专利名称：用于环境监测物联网的网关模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种网关模块，特别涉及一种用于环境监测物联网的网关模块。
背景技术：
随着世界工业化的不断发展，环境问题越来越受到人们的关注。如石油泄漏、太湖 蓝藻等许多人为的环境污染事件时有发生，因此急需一套环境监测物联网系统来取代现有 的环境监测系统。现有的环境监测系统大多采用环境监测站对一个区域的环境进行监测，每个环境 监测站设有若干个独立的监测节点；每个节点直接向网关发送监测的数据。该种以点代面 的监测手段，对于不同的地区和多变的环境状况，不能够很准确地反映所监测环境的实际 情况和发展趋势。新型的环境监测物联网系统利用节点无线自组网技术，将所需要的环境信息采集 起来，并与互联网技术相结合，使得采集到的数据被存储、筛选、分析，最终能够得到精确的 区域环境参数，为环境保护和环境治理提供科学的依据。网关模块作为环境监测物联网的一个关键组成部分，是所有监测节点数据传输的 目的地，其将数据收集起来定时发送到计算机。计算机再通过互联网将数据上传到服务器， 以供专家系统使用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种用于环境监测物联网的网关模块，能够方便可靠地 与计算机连接，长期稳定地向计算机发送由环境监测物联网的节点上汇总的数据。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是提供一种用于环境监测物联网的网 关模块，包含与所述物联网中若干监测节点无线连接以接收其采集数据的无线传输模块; 以及，分别与所述无线传输模块及外部计算机连接的接口模块；所述接口模块将所述无线 传输模块接收的数据向所述计算机发送。所述无线传输模块包含射频传输板，和与其连接的天线。所述射频传输板上设置有射频芯片及射频功率放大器芯片，使所述网关模块工作 在2. 4GHz的通讯频率下。所述接口模块是一接口扩展板，上面设置有包含USB接口的若干接口 ；在所述接 口扩展板上设置有将串口转换成所述USB接口的装置，使所述接口扩展板与外部计算机通 过所述USB接口进行数据传输。所述射频传输板与所述接口扩展板设置在防水外壳中。所述防水外壳包含相互连接的盖板和盒体；所述射频传输板固定设置在所述防水 外壳的盖板底部，通过穿设在盖板中的连接件，与位于防水外壳以外的所述天线连接。所述接口扩展板固定设置在所述防水外壳的盒体底面上，在所述防水外壳的盖板 与盒体连接后，所述接口扩展板位于所述射频传输板的下方，形成防水外壳内上下两层电路板的结构。所述接口扩展板上的所述USB接口，以航空接头形式穿设在所述盒体的侧面；用 以连接所述接口扩展板与外部计算机的电缆，其一端与所述航空接头相匹配且对应连接， 另一端以通用USB接头形式与计算机连接。所述用于环境监测物联网的网关模块，还包含设置在所述防水外壳的盖板底部的 开关面板；所述开关面板与所述射频传输板连接，并与该射频传输板一起作为所述防水外 壳的上层电路板；所述开关面板还与作为下层电路板的所述接口扩展板连接。所述开关面板上设置有若干按钮及若干LED指示灯，其分别穿过所述盖板顶面上 对应设置的若干通孔中进行状态控制及显示。与现有技术相比，本实用新型所述用于环境监测物联网的网关模块，其优点在于 由射频传输板在2. 4GHz的频率下，无线接收监测节点采集的数据，通过接口扩展板上各种 接口与航空接头的连接，在本实用新型所述网关模块与外部计算机之间，以串行通信方式 进行数据传输。由于射频传输板、开关面板及接口扩展板在防水外壳内形成上下双层电路板的结 构，节约了整个网关模块的布置面积。通过在接口扩展板上设置航空接头形式的USB接口，不仅提高网关模块与计算机 连接的通用性，还使网关模块与计算机连接更可靠，防水性能也得到增强。因此，本实用新型所述网关模块，能够长期稳定地将所有监测节点采集的数据向 计算机发送，保证环境监测物联网系统的正常工作。
图1是本实用新型用于环境监测物联网的网关模块的立体剖视图。图2是本实用新型用于环境监测物联网的网关模块的侧剖视图。
具体实施方式
以下结合附图说明本实用新型的具体实施方式
。配合参见图1、图2所示，作为环境监测物联网中所有监测节点数据传输的目的 地，本实用新型用于环境监测物联网的网关模块，设置有无线传输模块来接收若干节点无 线采集的数据，并通过与无线传输模块连接的接口模块向计算机发送。所述无线传输模块包含一射频传输板11，以及与该射频传输板11连接的天线12 ； 所述射频传输板11上设置有TI公司的CCM30型的片上系统射频芯片和CC2591型的射频 功率放大器芯片，使该网关模块工作在2. 4GHz的通讯频率下。在空旷情况下，点对点的通 讯距离可达到800米。该无线传输模块的射频传输板11设置在一防水外壳内。所述防水外壳包含以螺 钉连接的盖板41与盒体42。其中，所述射频传输板11固定连接在防水外壳的盖板41底 部，并通过穿设在盖板41中的连接件，与位于防水外壳以外的天线12连接。所述接口模块包含一接口扩展板21，上面设置有若干接口，通过电缆与外部计算 机连接。在一优选的实施例中，在所述接口扩展板21上设置CH341T型的芯片，将串口转换 成USB接口，以提高网关模块与计算机连接的通用性。[0028]该接口扩展板21固定设置在所述防水外壳盒体42的底面上，使接口扩展板21上 的所述USB接口，以航空接头22形式穿设在所述盒体42的侧面。此时，用以连接所述网关模块与外部计算机的电缆，一端设置为航空接头形式，与 所述接口扩展板21上的航空接头22相匹配且对应连接；另一端设置为通用USB接头的形 式，与计算机连接。在防水外壳的盖板41与盒体42连接后，所述接口扩展板21位于所述射频传输板 11的下方，形成防水外壳内上下两层电路板的结构。所述上层电路板除了射频传输板11外，还包含设置在盖板41底部的一开关面板 30，其分别与所述射频传输板11和接口扩展板21连接。该开关面板30上布置有开关按钮 32及3个LED指示灯31，其对应穿过所述盖板41顶面设置的4个通孔，分别用于开关控制 及显示网关模块的电源、联网和数据传输情况。除了上述硬件结构外，本实用新型的网关底层软件使用针对无线传感器网络设计 的TinyOS操作系统，其能够将环境监测物联网中所有监测节点采集的数据进行收集并存 储，并定时向计算机发送。综上所述，本实用新型用于环境监测物联网的网关模块中，由射频传输板11在 2. 4GHz的频率下，无线接收监测节点采集的数据，通过接口扩展板21上各种接口与航空接 头22的连接，在本实用新型所述网关模块与外部计算机之间，以串行通信方式进行数据传输。由于射频传输板11、开关面板30及接口扩展板21在防水外壳内形成上下双层电 路板的结构，节约了整个网关模块的布置面积。通过在接口扩展板21上设置USB接口，提高网关模块与计算机连接的通用性，该 USB接口使用所述航空接头22的形式设置，使网关模块与计算机连接更可靠，防水性能也 得到增强。因此，本实用新型所述网关模块，能够长期稳定地将所有监测节点采集的数据向 计算机发送，保证环境监测物联网系统的正常工作。尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上 述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于 本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附 的权利要求来限定。
权利要求1.一种用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，包含与所述物联网中若干监测 节点无线连接以接收其采集数据的无线传输模块；以及，分别与所述无线传输模块及外部 计算机连接的接口模块；所述接口模块将所述无线传输模块接收的数据向所述计算机发送。
2.如权利要求1所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述无线传输模 块包含射频传输板(11 )，和与其连接的天线(12)。
3.如权利要求2所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述射频传输板 (11)上设置有射频芯片及射频功率放大器芯片，使所述网关模块工作在2. 4GHz的通讯频 率下。
4.如权利要求2所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述接口模块是 一接口扩展板(21)，上面设置有包含USB接口的若干接口；在所述接口扩展板(21)上设置 有将串口转换成所述USB接口的装置，使所述接口扩展板(21)与外部计算机通过所述USB 接口进行数据传输。
5.如权利要求4所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述射频传输板 (11)与所述接口扩展板(21)设置在防水外壳中。
6.如权利要求5所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述防水外壳包 含相互连接的盖板(41)和盒体(42)；所述射频传输板(11)固定设置在所述防水外壳的盖 板(41)底部，通过穿设在盖板(41)中的连接件，与位于防水外壳以外的所述天线(12)连 接。
7.如权利要求6所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述接口扩展板 (21)固定设置在所述防水外壳的盒体(42)底面上，在所述防水外壳的盖板(41)与盒体 (42)连接后，所述接口扩展板(21)位于所述射频传输板(11)的下方，形成防水外壳内上下 两层电路板的结构。
8.如权利要求7所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述接口扩展板 (21)上的所述USB接口，以航空接头(22)形式穿设在所述盒体(42)的侧面；用以连接所述 接口扩展板(21)与外部计算机的电缆，其一端与所述航空接头(22)相匹配且对应连接，另 一端以通用USB接头形式与计算机连接。
9.如权利要求7所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，还包含设置在所 述防水外壳的盖板(41)底部的开关面板(30)；所述开关面板(30)与所述射频传输板(11) 连接，并与该射频传输板(11) 一起作为所述防水外壳的上层电路板；所述开关面板(30)还 与作为下层电路板的所述接口扩展板(21)连接。
10.如权利要求9所述用于环境监测物联网的网关模块，其特征在于，所述开关面板 (30)上设置有若干按钮(32)及若干LED指示灯(31)，其分别穿过所述盖板(41)顶面上对 应设置的若干通孔中进行状态控制及显示。
专利摘要本实用新型涉及一种用于环境监测物联网的网关模块，通过射频传输板在2.4GHz的频率下，无线接收所有监测节点的数据，经过接口扩展板上各种接口在网关模块与外部计算机之间，以串行通信方式进行数据传输。由于射频传输板、开关面板及接口扩展板在防水外壳内形成上下双层电路板的结构，节约了整个网关模块的布置面积。通过在接口扩展板上设置航空接头形式的USB接口，不仅提高了网关模块与计算机连接的通用性，防水性能也得到增强，连接可靠性增强。本实用新型能够长期稳定地将所有监测节点采集的数据向计算机发送，保证环境监测物联网系统的正常工作。
文档编号H04W88/16GK201854450SQ20102061410
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月19日 优先权日2010年11月19日
发明者周明海, 李毅, 李煜华, 李英姿 申请人:上海波顿无线传感技术有限公司