物联网通信节点的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种物联网通信节点，用于实现现场设备与网关设备之间的通信连接，具有这样的特征，包括：电源管理部，与外部供电装置相连接，用于将外部供电装置提供的外部电压转换为额定工作电压；数据接口部，与现场设备相连接，用于进行信息传输；数据处理部，与数据接口部相连接，用于对传输来的数据信息进行解析处理、调制或解调处理、巴伦变换处理、滤波处理以及放大处理，从而得到相应的可用数据信息；以及通信部，与数据处理部相连接，基于预定通信规则与网关设备相无线通信连接，其中，预定通信规则包含：自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制。本发明能够实现现场设备的运行数据信息实时、安全、可靠地进行无线传输。
【专利说明】
物联网通信节点
技术领域
[0001]本发明属于物联网领域，具体涉及一种能够实现现场设备的运行数据信息实时、安全、可靠地进行无线传输的物联网通信节点。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的快速发展，信息的交换与通信已由人与人之间，逐渐扩展到了物与物之间，由此产生了物联网这一概念。物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感装置，按照统一的协议标准，把物与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
[0003]—般，物联网通信系统主要包含节点模块和网关设备两大部分。其中，节点模块的数量与现场设备的信息传感装置的数量相匹配，即、节点模块与信息传感装置相一一对应连接。而且，所有的节点模块与网关设备之间基于预定通信规则相通信连接。这样，当现场设备产生运行数据信息时，首先，经由信息传感装置传输至相应的节点模块，然后，由节点模块将运行数据信息发送至网关设备，最后由网关设备将运行数据信息发送到外网中相应的远程监控设备。
[0004]目前，两个节点模块之间大都是采用有线的方式相通信连接，这样，虽然两个节点之间的通信安全性较高，但是，对现场设备的物理位置和空间限制很大，不便于现场设备移动。而且，采用有线的方式连接，当节点模块的数量比较多时，势必导致布线线路复杂，而且成本高。
[0005]为了解决上述那样的问题，节点模块之间采用无线方式通信连接已成为发展趋势。然而，在工业领域，由于工业生产环境复杂，存在诸多干扰因素，例如现场设备自身产生的电磁辐射和干扰、电磁波、噪声、静电等，这样，必然会对节点模块与网关设备之间的通信造成干扰，导致运行数据信息无法安全、可靠地传输到远程监控设备中。
【发明内容】
[0006]本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种能够实现现场设备的运行数据信息实时、安全、可靠地进行无线传输的物联网通信节点。
[0007]本发明提供了一种物联网通信节点，用于实现现场设备与网关设备之间的通信连接，具有这样的特征，包括:电源管理部，与外部供电装置相连接，用于将外部供电装置提供的外部电压转换为额定工作电压;数据接口部，与现场设备相连接，用于进行信息传输;数据处理部，与数据接口部相连接，用于对传输来的数据信息进行解析处理、调制或解调处理、巴伦变换处理、滤波处理以及放大处理，从而得到相应的可用数据信息；以及通信部，与数据处理部相连接，基于预定通信规则与网关设备相无线通信连接，其中，预定通信规则包含:自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制。
[0008]在本发明提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征:其中，当存在待入网的物联网通信节点时，该待入网物联网通信节点首先对预定范围内的其它物联网通信节点发出的信息进行侦听，在侦听到任意一个物联网通信节点的信息后，待入网物联网通信节点将入网请求信息发送至被侦听到的物联网通信节点从而发送至网关设备，网关设备对待入网物联网通信节点进行入网信息配置，实现该待入网物联网通信节点自动入网。
[0009]在本发明提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征:其中，MESH组网机制为:每个通信部的网络层协议中预先设定多个通信链路。
[0010]在本发明提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征:其中，时间同步机制为:一旦物联网通信节点与网关设备进行通信，网关设备则对该物联网通信节点的时钟信息进行同步。
[0011]在本发明提供的物联网通信节点中，还可以具有这样的特征:其中，跳频机制为:物联网通信节点基于网关设备分配的信道切换使用进行通信。
[0012]发明的作用与效果
[0013]根据本发明所涉及的物联网通信节点，因为数据接口部能够在现场设备与数据处理部之间进行信息传输，数据处理部能够对数据接口部或通信部传输来的数据进行解析处理、调制或解调处理、滤波处理以及放大处理，电源管理部能够将外部供电装置提供的外部电压转换为物联网通信节点工作所需的额定工作电压，通信部与网关设备之间基于预定通信规则相无线通信连接，该预定通信规则包含自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制，所以，本发明的物联网通信节点通过实现MESH组网、同步跳频、时间同步功能，从而实现了对现场设备的运行数据信息实时地进行安全可靠的无线传输，抗干扰能力强，能够在苛刻的环境下实现无线通信。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的实施例中物联网系统的结构示意图；
[0015]图2是本发明的实施例中物联网通信节点的结构框图；
[0016]图3是本发明的实施例中数据处理部的主体部的电路示意图；以及
[0017]图4是本发明的实施例中数据处理部的另一部分电路示意图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的物联网通信节点作具体阐述。
[0019]在本实施例中，以农业智能大棚的物联网系统为例进行详细说明。
[0020]图1是本发明的实施例中物联网系统的结构示意图。
[0021]如图1所示，物联网系统1000包括大棚200、用于实现对该大棚200进行监控的物联网通信子系统100、以及与物联网通信子系统100通过第一通信网络300相通信连接的客户端400。
[0022]在本实施例中，大棚200整体作为一个现场设备，用于进行农业生产。为了使大棚200所形成的空间中的农作物或植物生长良好，在大棚200中安装有温度传感器210、光照传感器220、灌溉控制阀230以及空气质量传感器240。该四个器件作为信息传感装置，分别用于实时采集大棚200所形成的内环境的湿度信息、光照强度信息、阀门状态信息以及空气质量信息O
[0023]物联网通信子系统100用于实现对大棚200的运行数据信息(S卩、湿度信息、光照强度信息、阀门状态信息以及空气质量信息)进行远程监控。它包含四个物联网通信节点10、一个网关设备20以及通过第二通信网络30与网关设备20相通信连接的云处理终端40。
[0024]四个物联网通信节点10与大棚200中的温度传感器210、光照传感器220、灌溉控制阀230以及空气质量传感器240—一对应连接。用于将各自的传感器采集到运行数据信息发送至网关设备20。
[0025]网关设备20用于接收来自所有物联网通信节点10的运行数据信息，进一步对接收到的运行数据信息进行协议转换，最后，通过第二通信网络30将转换后的运行数据信息发送至云处理终端40中。在本实施例中，第二通信网络30可以为WIFI网络、2G通信网络、3G通信网络或以太网等。
[0026]云处理终端40，一方面通过第二通信网络30接收网关设备20发送来的运行数据信息，进一步对该运行数据信息进行存储、分析等预先设定的处理。另一方面，通过第一通信网络300与客户端400相通信连接。
[0027]客户端400通过第一通信网络300与云处理终端40进行通信，从而访问云处理终端40所接收到的运行数据信息，从而让客户实时监控大棚200的所有运行数据信息。在本实施例中，客户端400为PC机;第一通信网络300可以为WIFI网络、2G通信网络、3G通信网络或以太网等通信网络。
[0028]另外，客户还可以通过客户端400发送与运行数据信息相对应的控制信息至云处理终端40，云处理终端40通过第二通信网络30将接收到的控制信息发送至网关设备20，网关设备20基于预定通信规则将接收到的控制信息发送至相对应的物联网通信节点10，物联网通信节点10将该控制信息传输给相应的传感器，使得大棚200执行与该控制信息相对应的操作。这里，控制信息的形式为电磁波信号。
[0029]具体地，以阀门状态信息为例，客户在客户端400发出作为控制信息(例如“完全打开阀门”、“打开一半阀门”、“关闭阀门”等)，该控制信息经由第一通信网络300发送至云处理终端40中，云处理终端40接收到该控制信息后通过第二通信网络30将其发送至网关设备20中，网关设备20基于预定通信规则将接收到的控制信息发送至与灌溉控制阀230相连接的物联网通信节点10中，该物联网通信节点10将该控制信息传输给灌溉控制阀230，该灌溉控制阀230的控制器基于接收到的控制信息执行相应的操作(S卩、打开阀门或关闭阀门)。
[0030]在本实施例中，虽然大棚200中安装了四个不同的信息传感装置，但是物联网通信子系统100中的四个物联网通信节点10的结构是完全相同，也就是说，任意一个物联网通信节点10都能够匹配不同的信息传感装置。
[0031]以下具体阐述物联网通信节点10的具体结构:
[0032]在此，仅对其中图1中最右侧的物联网通信节点10进行详细说明，省略对其它三个物联网通信节点10的详细说明。
[0033]该物联网通信节点10与灌溉控制阀230相连接，不仅能够将灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息发送至网关设备20中，还能够接收网关设备20发送来的与阀门状态信息相对应的控制信息。也就是说，该物联网通信节点10实现了大棚200与网关设备20之间进行通
?目O
[0034]图2是本发明的实施例中物联网通信节点的结构框图。
[0035]如图2所示，物联网通信节点10包括电源管理部11、数据接口部12、数据处理部13、通信部14以及控制上述各部运行的控制部15。
[0036]电源管理部11与图中未显示的外部供电装置相连接，用于将外部供电装置提供的外部电压转换为物联网通信节点10工作所需的额定工作电压。在本实施例中，外部供电装置为220V交流电源，额定工作电压为3.3V。
[0037]数据接口部12的一端与灌溉控制阀230相连接，另一端与数据处理部13相连接，用于在灌溉控制阀230和数据处理部13之间进行信息传输，例如、将灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息传输至数据处理部13中。
[0038]在本实施例中，数据接口部12包含USB接口模块、RS232接口模块、RS485接口模块、SPI接口模块、IIC接口模块、AD接口模块、1接口模块等。在实际应用中，根据灌溉控制阀230所预设的接口模块，在数据接口部12中选择相应的接口模块并使用传输线连接数据接口部12与灌溉控制阀230。
[0039]数据处理部13与数据接口部12相连接，用于对由数据接口部12输入的运行数据信息(例如、灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息)依次进行解析处理、调制处理、巴伦变换处理、滤波处理以及放大处理;还用于对通信部14接收到的由网关设备20发送来的控制信息(例如、与阀门状态信息相对应的控制信息)依次进行放大处理、滤波处理、巴伦变换处理、解调处理以及解析处理，从而得到相应的可用数据信息。
[0040]在本实施例中，数据处理部13采用的是型号为MC13255的芯片作为主体部以及外接的其它模块来实现的。具体地，
[0041]图3是本发明的实施例中数据处理部的主体部的电路示意图。
[0042]如图3所示，数据处理部13具有电源电压输入端口 13a、第一通信端口 13b、第二通信端口 13c。
[0043]在数据处理部13中，将编号为“45”的VBATT引脚作为电源电压输入端口13a，将编号为“15”、“16”、“23”、“24”、“25”、“26”的六个引脚作为第一通信端口 13b，并且将编号为“60”的引脚作为信息输入输出端口 131;将编号为“52”的引脚作为控制物联网通信节点10执行发送功能的发送信号输出端口，将编号为“59”的引脚作为控制物联网通信节点10执行接收功能的接收信号输出端口。
[0044]其中，编号为“15”的引脚用于输出数字量的阀门状态信息；编号为“16”的引脚用于输入数字量的阀门状态信息;编号为“23”、“24”、“25”以及“26”的引脚分别用于输入或输出模拟量的阀门状态信息或控制信息。
[0045]由上可知，当灌溉控制阀230采集到的湿度信息的形式为数字量时，它则由编号为“16”的引脚输入数据处理部13中。
[0046]当灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息的形式为模拟量或开关量时，该阀门状态信息经由数据接口部12后，经过编号为“23”的引脚进入数据处理部13中。此时，数据处理部13中集成有图中未显示的采样处理模块，通过该采样处理模块对灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息进行采样处理，从而得到与该阀门状态信息相对应的数字量的阀门状态信息。
[0047]数据处理部13的解析处理、调制处理以及解调处理由芯片MC13255中集成的各个模块实现。其中，
[0048]解析处理过程为:首先对灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息转换为可处理的阀门开度值;然后，在数据链路层将该阀门开度值封装成数据帧、并基于硬件携带的加密算法(例如AES-128加密算法)对该数据帧进行加密;其次，将加密后的数据帧在网络层形成数据包；最后，在应用层基于网关设备20分配的唯一的密钥对数据包进行二次加密形成新的数据包。
[0049]调制处理过程为:将解析处理后的数据包转换为相对应的电磁波信号。
[0050]解调处理过程为:将网关设备20发送来的电磁波信号形式的控制信息转换为数字量的控制信息。
[0051]数据处理部13的巴伦变换处理、滤波处理以及放大处理三个功能由与主体部相连接的其它外接模块实现。如下:
[0052]图4是本发明的实施例中数据处理部的另一部分电路示意图。
[0053]如图4所示，数据处理部13包含巴伦变换回路13d、收发切换回路13e、两个型滤波回路13f以及放大处理回路13g。
[0054]巴伦变换回路13d用于对相应的电磁波信号进行巴伦变换处理，从而提高电磁波信号的差分性。该巴伦变换回路13d包含:变换用电感13d-l、第一变换用电容13d-2以及第二变换用电容13d-3。
[0055]变换用电感13d-l的一端与信息输入输出端口131相连接，另一端接地，用于吸收电磁波信号中的低频电磁波，起到通低阻高的作用。
[0056]第一变换用电容13d-2的一端与信息输入输出端口131相连接，另一端接地，用于过滤电磁波信号中的纹波或杂波。
[0057]第二变换用电容13d-3的一端与变换用电感13d-l的一端相连接，另一端与第一变换用电容13d-2的一端相连接，用于过滤电磁波信号中携带的低频电荷。
[0058]由上可知，每个物联网通信节点10既具有发送功能，又具有接收功能，然而，同一时间，一个物联网通信节点10仅能执行发送功能和接收功能中的一个。
[0059]基于上述问题，数据处理部13中设置了收发切换回路13e，该收发切换回路13e设置在巴伦变换回路13d和两个型滤波回路13f之间，用于基于物联网通信节点10的发送与接收功能进行切换导通，从而形成相应的发送回路或接收回路。在本实施例中，收发切换回路13e米用的是型号为sw408的芯片来实现。
[0060]该收发切换回路13e具有发送用控制信号输入端口13e_l、接收用控制信号输入端口 13e-2、数据信号输入输出端口 13e-3、发送用信号输出端口 13e-4以及接收用信号输入端口 13e_5。在本实施例中，该收发切换回路13e的初始状态设置为保持接收回路导通状态，当需要发送运行数据信息时，由数据处理部13输出发送控制信息，使得收发切换回路13e为保持发送回路导通状态，在运行数据信息发送完毕后，再切换回初始状态。
[0061 ]在芯片SW408中，将编号为“4”的引脚作为发送用控制信号输入端口 13e_l，用于输入发送功能相对应的发送控制信号；将编号为“6”的引脚作为接收用控制信号输入端口13e-2，用于输入与接收功能相对应的接收控制信号;将编号“5”的引脚作为数据信号输入输出端口 13e-3，用于输入或输出相应的电磁波信号;将编号“I”的引脚作为发送用信号输出端口 13e-4，用于输出进行巴伦变换处理后的电磁波信号；将编号“3”的引脚作为接收用信号输入端口 13e_5，用于输入型滤波回路13f进行滤波处理后的电磁波信号;将编号“2”的引脚作为接地端口。
[0062]当发送控制信号由发送用控制信号输入端口13e_l输入后，数据信号输入输出端口 13e-3与发送用信号输出端口 13e-4之间形成通路;当接收控制信号由接收用控制信号输入端口 13e-2输入后，接收用信号输入端口 13e-5与数据信号输入输出端口 13e-3之间形成通路。
[0063]两个JT型滤波回路13f都连接在收发切换回路13e与放大处理回路13g之间，并且分别位于收发切换回路13e的发送回路和接收回路上，用于对相应的电磁波信号进行滤波处理，从而滤除该电磁波信号中的杂波等干扰信号。
[0064]在本实施例中，两个Ji型滤波回路13f的结构完全相同，在此仅对连接在收发切换回路13e的发送回路上的型滤波回路13f进行详细说明。
[0065]该型滤波回路13f包含第一滤波用电容13f_l、第二滤波用电容13f_2以及滤波用电感13f-3。
[0066]第一滤波用电容13f_l的一端与收发切换回路13e的“I”号引脚相连接，另一端接地。
[0067]第二滤波用电容13f_2的一端与收发切换回路13e的“I”号引脚相连接，另一端接地。
[0068]滤波用电感13f_3的一端与第一滤波用电容13f_l的一端相连接，另一端与第二滤波用电容13f_2的一端相连接。
[0069]放大处理回路13g连接在两个型滤波回路13f和通信部14之间，用于对电磁波信号进行放大处理，从而增加信号的准确性。在本实施例中，放大处理回路13g采用的是具有型号为RFX2402E的芯片的功率放大器。
[0070]该放大处理回路13g包含发送用信号输入端口13g_l、接收用信号输出端口 13g_2以及信号输入输出端口 13g_3。这里，信号输入输出端口 13g-3作为数据处理部13的第二通信端口 13c。
[0071 ]在芯片RFX2402E中，将编号为“4”的引脚作为发送用信号输入端口 13g_l，用于输入经过型滤波处理的电磁波信号;将编号为“I”的引脚作为接收用信号处理端口 13g-2，用于输出经放大处理后的电磁波信号;将编号为“10”的引脚作为第二通信端口 13c，用于输出作为待发送信号的放大处理后的电磁波信号，或者输入通信部14接收到的电磁波信号形式的控制信息。
[0072]通信部14通过第二通信端口 13c与数据处理部13相连接，并且基于预定通信规则与网关设备20无线通信连接，从而实现将灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息发送至网关设备20中，或者接收网关设备20发送来的与运行数据信息相对应的控制信息。
[0073]在本实施例中，通信部14采用的是与数据处理部13相连接的天线装置，该天线装置的输入输出端口 14a与放大处理回路13g的第二通信端口 13c相连接，从而实现将放大处理回路13g输出的待发送信号发送至网关设备20，或者将接收到的网关设备20发送来的控制信号传输给放大处理回路13g。
[0074]这里，每个物联网通信节点10集成了符合WirelessHart协议标准射频收发器和微处理器，预定通信规则预先设定在所有物联网通信节点10和网关设备20中，它包含自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制。具体地，
[0075]自动入网机制为:
[0076]当存在新的物联网通信节点10需要入网时，该物联网通信节点10首先对预定范围内的其它物联网通信节点10发出的广播信息进行侦听，当收到信息后，它就将其入网请求信息经由被侦听到的物联网通信节点10发送至网关设备20，网关设备20收到该入网请求信息后，则发送相应信息、并对该新的物联网通信节点10进行入网信息配置，从而实现该新的物联网通信节点10自动入网。
[0077]MESH组网机制为:
[0078]每个物联网通信节点10的通信部14的网络层协议中预先设定了多个通信链路，使得该物联网通信节点10能够直接与多个其它的物联网通信节点10进行通信。
[0079]例如，如图1所示，与湿度传感器210相连接的物联网通信节点10的通信部14的网络层协议中预先设定了至少四个通信链路，使得该物联网通信节点10能够与网关设备20、光照传感器220、灌溉控制阀230以及空气质量传感器240直接进行通信。
[0080]因此，图1中的四个物联网通信节点10开始工作后，就能够自动形成蜂窝型网格状网络(即MESH自组网机制)，具有路由冗余机制。这样，即使有一个或多个物联网通信节点10发生故障，通过冗余机制，也能够实现将与该发生故障的物联网通信节点10相连接的传感器采集到的运行数据信息发送至网关设备20中。
[0081 ] 时间同步机制为:
[0082]一旦任意一个物联网通信节点10与网关设备20之间进行通信时，不论是侦听到广播帧，还是收到命令帧回复，网关设备20则对该物联网通信节点10的时钟信息(S卩、时间戳)进行同步，使得物联网通信节点10的时钟信息与网关设备20的时钟信息保持一致，便于网关设备20中的网络管理器对所有的物联网通信节点10进行管理，使得所有的物联网通信节点10按照既定的时序稳定地进行通信。
[0083]跳频机制为:
[0084]当物联网通信节点10入网后，网关设备20则对该物联网通信节点10进行参数配置，其中包括预先分配多个信道供该物联网通信节点10通信时使用，在后续的通信过程中，该物联网通信节点10则基于网关设备20分配的多个信道逐次切换进行使用。
[0085]控制部15中包含用于控制电源管理部11、数据接口部12、数据处理部13以及通信部14运行的计算机程序。
[0086]以下基于上述具体结构，阐述物联网通信子系统100的通信处理过程。
[0087]发送过程:
[0088]数据处理部13的主体部通过编号为“52”的引脚输出控制物联网通信节点10执行发送功能的发送控制信号，该发送控制信号由发送用控制信号输入端口 13e_l输入收发切换回路13e中，使得数据信号输入输出端口 13e_3与发送用信号输出端口 13e_4之间形成通路。
[0089]当灌溉控制阀230采集到的阀门状态信息后，该阀门状态信息通过数据接口部12输入数据处理部13中，数据处理部13首先对该阀门状态信息进行解析处理，然后对重新封装的阀门状态信息进行调制处理并得到相应的电磁波信号，该电磁波信号由信息输入输出端口 131输出，巴伦变换回路13d对输入的电磁波信号进行巴伦变换，变换后的电磁波信号由收发切换回路13e的数据信号输入输出端口 13e_3输入、发送用信号输出端口 13e_4输出至型滤波回路13f，3T型滤波回路13f对输入的电磁波信号进行滤波处理后由发送用信号输入端口 13g-l输入放大处理回路13g中，放大处理回路13g对输入的电磁波信号进行放大处理后形成待发送信号，该待发送信号由第二通信端口 13c输出至通信部14中，通信部14基于预定通信规则将该待发送信号发送至网关设备20中，网关设备20对接收到的电磁波信号进行协议转换、并通过第二通信网络30将转换后的电磁波信号发送至云处理终端40中。
[0090]接收过程:
[0091]数据处理部13的主体部通过编号为“59”的引脚输出控制物联网通信节点10执行接收功能的接收控制信号，该接收控制信号由接收用控制信号输入端口 13e_2输入收发切换回路13e中，使得接收用信号输入端口 13e_5与数据信号输入输出端口 13e_3之间形成通路。
[0092]当客户在客户端400发出与阀门状态信息相对应的电磁波信号形式的控制信息后，客户端400通过第一通信网络300将该控制信息发送至云处理终端40中，云处理终端40通过第二通信网络30将控制信息发送至网关设备20中，网关设备20基于预定通信规则将控制信息发送至相应的物联网通信节点10。
[0093]在该物联网通信节点10中，通信部14接收网关设备20发送来的控制信息并将其通过第二通信端口 13c输入放大处理回路13g中，放大处理回路13g对该控制信息进行放大处理后并由接收用信号输出端口 13g_2输出至型滤波回路13f中，型滤波回路13f对该接收到的控制信息进行滤波处理后并由收发切换回路13e的接收用信号输入端口 13e_5输入、数据信号输入输出端口 13e_3输出至巴伦变换回路13d中，巴伦变换回路13d对该控制信号进行巴伦变换后并由信息输入输出端口 111输入数据处理部13的主体部，该主体部对输入的控制信号进行解调处理从而得到相应的模拟量或数字量的阀门控制信号，进一步基于灌溉控制阀230支持的数据格式对该阀门控制信号进行解析封装，重新封装后的阀门控制信号由第一通信端口 Ilb和数据接口部12输出至灌溉控制阀230中，该灌溉控制阀230的控制器基于接收到的控制信息控制阀门执行相应的操作。
[0094]另外，经测试，本实施例的两个物联网通信节点之间的通信距离可达2KM，穿透性强，抗干扰能力强。
[0095]实施例的作用与效果
[0096]根据本实施例所涉及的物联网通信节点，因为数据接口部能够在现场设备与数据处理部之间进行信息传输，数据处理部能够对数据接口部或通信部传输来的数据进行解析处理、调制或解调处理、滤波处理以及放大处理，电源管理部能够将外部供电装置提供的外部电压转换为物联网通信节点工作所需的额定工作电压，通信部与网关设备之间基于预定通信规则相无线通信连接，该预定通信规则包含自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制，所以，本实施例的物联网通信节点通过实现MESH组网、同步跳频、时间同步功能，从而实现了对现场设备的运行数据信息实时地进行安全可靠的无线传输，抗干扰能力强，能够在苛刻的环境下实现无线通信。
[0097]上述实施方式为本发明的优选案例，并不用来限制本发明的保护范围。
[0098]在本实施例中，物联网通信节点与网关设备之间为无线通信连接，而在本发明中，物联网通信节点可以为无线通信和有线通信并存。
[0099]在本实施例中，外部供电装置为220V交流电源，而在本发明的物联网通信节点中，外部供电装置还可以为现场设备。
[0100]在本实施例中，客户端为PC机，而在本发明的物联网通信节点中，客户端还可以为移动通信装置，例如、智能手机或平板电脑等。
【主权项】
1.一种物联网通信节点，用于实现现场设备与网关设备之间的通信连接，其特征在于，包括: 电源管理部，与外部供电装置相连接，用于将所述外部供电装置提供的外部电压转换为额定工作电压； 数据接口部，与所述现场设备相连接，用于进行信息传输；数据处理部，与所述数据接口部相连接，用于对传输来的数据信息进行解析处理、调制或解调处理、巴伦变换处理、滤波处理以及放大处理，从而得到相应的可用数据信息；以及通信部，与所述数据处理部相连接，基于预定通信规则与所述网关设备相无线通信连接， 其中，所述预定通信规则包含:自动入网机制、MESH组网机制、时间同步机制以及跳频机制。2.根据权利要求1所述的物联网通信节点，其特征在于: 其中，所述自动入网机制为: 当存在待入网的所述物联网通信节点时，该待入网物联网通信节点首先对预定范围内的其它所述物联网通信节点发出的信息进行侦听，在侦听到任意一个所述物联网通信节点的信息后，所述待入网物联网通信节点将入网请求信息发送至被侦听到的所述物联网通信节点从而发送至所述网关设备，所述网关设备对所述待入网物联网通信节点进行入网信息配置，实现该待入网物联网通信节点自动入网。3.根据权利要求1所述的物联网通信节点，其特征在于: 其中，所述MESH组网机制为: 每个所述通信部的网络层协议中预先设定多个通信链路。4.根据权利要求1所述的物联网通信节点，其特征在于: 其中，所述时间同步机制为: 一旦所述物联网通信节点与所述网关设备进行通信，所述网关设备则对该物联网通信节点的时钟信息进行同步。5.根据权利要求1所述的物联网通信节点，其特征在于: 其中，所述跳频机制为: 所述物联网通信节点基于所述网关设备分配的信道切换使用进行通信。
【文档编号】H04W48/18GK105939528SQ201610404414
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年6月8日
【发明人】肖洋, 冯改玲
【申请人】山东普奥智能软件科技有限公司