信模块通过相应的PCI-E接口与Internet网进行数据交互，用户购买时，只需选择需要的通信模块，而无需另行考虑通信模块的连网问题，有利于物联网产品在家居生活领域的发展。

附图说明

图1为本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器的结构框图；

图2本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器中的应用实施例的结构框图；

图3为本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器中的PCI-E接口的电路图；

图4为本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器中的ZigBee模块的电路图。

具体实施方式

本实用新型提供一种可配置模块化物联网路由器，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器，包括路由器CPU 1、多个PCI-E接口3和多个通信模块2，一个通信模块2与一个PCI-E接口3插接，所述PCI-E接口3与路由器CPU 1电连接。PCI-E接口3为具有金手指的插槽结构，各通信模块2为金手指插卡结构，将通信模块2插入路由器的PCI-E接口3中即可。

本实用新型通过在传统路由器上增加多个PCI-E接口3，可以直接将各种通信模块2与PCI-E接口3插接，在软件上只需要给与现有的PCI-E驱动和现有的设备选址支持，实现了智能模块与Internet网数据的双向传输，从而实现了通信模块2通过相应的PCI-E接口3与Internet网进行数据交互，即实现了将通信设备发过来的数据转发的Internet网，同时解析网络发送过来的指令并转发给通信设备。

请一并参阅图2，所述通信模块2包括：ZigBee模块、蓝牙模块、红外模块、和/或其它通信模块2。优选的，所述PCI-E接口3的数量大于等于通信模块2的数量，实现更多通信协议设备的连接。

本实用新型通过在原有路由器的基础上增加多个PCI-E接口3，用户可以根据自己实际需求选购对应的通信模块2，将通信模块2直接插到PCI-E接口3中，就可以实现自定义物联网路由器，实现家中相应接入协议的智能设备连接入网的需求，实现了在满足用户需求的同时，降低用户的购买成本，有利于物联网产品在家居生活领域的发展。

请一并参阅图3和图4，所述PCI-E接口3包括：Mini-PCIE插口U1、第一电容C1和第二电容C2，所述Mini-PCIE插口U1的+3.3V管脚通过第一电容C1接地、也通过第二电容C2接地、还连接VDD3V3供电端，Mini-PCIE插口U1的PETp0管脚、PETn0管脚、PERp0管脚、PERn0管脚、REFCLK+管脚、REFCLK-管脚、PERST#管脚连接ZigBee模块，Mini-PCIE插口U1的WAKE#管脚连接路由器CPU 1。

请一并参阅图4，所述ZigBee模块包括ZigBee天线A1、滤波芯片U2、ZigBee芯片U3、第一电阻R1和第三电容C3，所述第一电阻R1为0欧电阻，与第三电容C3一起构成RC滤波电路，ZigBee天线A1接收的信号经RC滤波电路滤波处理、再经滤波芯片U2滤波送入ZigBee芯片U3中进行ZigBee协议数据处理转换，再通过Mini-PCIE插口U1传输给Mini-PCIE插口U1，实现数据通信，以完成ZigBee天线A1数据的搜集以及指令分发工作。

具体的，所述ZigBee天线A1通过第一电阻R1连接滤波芯片U2的UBP管脚、还通过第三电容C3接地，滤波芯片U2的BP1管脚连接ZigBee芯片U3的RF_N管脚，滤波芯片U2的BP2管脚连接ZigBee芯片U3的RF_P管脚，滤波芯片U2的DIO_0管脚连接Mini-PCIE插口U1的PETp0管脚，滤波芯片U2的DIO_1管脚连接Mini-PCIE插口U1的PETn0管脚，滤波芯片U2的DIO_3管脚连接Mini-PCIE插口U1的PERp0管脚，滤波芯片U2的DIO_4管脚连接Mini-PCIE插口U1的PERn0管脚，滤波芯片U2的DIO_6管脚连接Mini-PCIE插口U1的REFCLK+管脚，滤波芯片U2的DIO_7管脚连接Mini-PCIE插口U1的REFCLK-管脚，ZigBee芯片U3的RESET_N管脚连接Mini-PCIE插口U1的PERST#管脚。

较佳地，所述ZigBee模块还包括电感L1、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6，所述ZigBee芯片U3的DCDC_SW管脚连接电感L1的一端，电感L1的另一端通过第四电容C4接地、也通过第五电容C5接地、并通过第六电容C6接地、还连接VDDR供电端。所述电感L1、第四电容C4、第五电容C5和第六电容C6构成LC滤波电路，给ZigBee芯片U3的DCDC_SW管脚提供稳定的电压。

进一步地，所述ZigBee模块还包括第一晶振Y1、第二晶振Y2、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10和第十一电容C11。所述第一晶振Y1和第二晶振Y2用于提供时钟，确保信号传输稳定可靠。

具体实施时，所述第一晶振Y1的一端连接ZigBee芯片U3的X32K_Q1管脚、也通过第八电容C8接地，第一晶振Y1的另一端连接ZigBee芯片U3的X32K_Q2管脚、也通过第九电容C9接地，所述第二晶振Y2的第1端连接ZigBee芯片U3的X24M_N管脚、也通过第十电容C10接地，第二晶振Y2的第3端连接ZigBee芯片U3的X24M_P管脚、也通过第十二电容接地，第二晶振Y2的第2端和第3端接地。

由于蓝牙模块、红外模块等都是使用现有的模块，由各模块进行相应的协议数据转换后，发送给相应的PCI-E接口3即可实现联网功能。

本实用新型在传统路由器功能基础上，预留多个PCI-E插槽，用户需要物联网扩展时，根据个人所需协议类型，选购相应的标准协议转换模块，将其插入到路由器PCI-E插槽中，协议转换模块可以直接与智能设备进行交互识别，通过路由器，可以将设备需要发送到Internet网的数据发出。最终实现ZigBee，蓝牙或红外等物联网产品的连网功能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器，大大节省用户使用物联网路由器的成本，对将来可能出现的各种物联网产品有较高的兼容性，对可能出现的新的物联网接入协议具有良好的扩展性。

2、通过本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器，物联网智能产品可以根据设备自身的特点选择最为适合的网络接入协议，而无需另行考虑另一端设备的连网问题，有利于物联网产品在家居生活领域的发展。

3、本实用新型提供的可配置模块化物联网路由器，采用模块化设计可以帮助开发人员快速定位系统问题，降低开发难度，缩短物联网路由器产品的开发周期，提高了开发的灵活性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。