一种基于NB-IOT无线传输技术及多协议组网的智能网关的制作方法

本发明涉及电子配件技术领域，具体涉及一种基于nb-iot无线传输技术及多协议组网的智能网关。

背景技术：

网关(gateway)设备又称网间连接器、协议转换器，是多个网络间提供数据转换服务的计算机系统或设备，可以说网关设备就是不同网之间的连接器，就是数据要从一个网到另外一个网时要经过“协商”的设备，在使用不同的通信协议、数据格式或语言时，甚至体系结构完全不同的两种系统之间，网关就是一个翻译器，网关对收到的信息要重新打包，以适应目的系统的需求，同时起到过滤和安全的作用。

在智慧家庭系统中，要求尽量将家用电器加入局域网络以实现用户远程操控，实时控制，对局域网连接数有很高的要求。传统的网关设备大多需要依赖于用户家庭开通的宽带网络，在宽带网络故障时，无法连接服务器及手机终端app，存在实用性低、可靠性差的问题；而且由于其技术限制最大终端设备连接数量仅为30台，无法满足智慧家庭的需求，因此，有待改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供基于nb-iot无线传输技术及多协议组网的智能网关，具有外部连接设备数量大，网络功耗低、兼容性强、可靠性高的优势。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它包含：主芯片模块、电源电路模块、通信电路模块、接口电路模块、存储电路模块以及指示灯模块；

所述电源电路模块与所述主芯片模块、所述存储电路模块和所述通信电路模块电连接并用于为其供电；

所述主芯片模块用于实现多协议算法和电路之间的逻辑处理，并控制模块之间的数据传输；

所述通信电路模块一端与所述主芯片模块数据连接、另一端与外部终端设备通信连接，所述通信电路模块用于增大外部设备连接数量以构建组网并实现组网内数据的上传或下发；

所述接口电路模块与所述主芯片模块之间数据连接，所述接口电路模块用于与外部硬件连接；

所述存储电路模块与所述主芯片模块之间数据连接，所述存储电路模块用于缓存所述主芯片模块产生的数据和存储信息；

所述指示灯模块与所述主芯片模块电连接并用于显示网关运行状态。

所述通信电路模块包括：通过架设于社区的nb-iot基站和运营商iot平台与服务器端远程双向传输数据的nb-iot无线模块；与所述主芯片模块数据连接的、用于实现所述主芯片模块与终端设备之间数据传输的zigbee无线模块；以及，与所述主芯片模块数据连接的、用于向外部发射广播信号的wifi模块。

所述wifi模块包括：用于发射频率为2.4千兆赫兹广播信号的2.4gwifi模块；以及，用于发射频率为5千兆赫兹广播信号的5gwifi模块。

所述接口电路模块包括：用于连接广域网的广域网接口；用于连接局域网的局域网接口以及usb3.0接口。

所述指示灯模块为发光二极管或发光三极管。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：

其一、通过设置的zigbee无线模块，并采用zigbee组网技术，使得该智能网关的支持最大连接数高达200台终端设备，可满足小型智慧家庭组网需求；

其二、通过设置的nb-iot无线模块，作为与服务器之间除光纤宽带外的第二种通信方案，保证了网络系统在光纤宽带未连接等各种极端情况下与服务器之间数据连接的可靠性，支持在线更新固件；

其三、采用上述技术方案的智能网关能够运用于智慧抄表系统和智慧计量系统中，从而提升智慧抄表系统和智慧计量系统的稳定性，并降低其功耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构框图。

附图标记说明：1、主芯片模块；2、电源电路模块；3、通信电路模块；31、nb-iot无线模块；32、zigbee无线模块；33、wifi模块；331、2.4gwifi模块；332、5gwifi模块；4、接口电路模块；41、广域网接口；42、局域网接口；43、usb3.0接口；5、存储电路模块；6、指示灯模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例涉及一种基于nb-iot无线传输技术及多协议组网的智能网关，如图1所示，包括：主芯片模块1、电源电路模块2、通信电路模块3、接口电路模块4、存储电路模块5以及指示灯模块6。

电源电路模块2与主芯片模块1、存储电路模块5和通信电路模块3电连接，电源电路模块2用于为其供电。主芯片模块1用于实现多协议算法和电路之间的逻辑处理，主芯片模块1并控制模块之间的数据传输。通信电路模块3一端与主芯片模块1数据连接、另一端与外部终端设备通信连接，通信电路模块3用于增大外部设备连接数量以构建组网，通信电路模块3用于实现组网内数据的上传或下发。接口电路模块4与主芯片模块1之间数据连接，接口电路模块4用于与外部硬件连接。存储电路模块5与主芯片模块1之间数据连接，存储电路模块5用于缓存主芯片模块1产生的数据和存储信息。指示灯模块6与主芯片模块1电连接并用于显示智能网关的运行状态，指示灯模块6为发光二极管或发光三极管。

如图1所示，在本实施例中，接口电路模块4包括：广域网接口41、局域网接口42以及usb3.0接口43；广域网接口41用于连接广域网，局域网接口42用于连接局域网，usb3.0接口43用于与外部设备连接，其中，usb，是英文universalserialbus(通用串行总线)的缩写。

如图1所示，通信电路模块3包括：nb-iot无线模块31、zigbee无线模块32以及wifi模块33。nb-iot无线模块31通过架设于社区的nb-iot基站和运营商iot平台与服务器端远程双向传输数据。zigbee无线模块32与主芯片模块1数据连接，zigbee无线模块32用于实现主芯片模块1与终端设备之间数据传输。wifi模块33与主芯片模块1数据连接，wifi模块33用于向外部发射广播信号，其中，nb-iot为narrowbandinternetofthings的英文缩写，中文全称为基于蜂窝的窄带物联网，zigbee技术是基于ieee802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。。

在本实施例中，wifi模块33包括：2.4gwifi模块331以及5gwifi模块332，2.4gwifi模块331用于发射频率为2.4千兆赫兹广播信号。5gwifi模块332用于发射频率为5千兆赫兹广播信号。

本实施的设计原理大致如下述：通过设置的zigbee无线模块32，并采用zigbee组网技术，使得该智能网关的支持最大连接数高达200台终端设备，可满足小型智慧家庭组网需求；通过设置的nb-iot无线模块31，作为与服务器之间除光纤宽带外的第二种通信方案，保证了网络系统在光纤宽带未连接等各种极端情况下与服务器之间数据连接的可靠性，支持在线更新固件；使得该智能网关具有外部连接设备数量大，网络功耗低、兼容性强、可靠性高的优势。

以上所述，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。