一种基于M5310的物联网NB_IoT终端设备的制作方法

本实用新型涉及物联网技术领域，尤其是涉及一种基于M5310的物联网NB_IoT终端设备。

背景技术：

NB-IoT(Narrow Band Internet of Things)是基于蜂窝的窄带物联网，已经成为万物互联网络的一个重要分支。NB-IoT构建于蜂窝网络，使用180KHz带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，部署成本低、升级方便。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，也称作低功耗广域网(LPWAN)，聚焦于低功耗广覆盖(LPWA)物联网(IoT)市场，是一种可在全球范围内广泛应用的新兴技术，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。NB-IOT使用授权频段，可采取带内、保护带或独立载波等三种部署方式，与现有网络共存。然而基于NB-IOT的特点，如何提供一种抗干扰能力强、低功耗、通信可靠的物联网终端设备仍旧是需要不断解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于M5310的物联网NB_IoT终端设备。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于M5310的物联网NB_IoT终端设备，该终端设备包括主控中心以及分别与主控中心连接的M5310通讯模组、定位模块和传感控制模块，所述的主控中心为STM32ARM CPU芯片，所述的STM32ARM CPU芯片通过串行外设接口与M5310通讯模组连接。

优选地，所述的M5310通讯模组采用的工作频段为Band5或Band8。

优选地，所述的M5310通讯模组通过AT命令设置频段。

优选地，所述的STM32ARM CPU芯片采用STM32F103CXT6ARM CPU。

优选地，所述的STM32F103CXT6ARM CPU通过RS232、RS485、GPIO及ADC与传感控制模块连接。

优选地，所述的传感控制模块包括RFID读卡器、传感器组及控制器。

优选地，所述的传感器组包括红外感应器和环境感应器。

优选地，所述的定位模块与主控中心通过串口连接。

优选地，所述的定位模块采用GPS导航系统或北斗卫星导航装置。

优选地，所述的终端设备还包括电源模块，所述的电源模块与主控中心、M5310通讯模组、定位模块和传感控制模块分别连接，所述的电源模块包括锂电池和锂电池连接槽。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型的物联网NB_IoT终端设备采用M5310通讯模组，其工作频段为Band5或Band8，可自动搜索频率，也可通过AT命令设置频段，更加适用于于低功耗的数据传输，满足3gpp Realease13标准；

(2)实用新型的M5310通讯模组采用LCC封装方式，尺寸小，重量轻，使用方便；

(3)本实用新型的物联网NB_IoT终端设备采用M5310通讯模组和STM32ARM CPU芯片，抗干扰能力强，可向电力、石油、水务、燃气、交通、金融等行业客户提供可靠的M2M通信功能；

(4)本实用新型的物联网NB_IoT终端设备采用的STM32ARM CPU芯片为STM32F103CXT6，具有超低功耗的特性，工作电压宽为1.71-3.60V，能够在1.71V下以32MHz频率全速运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

图2为本实用新型中M5310通讯模组的电路结构图；

图3为本实用新型中STM32F103CXT6芯片的实现电路图；

图4为本实用新型中RS232的实现电路图；

图5为本实用新型中RS485的实现电路图；

图6为本实用新型中定位功能的实现电路图；

图7为本实用新型中的稳压电路图；

图1中标号所示：

1、主控中心STM32ARM CPU芯片，2、M5310通讯模组，3、传感控制模块，4、定位模块，5、电源模块，6、物联设备。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，本实用新型涉及一种基于M5310的物联网NB_IoT终端设备，该终端设备设于要进行物联通信的物联设备上，该终端设备包括主控中心STM32ARM CPU芯片，以及分别与STM32ARM CPU芯片连接的M5310通讯模组、定位模块、传感控制模块及电源模块。

M5310通讯模组为工业级两频段NB_IOT无线模块，其工作频段为Band5或Band8，可自动搜索频率，也可通过AT命令设置频段，主要应用于低功耗的数据传输业务，满足3gpp Realease13标准，具有小尺寸、低功耗、抗干扰能力强的特点，可向电力、石油、水务、燃气、交通、金融等行业客户提供可靠的M2M通信功能。M5310通讯模组的实现电路如图2所示。

传感控制模块包括RFID读卡器、多个传感器和相应的控制器，传感器包括红外感应器和环境感应器等。

STM32ARM CPU通过串口接口与定位模块连接，用于实现设备的定位报时功能；定位模块采用GPS导航系统或北斗卫星导航系统。具体实现电路如图6所示。

电源模块与物联网终端设备的其他模块连接，电源模块包括锂电池和用于放置锂电池的锂电池连接槽，锂电池连接锂电池为物联网终端设备提供电能，锂电池用于为整个设备供电。本实用新型的工作电压为DC 2.4v-3.6v，外部输入可选5V，12V，24V，36V，实现电路如图7所示。

本实施例基于M5310的物联网NB_IoT终端设备，适用于计量计费，智能家居和楼宇自动化，智能交通，智能停车场，无线报警和安防系统，工业监控与能源供应调控，远程灌溉及环境监测等M2M应用，具有功耗低、尺寸小、功能稳定，有利于物联网终端的推广。

作为一种实施方式，STM32ARM CPU采用STM32F103CXT6ARM CPU实现人机接口，具有超低功耗的特性，工作电压宽(1.71-3.60V)，能在1.71V下以32MHz频率全速运行。STM32F103CXT6ARM CPU通过RS232、RS485、GPIO、ADC连接传感控制模块，实现物联网通讯。CPU的实现电路如图3所示。RS232、RS485的实现电路分别如图4、图5所示。

本实施例M5310通讯模组的基本特征如下：

1、M5310工作频段为Band5或Band8，可自动搜索频率，也可通过AT命令设置频段。

频段接收频率发射频率

900MHZ 925～960MHz 880～915MHz

850MHZ 865～894MHz 824～849MHz

2、M5310 3通讯模组满足3gpp Realease13标准。

3、供电：VBAT电压范围为3.1V～4.2V。

4、M5310通讯模组采用低功耗技术，电流功耗在深度睡眠模式下低至3.5uA。

5、M5310通讯模组为LCC封装贴片式模块，30个管脚，尺寸为19mm*18.4mm*2.7mm；M5310内嵌UDP/COAP等数据传输协议及扩展的AT命令。

6、发射功率：23dBm+/-2dB。

7、温度范围：工作温度-40～+85；存储温度：-40～+85。

8、SIM卡接口：支持SIM卡：3V；支持内置SIM IC：3V。

9、天线接口特性阻抗：50欧姆。

10、应用接口：

SWD调试接口；

串口；

SIM卡接口；

ADC接口模拟量输入；

数字GPIO口；

RF接口。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的工作人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。