一种工业物联网DTU及通信方法与流程

本发明涉及通讯设备，特别是涉及一种工业物联网dtu及通信方法。

背景技术：

1、物联网dtu由于工作性质的要求，需要在在gsm、lora、wifi、蓝牙等多种通信网络场景下使用，各种场景下对天线的接收和发射特性也有多样化的需求，从而需要采用鞭型天线或f型天线进行数据收发。

2、现有的物联网dtu单元往往采用一根全向天线，也有针对不同的通信网络设置单独的天线进行通信；对于前者而言，一根全向天线需要兼顾多种通信场景，性能势必受到限制，影响数据的收发；对于后者，需要设置多组天线，无疑增加了使用成本。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种工业物联网dtu及通信方法，从而使dtu主机能够适应不同场景下天线的接收和发射需求，结构更为灵活，利于降低使用成本。

2、为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

3、本发明第一方面提供了一种工业物联网dtu，包括dtu主机以及与dtu主机连接的可重构天线；dtu主机设有气压调节单元；

4、可重构天线包括天线底座、设于天线底座的天线外层、转动设于天线外层内的天线内层和设于天线内层内的重构驱动机构；

5、天线内层包括第一管体，第一管体的外侧壁设有一组沿纵向排列的第一导电插件和多组沿横向排列在第一导电插件一侧的第二导电插件；第一导电插件靠近第二导电插件的一端设有浮动探针；

6、天线外层包括由弹性材料制成的第二管体，第二管体内侧壁沿周向均布有连接组件；

7、重构驱动机构用于带动天线内层转动，以调整天线收发方向，以及用于驱动连接组件将相邻两个第一导电插件电性串接、或将第一导电插件与相邻的第二导电插件电性导通、或将相邻的两个第二导电插件电性串接，以调整天线频率；

8、天线底座、天线外层和天线内层围蔽形成有与气压调节单元连通的气腔，以通过气压调节单元调整气腔内的气压，使连接组件与第一导电插件和/或第二导电插件之间断开连接。

9、可选地，第一导电插件的两端和第二导电插件的两端均设有触头；浮动探针设置在第一导电插件的触头上；

10、连接组件包括连接块，连接块内嵌设有磁性块，连接块两端均设有导电块和间隔设有两个插孔，两个导电块之间通过连接轴相连；

11、重构驱动机构活动设置有电磁铁，通过电磁铁对磁性块产生磁性吸附力，使得连接块的插孔与第一导电插件的触头和/或第二导电插件的触头插接配合。

12、可选地，重构驱动机构包括转动设于天线底座并位于第一管体内的导向架、转动设于导向架的传动杆、滑动套设于导向架并与传动杆套接的滑动块、设于导向架的伸缩组件、用于驱动导向架转动的第一动力件、用于驱动传动杆转动的第二动力件、设于滑动块的馈源探针；电磁铁设于滑动块，在伸缩组件伸出至与第一管体内侧壁接触时，导向架通过伸缩组件同步带动天线内层转动；

13、第一导电插件和第二导电插件均设有向内贯穿第一管体并用于与馈源探针接触的馈源触点。

14、可选地，伸缩组件包括伸缩器和摩擦块，伸缩器固定设置在导向架上，摩擦块连接在伸缩器的输出端上。

15、可选地，传动杆与滑动块螺纹套接，导向架设置有导向杆，滑动块滑动套接在导向杆上。

16、可选地，可重构天线还包括固定座，天线底座固定连接在固定座上，固定座内设有容纳槽，第一动力件位于容纳槽内，固定座内还设有气道，气道将气腔和气压调节单元连通。

17、可选地，位于最底端的连接块设置有与连接轴电性连接的接地端子。

18、可选地，dtu主机还设置有控制单元和与控制单元连接的存储单元，气压调节单元与控制单元连接。

19、本发明第二方面提供了一种基于上述所述的工业物联网dtu的通信方法，包括如下步骤：

20、s1、dtu主机根据需要发送的数据包的类型和数据接收对象生成需要使用的第一天线参数；

21、s2、dtu主机获取当前可重构天线的第二天线参数；

22、s3、dtu主机比较第一天线参数和第二天线参数是否相同；

23、若相同，则直接通过可重构天线进行数据包收发；

24、若不相同，则dtu主机控制气压调节单元向可重构天线的气腔内充气，使可重构天线复位，再根据第一天线参数通过重构驱动机构使天线内层和天线外层配合，形成与第一天线参数相匹配的可重构天线，然后通过可重构天线进行数据包收发。

25、本发明的有益效果为：本发明通过天线内层设置沿纵向排列的第一导电插件和多组沿横向排列在第一导电插件一侧的第二导电插件，在天线外侧设置连接组件，从而通过重构驱动机构带动天线内层转动，实现天线收发方向的调整，同时能够通过重构驱动机构驱动对应的连接组件将相邻的第一导电插件电性串接、将相邻的第一导电插件与第二导电插件电性连接、将相邻的第二导向插件电性串接，从而在气压调节单元与气腔配合下，使得可重构天线在鞭型天线与f形天线之间变换，同时能够根据实际需要进行调整天线频率，从而使dtu主机能够适应不同场景下天线的接收和发射需求，结构更为灵活，利于降低使用成本。

技术特征：

1.一种工业物联网dtu，其特征在于，包括dtu主机以及与dtu主机连接的可重构天线；dtu主机设有气压调节单元；

2.根据权利要求1所述的一种工业物联网dtu，其特征在于，第一导电插件的两端和第二导电插件的两端均设有触头；浮动探针设置在第一导电插件的触头上；

3.根据权利要求2所述的一种工业物联网dtu，其特征在于，重构驱动机构包括转动设于天线底座并位于第一管体内的导向架、转动设于导向架的传动杆、滑动套设于导向架并与传动杆套接的滑动块、设于导向架的伸缩组件、用于驱动导向架转动的第一动力件、用于驱动传动杆转动的第二动力件、设于滑动块的馈源探针；电磁铁设于滑动块，在伸缩组件伸出至与第一管体内侧壁接触时，导向架通过伸缩组件同步带动天线内层转动；

4.根据权利要求3所述的一种工业物联网dtu，其特征在于，伸缩组件包括伸缩器和摩擦块，伸缩器固定设置在导向架上，摩擦块连接在伸缩器的输出端上。

5.根据权利要求3所述的一种工业物联网dtu，其特征在于，传动杆与滑动块螺纹套接，导向架设置有导向杆，滑动块滑动套接在导向杆上。

6.根据权利要求3所述的一种工业物联网dtu，其特征在于，可重构天线还包括固定座，天线底座固定连接在固定座上，固定座内设有容纳槽，第一动力件位于容纳槽内，固定座内还设有气道，气道将气腔和气压调节单元连通。

7.根据权利要求2所述的一种工业物联网dtu，其特征在于，位于最底端的连接块设置有与连接轴电性连接的接地端子。

8.根据权利要求1所述的一种工业物联网dtu，其特征在于，dtu主机还设置有控制单元和与控制单元连接的存储单元，气压调节单元与控制单元连接。

9.一种基于权利要求1至8任一项所述的工业物联网dtu的通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种工业物联网DTU及通信方法，包括DTU主机和可重构天线；DTU主机设有气压调节单元；可重构天线包括天线底座、天线外层、天线内层和重构驱动机构；天线内层包括第一管体、沿纵向排列的第一导电插件和沿横向排列的第二导电插件；第一导电插件设有浮动探针；天线外层包括第二管体，第二管体内侧壁沿周向均布有连接组件；重构驱动机构用于带动天线内层转动，以及用于驱动连接组件将相邻两个第一导电插件电性串接、或将第一导电插件与相邻的第二导电插件电性导通、或将相邻的两个第二导电插件电性串接；天线底座、天线外层和天线内层围蔽形成气腔；本发明能够适应不同场景下的收发需求，结构更为灵活，利于降低使用成本。

技术研发人员：刘超,肖智卿,周柏魁,许多,熊慧,梁文聪,王涛
受保护的技术使用者：广东云百科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19