一种基于ZigBee技术的新型工业物联网网关的制作方法

本实用新型属于通信技术设备领域，尤其是一种基于ZigBee技术的新型工业物联网网关。

背景技术：

随着Internet的广泛普及，“让全部设备连接网络”已经成为全世界企业的共识。为了能跟上网络自动化的潮流，不至于失去竞争优势，必须建立高品位的数据采集、生产监控、即时成本管理的联网系统。目前市面上的物联网产品不但存在周期长、成本高、品质参差不齐、安全性无法保障、不同品牌无法兼容等问题，而且由于工业现场的环境复杂，在网络搭建中，往往会遇到复杂的建筑结构、干扰屏蔽大、信号差、空间布线改造困难等难题。不仅如此，在网络通信中存在的单一的有线和无线形式各存在优劣势，有线形式传输速率高、稳定性好，但是布线线缆和施工成本高；无线形式降低了线缆和施工的成本，但是传输速率差，容易发生错误。为了最大化、最优化匹配现场应用，就必须有一种能根据现场的环境进行有线与无线自由切换的联网网络。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的以上缺点，本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，实现TCP串口传输转换为ZigBee无线连接或RS485有线连接，网关之间相互兼容，可最大化、最优化匹配现场应用，减少人力、物力的投入，节约成本。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：

一种基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，包括ARM处理器、电源电路、LED指示灯电路、RS485通讯电路、有线以太网通讯电路和无线ZigBee通讯电路，电源电路的输出端与ARM处理器的输入端连接，LED指示灯电路与ARM处理器电连接，ARM处理器与RS485通讯电路、有线以太网通讯电路、无线ZigBee通讯电路均双向连接。

进一步的，本实用新型的基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，ARM处理器采用的型号为STM32F系列芯片。

进一步的，本实用新型的基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，RS485通讯电路包括相连的SP485芯片和RS485端口，SP485芯片的另一端与ARM处理器连接。

进一步的，本实用新型的基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，有线以太网通讯电路包括相连的集成以太网控制芯片和以太网网口，集成以太网控制芯片的另一端与ARM处理器连接。

进一步的，本实用新型的基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，集成以太网控制芯片为DP83848C芯片，以太网网口为RJ45百兆网口。

进一步的，本实用新型的基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，无线ZigBee通讯电路包括相连的型号为DRF1609H的ZigBee模块芯片和2.4G/5G端口，ZigBee模块芯片的另一端与ARM处理器连接。

进一步的，本实用新型的基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，LED指示灯电路包括若干LED灯珠，LED灯珠分别与电源电路、RS485通讯电路、有线以太网通讯电路、无线ZigBee通讯电路的工作状态对应。

进一步的，本实用新型的基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，电源电路包括ME6211系列稳压芯片，其输入端连接市电电压，输出端连接ARM处理器。

本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1、本实用新型的新型工业物联网网关能够相互兼容，可以最大化、最优化地匹配现场应用；

2、本实用新型的新型工业物联网网关能够减少人力、物力的投入，节约成本；

3、本实用新型的新型工业物联网网关加强了数据传输的实时性，大大提升了稳定性、可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的新型工业物联网网关的结构示意图；

图2是本实用新型的新型工业物联网网关的ARM处理器电路图；

图3是本实用新型的新型工业物联网网关的RS485通讯电路图；

图4是本实用新型的新型工业物联网网关的有线以太网通讯电路图；

图5是本实用新型的新型工业物联网网关的无线ZigBee通讯电路图；

图6是本实用新型的新型工业物联网网关的LED指示灯电路图；

图7是本实用新型的新型工业物联网网关的电源电路图；

图8是本实用新型的新型工业物联网网关的实施例2的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

一种基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，包括ARM处理器、电源电路、LED指示灯电路、RS485通讯电路、有线以太网通讯电路和无线ZigBee通讯电路，电源电路的输出端与ARM处理器的输入端连接，LED指示灯电路与ARM处理器电连接，ARM处理器与RS485通讯电路、有线以太网通讯电路、无线ZigBee通讯电路均双向连接。

实施例1

一种基于ZigBee技术的新型工业物联网网关，如图1所示，包括ARM处理器、电源电路、LED指示灯电路、RS485通讯电路、有线以太网通讯电路和无线ZigBee通讯电路，电源电路的输出端与ARM处理器的输入端连接，LED指示灯电路与ARM处理器电连接，ARM处理器与RS485通讯电路、有线以太网通讯电路、无线ZigBee通讯电路均双向连接。

其中，如图2所示，ARM处理器采用STM32F107VCT6芯片；如图3所示，RS485通讯电路包括相连的SP485芯片和RS485端口，SP485芯片的另一端与ARM处理器连接；如图4所示，有线以太网通讯电路包括相连的集成以太网控制芯片DP83848C和RJ45百兆以太网网口，集成以太网控制芯片的另一端与ARM处理器连接；如图5所示，无线ZigBee通讯电路包括相连的型号为DRF1609H的ZigBee模块芯片和2.4G/5G端口，ZigBee模块芯片的另一端与ARM处理器连接；如图6所示，LED指示灯电路包括若干LED灯珠，LED灯珠分别与电源电路、RS485通讯电路、有线以太网通讯电路、无线ZigBee通讯电路的工作状态对应；如图7所示，电源电路包括ME6211系列稳压芯片，其输入端连接市电电压，输出端连接ARM处理器。

实施例2

本实施例提供一种由多个网关组成物联网的应用方式，如图8所示，本实施例中的物联网包括1#物联网网关、2#物联网网关、3#物联网网关、4#物联网网关、5#物联网网关。

1#物联网网关的以太网网口通过网线接入以太网，1#物联网网关实现“TCP转ZigBee和Rs485”功能，并形成两条传输通路。

第一条传输通路：1#物联网网关的ZigBee网络通过1#物联网网关的2.4G/5G端口无线传输给2#物联网网关，2#物联网网关的2.4G/5G端口接收到1#物联网网关的ZigBee网络后，将接收到的无线ZigBee网络转化成2#物联网网关的有线RS485总线通讯形式，并通过2#物联网网关的RS485端口输出，2#物联网网关的RS485端口与3#物联网网关的RS485端口通过通讯线进行连接，3#物联网网关的RS485端口接收到2#物联网网关的有线RS485总线通讯后，将其转化为3#物联网网关的ZigBee无线网络，并通过3#物联网网关的2.4G/5G端口输出。

第二条传输通路：1#物联网网关的有线RS485总线通讯通过1#物联网网关的RS485端口输出，1#物联网网关的RS485端口与4#物联网网关的RS485端口通过通讯线进行连接，4#物联网网关的RS485端口与5#物联网网关的RS485端口通过通讯线进行连接，4#物联网网关的RS485端口接收到1#物联网网关的有线RS485总线通讯，并将有线RS485总线通讯转化为4#物联网网关的ZigBee无线网络，并通过4#物联网网关的2.4G/5G端口输出，同时将4#物联网网关的有线RS485总线通讯传输给5#物联网网关的RS485端口，5#物联网网关的RS485端口接收到4#物联网网关的有线RS485总线通讯后，将其转化为5#物联网网关的ZigBee无线网络，并通过5#物联网网关的2.4G/5G端口输出。

基于ZigBee技术的新型工业物联网网关可利用基于TCP/IP的串口数据流传输实现“TCP转ZigBee和Rs485”功能，当工业现场布线困难但通讯环境良好，则可实现“ZigBee转ZigBee”无线功能。当工业现场通讯环境差但布线便捷时，则可使用通讯线进行远程终端装置RTU端口连接，实现“RS485转RS485”的有线连接。此产品间可相互兼容，可最大化、最优化匹配现场应用，利用基于TCP/IP的串口数据流传输的实现来控制管理的设备硬件，无需投资大量的人力、物力来进行管理、更换或者升级，最大程度地节约了成本。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进应视为本实用新型的保护范围。