一种基于IPv6的物联网智能网关的制作方法

文档序号:17817421发布日期:2019-06-05 21:55
一种基于IPv6的物联网智能网关的制作方法

本发明涉及智能网关技术领域,更具体地说,本发明涉及一种基于IPv6的物联网智能网关。



背景技术:

物联网是通过射频识别(RFID)、红外传感器、全球定位系统、激光扫描等信息传感设备按约定的协议把任意物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、监控和管理的一种网络。随着信息社会的发展,网络和信息家电已经越来越多的出现在人们的生活之中,而这一切发展的最终目标都是给人类提供一个舒适、便捷、高效、安全的生活环境。通过将物联网与家居智能网关结合,可以形成一个有效的物联网家居智能系统,提高用户的体验。

专利申请公布号CN 108449805 A的发明专利公开了一种基于IPv6的物联网智能网关,包含集成ZIGBEE无线模块和控制模块的PCB板;其中控制模块内包含有系统控制芯片、WiFi无线单元、路由单元、API接口单元以及支持ipv4、ipv6双协议切换网络连接单元;所述ZIGBEE无线模块包含ZIGBEE控制芯片及数据收发单元,所述嵌入式智能家庭网关通过控制模块来控制外接传感器采集室温、煤气含量、烟火报警信号并传递给通讯终端;同时通讯终端下发控制指令控制外部受控设备的动作。

但是其在实际使用时,仍旧存在较多缺点,如采用ZIGBEE无线模块进行连接时,整个网关中共用一个IP地址,网络延迟较高,安全性能低。



技术实现要素:

为了克服现有技术的上述缺陷,本发明的实施例提供一种基于IPv6的物联网智能网关,采用IPv6协议进行IP地址分配,使得与wifi智能节点连接的外部传感器和智能家居设备均具有单独的IP地址,在单个设备出现问题时可以快速的对故障设备进行检测和标识,便于用户进行检测和维修,并降低了各个智能家居设备与智能网关之间的网络延迟,提高了运行速度。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基于IPv6的物联网智能网关,包括数据应用层、主控芯片和wifi智能节点,所述主控芯片分别连接所述数据应用层和wifi智能节点;

所述wifi智能节点的连接端设有多个外部传感器和智能家居设备,多个所述外部传感器和智能家居设备采用5.0Ghz频率信号与wifi智能节点进行连接,所述wifi智能节点采用IPv6协议进行IP地址分配;

多个所述外部传感器将家居环境内的各项基础信息进行感应并进行收集,将收集后的数据信息通过wifi智能节点传输至主控芯片内,同时多个所述智能家居设备的实时运行状态信息经wifi智能节点传输至主控芯片内,其中,多个所述外部传感器和智能家居设备具有单独的IP地址。

在一个优选地实施方式中,所述主控芯片连接端还设有USB接口、登录模块、通讯终端和RJ45接口,所述USB接口用作智能网关的拓展功能接口,用于将外部独立的智能设备与智能网关进行对接,所述登录模块为智能网关内部系统的登录入口,用于登录智能网关完成部分数据的输入和修改,并对多个智能家居设备和外部传感器进行自定义设置,所述通讯终端为用户的移动智能终端,可设置为手机或平板,所述通讯终端用于接收智能网关内发送的数据信息和报警信息。

在一个优选地实施方式中,所述主控芯片具体为ARM智能芯片,用于为智能网关内部的数据处理和传输提供运算能力的支持。

在一个优选地实施方式中,所述数据应用层连接端设有云端服务器、数据处理模块、存储模块、阈值报警模块和智能防火墙,所述数据应用层为智能网关内部对数据进行进一步处理的功能模块。

在一个优选地实施方式中,所述数据处理模块用于对外部传感器和智能家居设备传输的数据信息进行处理分析,所述阈值报警模块内设置有与各个外部传感器和智能家居设备相对应的阈值数据,并在数据处理模块检测到超越阈值的数据时进行触发报警信号,报警信号经数据应用层传输至通讯终端内部进行提醒。

在一个优选地实施方式中,所述存储模块用于对数据处理模块处理后的数据信息和阈值报警模块触发的阈值进行存储,所述云端服务器为互联网中进行数据存储的功能单元,对数据应用层内运行时产生的各项数据进行网络备份。

在一个优选地实施方式中,所述智能防火墙用于为数据应用层提供一个防护功能。

本发明的技术效果和优点:

1、通过采用IPv6协议进行IP地址分配,使得与wifi智能节点连接的外部传感器和智能家居设备均具有单独的IP地址,在单个设备出现问题时可以快速的对故障设备进行检测和标识,便于用户进行检测和维修,并降低了各个智能家居设备与智能网关之间的网络延迟,提高了运行速度;

2、通过设置智能防火墙对数据应用层进行防护,对外部的恶意数据攻击和捆绑进行防护,配合着IPv6协议提高了智能网关的安全性,降低了被破解的可能性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的数据应用层结构示意图。

图3为本发明的主控芯片部分连接结构示意图。

图4为本发明的wifi智能节点部分连接结构示意图。

附图标记为:1数据应用层、2主控芯片、3 wifi智能节点、4登录模块、5通讯终端、6云端服务器、7数据处理模块、8阈值报警模块、9智能防火墙。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4所示的一种基于IPv6的物联网智能网关,包括数据应用层1、主控芯片2和wifi智能节点3,所述主控芯片2分别连接所述数据应用层1和wifi智能节点3;

所述wifi智能节点3的连接端设有多个外部传感器和智能家居设备,多个所述外部传感器和智能家居设备采用5.0Ghz频率信号与wifi智能节点3进行连接,所述wifi智能节点3采用IPv6协议进行IP地址分配;

多个所述外部传感器将家居环境内的各项基础信息进行感应并进行收集,将收集后的数据信息通过wifi智能节点3传输至主控芯片2内,同时多个所述智能家居设备的实时运行状态信息经wifi智能节点3传输至主控芯片2内,其中,多个所述外部传感器和智能家居设备具有单独的IP地址。

进一步的,所述主控芯片2连接端还设有USB接口、登录模块4、通讯终端5和RJ45接口,所述USB接口用作智能网关的拓展功能接口,用于将外部独立的智能设备与智能网关进行对接,所述登录模块4为智能网关内部系统的登录入口,用于登录智能网关完成部分数据的输入和修改,并对多个智能家居设备和外部传感器进行自定义设置,所述通讯终端5为用户的移动智能终端,可设置为手机或平板,所述通讯终端5用于接收智能网关内发送的数据信息和报警信息。

进一步的,所述主控芯片2具体为ARM智能芯片,用于为智能网关内部的数据处理和传输提供运算能力的支持,所述数据应用层1连接端设有云端服务器6、数据处理模块7、存储模块、阈值报警模块8和智能防火墙9,所述数据应用层1为智能网关内部对数据进行进一步处理的功能模块。

进一步的,所述数据处理模块7用于对外部传感器和智能家居设备传输的数据信息进行处理分析,所述阈值报警模块8内设置有与各个外部传感器和智能家居设备相对应的阈值数据,并在数据处理模块7检测到超越阈值的数据时进行触发报警信号,报警信号经数据应用层1传输至通讯终端5内部进行提醒,所述存储模块用于对数据处理模块7处理后的数据信息和阈值报警模块8触发的阈值进行存储,所述云端服务器6为互联网中进行数据存储的功能单元,对数据应用层1内运行时产生的各项数据进行网络备份,所述智能防火墙9用于为数据应用层1提供一个防护功能。

实施例2

如图1、图3和图4所示,用户通过登录模块4登录智能网关内的系统,完成部分数据的输入和修改,对多个智能家居设备和外部传感器进行自定义设置,在本实施例中,多个外部传感器和智能家居设备采用5.0Ghz频率信号与wifi智能节点3进行连接,wifi智能节点3采用IPv6协议进行IP地址分配,使得与wifi智能节点3连接的外部传感器和智能家居设备均具有单独的IP地址,在单个设备出现问题时可以快速的对故障设备进行检测和标识,便于用户进行检测和维修,并降低了各个智能家居设备与智能网关之间的网络延迟,提高了运行速度,外部传感器将家居环境内的各项基础信息进行感应并进行收集,将收集后的数据信息通过wifi智能节点3传输至主控芯片2内,同时多个智能家居设备的实时运行状态信息经wifi智能节点3传输至主控芯片2内;

如图2、图3和图4所示,数据处理模块7对外部传感器和智能家居设备传输的数据信息进行处理分析,在数据处理模块7检测到外部传感器和智能家居设备中的数据超越设定阈值时,阈值报警模块8触发报警信号,并根据数据中相对应的IP地址,将对应IP地址中的设备信息进行传输,报警信号经数据应用层1传输至通讯终端5内部进行提醒,用户可根据通讯终端5内的信息对相应的设备进行检测和关闭,存储模块对数据处理模块7处理后的数据信息和阈值报警模块8触发的阈值进行存储,并将数据应用层1内运行时产生的各项数据备份于云端服务器6内部;

如图2所示,数据应用层1连接的智能防火墙9起到一个防护作用,对外部的恶意数据攻击和捆绑进行防护,配合着IPv6协议提高了智能网关的安全性,降低了被破解的可能性;

如图3所示,主控芯片2还连接有USB接口,用作智能网关的拓展功能接口,用于将外部独立的智能设备与智能网关进行对接,提高智能网关的扩展性和编辑性。

其次:本发明公开实施例附图中,只涉及到与本公开实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计,在不冲突情况下,本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合;

最后:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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