专利名称：一种用于物联网异构设备集成的智能终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能终端，尤其涉及一种用于物联网异构设备集成的智能终端， 属于环保设施运营服务领域。
背景技术：
环保监控物联网作为国家物联网“十二五”规划中的一个重大发展领域，可以提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、可配置桌面等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化能力。目前工业水(气)污染环保设备来自不同厂家，自动化程度参差不齐，各种设备自成一套自动化系统独立运行； 这必然导致各种设备、特别是通信网络设备等重复建造；加上各生产厂家设备协议的不兼容性、异构系统的集成问题使得环保监控设备很难有一个统一的自动化设备信息管理集成平台。新的物联网理论的提出和实施，无论在设计上还是在运营上都需要有一个统一的集成平台实现各种异种设备数据的交互，简化网络结构和硬件设备的重复构建问题。因此， 开发一种在感知层就可以集成各种智能化单元设备，并能形成统一的数据格式通过网络方式传递到远端应用层信息化管理和控制平台上的嵌入式智能终端，减少网络建设的重复投入，增强系统内聚性，已成为环保设备物联网系统所要考虑的首要问题。
发明内容
本发明针对现有技术自动化程度参差不齐，各种设备自成一套自动化系统独立运行的不足，提出一种实现各种感知层设备的集成的方法；针对感知层节点设备的异构协议， 实现感知层数据与环保监控物联网应用层数据进行交互的用于物联网异构设备集成的智能终端，本发明可应用于环保设施运营服务领域。本发明所述的一种用于物联网异构设备集成的智能终端，包括核心处理模块、I/O 功能模块、通信接口模块、显示模块和电源模块；所述核心处理模块控制I/O功能模块、显示模块和通信接口模块的工作，并接收显示模块传输至的指令和通信接口模块传输的数据；所述电源模块为核心处理模块、I/O功能模块、显示模块和通信接口模块供电；所述核心处理模块通过I/O功能模块与通信接口模块相连接；所述显示模块与核心处理模块相连接，并用于显示核心处理模块内存储的数据和接收指令并传输至核心处理模块。本发明的有益效果是本发明采用多种通信接口，多种协议栈自适应集成，实现物联网感知层网关功能；扩展I/o实现常规开关、继电器型设备的接入，实现物联网感知节点联网功能；Web服务器实现基于Internet的访问与控制，实现物联网B/S架构的数据交互； 基于TCP/IP的协议与远端应用层管理和监控中心通信，实现环保设施运营服务中各种智能设备的一体化集成平台。
进一步，所述通信接口模块包括至少一个通信接口和至少一个用于控制通信接口工作的操作接口。进一步,所述通信接口包括至少一个CANbus接口、至少一个Profibus接口、至少一个RS232/RS485接口、至少一个以太网接口、至少一个I/O接口和至少一个3G接口，所述 CANbaus 接口、Profibus 接口、RS232/RS485 接口分别连接现场具有 CANbus 总线、Profibus 总线、RS232/RS485总线通信功能的现场自动化设备终端，如分散式I/O、传感器、驱动器、 执行机构、开关设备等，所述I/O接口用于与其它不具有远程通信功能的常规设备的I/O接口相连接，所述以太网接口与以太网相连接，所述3G接口用于与3G网络通信。进一步，所述操作接口包括IXD/触摸屏接口，所述显示模块通过IXD/触摸屏接口与核心处理模块相连接。进一步，所述智能终端还包括报警模块，所述报警模块包括报警接口和蜂鸣器，所述报警模块接收核心处理模块的指令并报警，所述蜂鸣器通过报警接口接收核心处理模块发送的指令。
图I为本发明所述智能终端的结构示意图；图2为本发明具体实施例I所述智能终端的应用示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。如图I所示，本发明实施例I所述的一种用于物联网环保设施运营服务系统中异构设备集成的嵌入式智能终端，包括核心处理模块I、I/o功能模块2、通信接口模块3、显示模块5和电源模块4 ;所述核心处理模块I控制I/O功能模块2、显示模块5和通信接口模块3的工作，并接收显示模块5传输的指令和通信接口模块传输的数据；所述电源模块4为核心处理模块I、I/O功能模块2和显示模块5供电；所述核心处理模块I通过I/O功能模块2与通信接口模块3相连接；所述显示模块5与核心处理模块I相连接，并用于显示核心处理模块I内存储的数据和接收指令并传输至核心处理模块I。所述通信接口模块3包括至少一个通信接口 31和至少一个操作接口 32。所述通信接口 31包括至少一个CANbus接口 311、至少一个Profibus接口 312、至少一个RS232/RS485接口 313、至少一个以太网接口 315、至少一个I/O接口 316和至少一个3G接口 314，所述CANbaus接口、Profibus接口、RS232/RS485接口分别连接现场具有 CANbus总线、Profibus总线、RS232/RS485总线通信功能的现场自动化设备终端，如分散式 I/O、传感器、驱动器、执行机构、开关设备等，用于完成现场设备控制及设备间连锁控制，所述I/O接口 316用于与其它不具有远程通信功能的常规设备的I/O接口相连接，所述以太网接口 315与以太网相连接，所述3G接口 314用于与3G网络通信。所述操作接口 32包括IXD/触摸屏接口 321，所述显示模块通过IXD/触摸屏接口 321与核心处理模块I相连接。所述智能终端还包括报警模块6，所述报警模块6包括报警接口和蜂鸣器，所述报警模块6接收核心处理模块的指令并报警，所述蜂鸣器通过报警接口接收核心处理模块发送的指令。 在应用上实现环保监控物联网感知层设备以及通过网络层与应用层进行交互。嵌入式智能终端可以通过数据通信接口(以太网、如RS232/RS485、CANbus、Profibus等)与各种自动化设备(如PLC、RTU、DTU、变送器等)通过各种协议进行通信方式的数据交互，也可以通过I/O接口与常规设备(如开关、继电器连接型设备)交互。既可以一对一的方式接入，也可以把嵌入式智能终端当作一个数据转发的集中器，连接多个自动化设备和常规设备，然后将数据集中或者以透明通道方式转发到应用层，供应用层个功能模块调用和交互。本发明实施例I所述的嵌入式智能终端软件子系统由WinCE嵌入式OS内核、 RS232/RS485/CAN/Profibus/以太网等硬件接口与驱动、I/O驱动、任务调度/时钟管理 /设备接口、通信协议模块、I/o管理模块、实时数据管理模块、Web Sever实现、Internet 数据访问与控制、LCD及触摸屏本地图形交互模、远程中心管理与控制集成平台组成；在 WinCE嵌入式OS内核的支持下，RS232/RS485/CAN/Profibus/以太网等硬件接口与驱动进行与外界相关智能设备连接，负责数据流的接收，在任务调度/时钟管理/设备接口多任务调度下，将数据流交给通信协议模块进行协议和数据的解析，然后存放到实时数据管理模块；并根据需要，发送到相应的通信端口 ；实现通信的交互功能。同时，I/O驱动在I/O管理模块的管理与控制之下，负责外接常规开关、继电器信号的采集与控制，这些数据也是通过实时数据管理模块进行管理；Web Sever实现 Internet数据访问与控制、IXD及触摸屏本地图形交互模块、远程中心管理与控制集成平台对数据的访问都是通过特定的协议对实时数据管理模块实现的。如图2所示，本发明实施例I所述的用于物联网环保设施运营服务系统中异构设备集成的嵌入式智能终端能够自适应所接的自动化设备，可以通过透明数据传输方式实现感知层自动化设与应用层数据的交互，实现该智能终端作为透明网关作用；也可以通过协议报文解析方式实现感知层自动化设备与应用层数据的交互；这种方式的实现，在硬件上设计了即插即用检测接口设备，在软件上通过一个协议模块的轮询握手机制确定嵌入式智能终端与自动化设备之间的通信协议，加上一个实时数据处理模块实现数据的存储转发， 实现该智能终端的数据集成功能；这种机制可以实现一个嵌入式智能终端同时挂接多个自动化设备，并且自动化设备可以是不同类型、不同种协议的组合，也就实现了异构设备集成问题。如前所述，本发明实施例I所述的用于物联网环保设施运营服务系统中异构设备集成的嵌入式智能终端能够接收多种物理信道、多种通信协议，实现与不同厂家、不同类型智能设备进行交互和访问；并形成统一的数据格式，实现应用层的管理和监控、Internet 的模式下远程交互层、本地LCD显示与触摸屏控制的功能，简化系统结构。本发明实施例I所述的用于物联网环保设施运营服务系统中异构设备集成的嵌入式智能终端软件系统采用开放式结构，实现硬件驱动层、协议分析层、数据交互层、远端管理与维护层的分离，除操作系统外，大量代码可以实现跨平台移植，便于未来更换操作系统和适应新的操作系统的发展。本发明实施例I所述的用于物联网环保设施运营服务系统中异构设备集成的嵌入式智能终端，是针对环保监控物联网系统环境需求，根据软硬件可扩展性、可维修性、软件跨平台移植性的思想而设计出的智能终端。该智能终端使用简单、操作方便、功能实用， 适合在环保监控物联网系统环境下设备自动化现场感知层用作异构设备集成平台使用。
以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
权利要求
1.一种用于物联网异构设备集成的智能终端，其特征在于，包括核心处理模块、I/o功能模块、显示模块、电源模块和通信接口模块； 所述核心处理模块控制I/o功能模块、显示模块和通信接口模块的工作，并接收显示模块传输指令和通信接口模块传输的数据； 所述电源模块为核心处理模块、I/o功能模块和显示模块供电； 所述核心处理模块通过I/o功能模块与通信接口模块相连接； 所述显示模块与核心处理模块相连接，并用于显示核心处理模块内存储的数据和接收指令并传输至核心处理模块。
2.按照权利要求I所述的智能终端，其特征在于，所述通信接口模块包括至少一个通信接口和至少一个用于控制通信接口工作的操作接口。
3.按照权利要求2所述的智能终端，其特征在于，所述通信接口包括至少一个CANbus接口、至少一个Profibus接口、至少一个RS232/RS485接口、至少一个以太网接口、至少一个I/O接口和至少一个3G接口。
4.按照权利要求2所述的智能终端，其特征在于，所述操作接口包括LCD/触摸屏接口，所述显示模块通过LCD/触摸屏接口与核心处理模块相连接。
5.按照权利要求I至4任一项所述的智能终端，其特征在于，所述智能终端还包括报警模块，所述报警模块包括报警接口和蜂鸣器，所述报警模块接收核心处理模块的指令并报警，所述蜂鸣器通过报警接口接收核心处理模块发送的指令。
全文摘要
本发明所述的一种用于物联网异构设备集成的智能终端，包括核心处理模块、I/O功能模块、通信接口模块、显示模块和电源模块；所述核心处理模块控制I/O功能模块、显示模块和通信接口模块的工作，并接收显示模块传输的指令和通信接口模块传输的数据；所述电源模块为核心处理模块、I/O功能模块、显示模块和通信接口模块供电；所述核心处理模块通过I/O功能模块与通信接口模块相连接；所述显示模块与核心处理模块相连接。本发明实现物联网感知层网关功能；扩展I/O实现常规开关、继电器型设备的接入，实现物联网感知节点联网功能；实现物联网B/S架构的数据交互；实现环保设施运营服务中各种智能设备的一体化集成平台。
文档编号H04L12/28GK102624593SQ201210056408
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月6日 优先权日2012年3月6日
发明者于连勇, 刘军胜, 匡绍龙, 李铁, 牟素文, 裴思源, 赵剑峰 申请人:烟台中正新技术有限公司