一种低功耗智能网关及运行方法与流程

本发明涉及一种低功耗智能网关及运行方法。

背景技术：

近几年，无线通信技术、移动网络技术和电子信息技术高速发展，许多无线产品也应运而生，且已经逐渐深入人们的日常生活，改变人们生活。而随着物联网技术的不断发展，物联网体系对于网关的要求也越来越高。但是现有技术的物联网网关存在诸多不足，如申请号为：201610653644.X的物联网智能网关，承载无线收发模块过多，功耗大，成本高，且通信质量不佳，所以有必要对现有技术进行解决。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低功耗智能网关及运行方法，所要解决的技术问题是：功耗大，成本高，且通信质量不佳。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种低功耗智能网关，包括ARM11处理器、wifi无线收发模块、zigbee无线收发模块和存储模块，所述ARM11处理器依次与wifi无线收发模块、zigbee无线收发模块和存储模块连接；

所述wifi无线收发模块用于通过wifi无线网络接收智能终端发送来的信号，并转发至ARM11处理器；还用于将节点设备的信号传输至智能终端；

所述ARM11处理器用于对智能终端的信号进行zigbee协议信号处理，将处理后的智能终端信号发送至zigbee无线收发模块；还用于对节点设备的信号进行以太网协议信号处理和打包，将打包后的节点设备的信号发送至wifi无线收发模块；

所述zigbee无线收发模块用于将处理后的智能终端信号通过zigbee网络传输至节点设备；还用于通过zigbee网络接收节点设备发送的信号，并转发至ARM11处理器；

所述存储模块用于对智能终端的信号和节点设备的信号进行存储。

本发明的有益效果是：采用了ARM11处理器，处理速度快，稳定性高，且能耗低，通过wifi无线收发模块和zigbee无线收发模块分别与外部终端和内部节点设备连接，wifi无线收发模块适用不同的终端设备，提升便利性；zigbee无线收发模块信号传输稳定，功耗低，降低能耗。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述zigbee无线收发模块包括无线射频处理器和无线收发模块；所述无线射频处理器和无线收发模块连接，所述无线射频处理器与ARM11处理器连接；所述无线射频处理器用于进行系统组网，分配网络地址并绑定节点设备。

采用上述进一步方案的有益效果是：采用了无线射频处理器，能够以非常低的总的材料成本建立网络节点，且能耗低。

进一步，所述存储模块包括Nand Flash、DDR存储器、SDRAM存储器和SD卡；所述Nand Flash、DDR存储器、SDRAM存储器和SD卡均与所述与ARM11处理器连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：Nand Flash能存放操作系统的bootloader、内核代码、文件系统以及应用程序；DDR存储器和SDRAM存储器能为运行时提供临时存储；SD卡便于将其他存储器内的数据导出到SD卡，多种存储器能提升存储效率和存储安全性。

进一步，还包括纽扣电池，所述纽扣电池分别与所述ARM11处理器、wifi无线收发模块、zigbee无线收发模块通过线路连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：能在断电情况下进行供电，保证数据不丢失。

进一步，还包括监测模块，所述监测模块与所述ARM11处理器连接，所述监测模块实时提取所述ARM11处理器接收的节点设备的信号，对节点设备的信号进行信号分析处理，当分析结果得出节点设备运行出现故障，则生成故障信号和重启信号传输至ARM11处理器；所述ARM11处理器通过wifi无线收发模块将故障信号传输至智能终端；同时通过zigbee无线收发模块将重启信号传输至节点设备，控制节点设备重启。

采用上述进一步方案的有益效果是：监测模块能对节点设备进行监测，提醒用户进行维护，还能对节点设备进行重启，提升运行效率，提升便利性。

本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种低功耗智能网关的运行方法，包括以下步骤：

步骤S1.wifi无线收发模块通过wifi无线网络接收智能终端发送来的信号，并转发至ARM11处理器；

步骤S2.ARM11处理器对智能终端的信号进行zigbee协议信号处理，将处理后的智能终端信号发送至zigbee无线收发模块，以及发送至存储模块进行存储；

步骤S3.zigbee无线收发模块将处理后的智能终端信号通过zigbee网络传输至节点设备；还通过zigbee网络接收节点设备发送的信号，并转发至ARM11处理器；

步骤S4.ARM11处理器对节点设备的信号进行以太网协议信号处理和打包，将打包后的节点设备的信号发送至wifi无线收发模块，以及发送至存储模块进行存储；

步骤S5.wifi无线收发模块将节点设备的信号传输至智能终端。

本发明的有益效果是：采用了ARM11处理器，处理速度快，稳定性高，且能耗低，通过wifi无线收发模块和zigbee无线收发模块分别与外部终端和内部节点设备连接，wifi无线收发模块适用不同的终端设备，提升便利性；zigbee无线收发模块信号传输稳定，功耗低，降低能耗。

附图说明

图1为本发明一种低功耗智能网关的模块框图；

图2为本发明一种低功耗智能网关运行方法的流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、ARM11处理器，2、wifi无线收发模块，3、zigbee无线收发模块，4、存储模块，5、智能终端，6、节点设备，7、纽扣电池，8、监测模块。

具体实施方式

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。

实施例1：

如图1所示，一种低功耗智能网关，包括ARM11处理器1、wifi无线收发模块2、zigbee无线收发模块3、存储模块4、纽扣电池7和监测模块8，所述ARM11处理器1依次与wifi无线收发模块2、zigbee无线收发模块3和存储模块4连接；

所述wifi无线收发模块2用于通过wifi无线网络接收智能终端5发送来的信号，并转发至ARM11处理器1；还用于将节点设备6的信号传输至智能终端5；

所述ARM11处理器1用于对智能终端5的信号进行zigbee协议信号处理，将处理后的智能终端5信号发送至zigbee无线收发模块3；还用于对节点设备6的信号进行以太网协议信号处理和打包，将打包后的节点设备6的信号发送至wifi无线收发模块2；

所述zigbee无线收发模块3用于将处理后的智能终端5信号通过zigbee网络传输至节点设备6；还用于通过zigbee网络接收节点设备6发送的信号，并转发至ARM11处理器1；

所述存储模块4用于对智能终端5的信号和节点设备6的信号进行存储。

所述纽扣电池7分别与所述ARM11处理器1、wifi无线收发模块2、zigbee无线收发模块3通过线路连接。

所述监测模块8与所述ARM11处理器1连接，所述监测模块8实时提取所述ARM11处理器1接收的节点设备6的信号，对节点设备6的信号进行信号分析处理，当分析结果得出节点设备6运行出现故障，则生成故障信号和重启信号传输至ARM11处理器1；所述ARM11处理器1通过wifi无线收发模块2将故障信号传输至智能终端5；同时通过zigbee无线收发模块3将重启信号传输至节点设备6，控制节点设备6重启。

本系统采用了ARM11处理器1，处理速度快，稳定性高，且能耗低，通过wifi无线收发模块2和zigbee无线收发模块3分别与外部智能终端5和内部节点设备6连接，wifi无线收发模块2适用不同的智能终端5，提升便利性；zigbee无线收发模块3信号传输稳定，功耗低，降低能耗；纽扣电池7能在断电情况下进行供电，保证数据不丢失；监测模块8能对节点设备9进行监测，提醒用户进行维护，还能对节点设备6进行重启，提升运行效率，提升便利性。

上述实施例中，所述zigbee无线收发模块3包括无线射频处理器和无线收发模块；所述无线射频处理器和无线收发模块连接，所述无线射频处理器与ARM11处理器1连接；所述无线射频处理器用于进行系统组网，分配网络地址并绑定节点设备6；采用了无线射频处理器，能够以非常低的总的材料成本建立网络节点，且能耗低。

上述实施例中，所述存储模块4包括Nand Flash、DDR存储器、SDRAM存储器和SD卡；所述Nand Flash、DDR存储器、SDRAM存储器和SD卡均与所述与ARM11处理器1连接。

Nand Flash能存放操作系统的bootloader、内核代码、文件系统以及应用程序；DDR存储器和SDRAM存储器能为运行时提供临时存储；SD卡便于将其他存储器内的数据导出到SD卡，多种存储器能提升存储效率和存储安全性。

实施例2：

一种低功耗智能网关的运行方法，包括以下步骤：

步骤S1.wifi无线收发模块2通过wifi无线网络接收智能终端5发送来的信号，并转发至ARM11处理器1；

步骤S2.ARM11处理器1对智能终端5的信号进行zigbee协议信号处理，将处理后的智能终端5信号发送至zigbee无线收发模块3，以及发送至存储模块4进行存储；

步骤S3.zigbee无线收发模块3将处理后的智能终端5信号通过zigbee网络传输至节点设备6；还通过zigbee网络接收节点设备6发送的信号，并转发至ARM11处理器1；

步骤S4.ARM11处理器1对节点设备6的信号进行以太网协议信号处理和打包，将打包后的节点设备6的信号发送至wifi无线收发模块2，以及发送至存储模块4进行存储；

步骤S5.wifi无线收发模块2将节点设备6的信号传输至智能终端5。

本方法采用了ARM11处理器1，处理速度快，稳定性高，且能耗低，通过wifi无线收发模块2和zigbee无线收发模块3分别与外部智能终端5和内部节点设备6连接，wifi无线收发模块2适用不同的智能终端5，提升便利性；zigbee无线收发模块3信号传输稳定，功耗低，降低能耗。

以上所述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。