一种物联网智能网关及物联网综合管理系统的制作方法

本实用新型涉及一种物联网技术领域，特别涉及一种物联网智能网关及物联网综合管理系统。

背景技术：

物联网(internetofthings，缩写：iot)是基于互联网、传统电信网等信息承载体，让所有能行使独立功能的普通物体实现互联互通的网络。

目前，利用物联网技术的智慧城市、智慧路灯、智慧园区、智慧社区、智慧建筑、智能工厂中也存在着各类智能控制器和传感器通用程度不高、集成度不强、性能不足、实时性不高、无法分布式计算、组网复杂、运维难度大、成本高、通信连接不畅等问题。

技术实现要素：

为了解决以上的问题，本实用新型提供了一种物联网智能网关及物联网综合管理系统。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型公开了一种物联网智能网关，包括主控板和扩展板，所述扩展板通过通讯接口板与主控板相连接，其中，所述扩展板包括cpu芯片、数据采集模块、存储器模块、通讯模块、人脸识别模块、设备控制电路模块及电源管理模块；所述数据采集模块用于采集传感器的模拟信号转换成数字信号并传送到所述cpu芯片处理为控制信号，所述设备控制电路模块用于cpu芯片发送的控制信号驱动外部设备，所述人脸识别模块连接外部摄像头用于采集并处理人脸数据信息并发送到所述存储器模块保存，所述通讯模块一端连接通讯电路接口，另一端连接所述cpu芯片，所述电源管理模块为物联网智能网关供电。

进一步地，所述扩展板还包括电压检测模块，所述电压检测模块用于采集漏电流检测信号并传送到所述cpu芯片处理为漏电流报警信号，所述漏电流报警信号通过显示屏电路输出到显示屏显示。

进一步地，所述扩展板还包括音频采集模块及音响驱动模块，所述音频采集模块用于接收麦克风音频信号通过所述cpu芯片处理发送到所述音响驱动模块。

进一步地，所述设备控制电路模块包括0～10v直流调光电路和继电器输出控制电路，所述0～10v直流调光电路用于控制照明灯的调光控制，所述继电器输出控制电路用于开关控制输出。

进一步地，所述通讯模块包括以太网模块、gps模块、北斗定位模块、红外收发模块、rf射频模块、4g模块、5g模块、nb-iot模块、蓝牙模块、wifi模块、lora、zigbee模块至少其中一种或一种以上。

进一步地，所述通讯电路接口包括以太网通讯接口、rs485通讯接口、uart通讯接口、pci总线接口、无线通讯模块接口至少其中一种或一种以上。

进一步地，所述以太网通讯接口包括多个lan口、一个wan口及两个光纤通讯接口，其中所述lan口为支持国标poe供电的接口。

实施本实用新型的一种物联网智能网关，具有以下有益的技术效果：

实施本实用新型的物联网智能网关集成度高、运维管理效率高、功耗低、整体实施成本低，满足物联网系统的通用性要求。

本实用新型还公开了一种物联网综合管理系统，包括上述的物联网智能网关，还包括传感器模块、客户端、设备终端及云端服务器，所述传感器模块、客户端、设备终端及云端服务器均与物联网智能网关进行连接。

进一步地，所述传感器模块包括温湿度传感器、烟感传感器、红外传感器、光照传感器、空气质量传感器、气体传感器、接近传感器、倾角传感器、震动传感器、漏电检测传感器、门磁传感器中至少一种或一种以上。

进一步地，所述客户端为智能手机app、或平板电脑app、或电脑web端、或红外遥控器。

实施本实用新型的一种物联网综合管理系统，具有以下有益的技术效果：

实施本实用新型的物联网综合管理系统组网方便，集成度高，功耗低，通用性强，成本低，因此广泛被采用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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为本实施例的物联网智能网关中扩展板的功能框图；

图2为本实施例的物联网智能网关的功能方框图；

图3为本实施例的物联网智能网关中主控板的功能框图；

图4为图3中cpu主控芯片结构示意图；

图5为本实施例的物联网综合管理系统的功能方框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1至图4，本实用新型的实施例，一种物联网智能网关100，包括主控板1和扩展板2，所述扩展板2通过通讯接口板3与主控板1相连接；

其中，主控板1包括cpu主控芯片11、主存储器模块12、ai模块13、主通信模块14及主tf模块15，所述cpu主控芯片12、ai模块13、主通讯模块14及主tf模块15均与cpu主控芯片11连接，cpu主控芯片11为型号为cortex-a72、或cortex-a53处理器；

扩展板2包括cpu芯片20、数据采集模块21、存储器模块22、通讯模块23、人脸识别模块24、设备控制电路模块25及电源管理模块26；所述数据采集模块21用于采集传感器的模拟信号转换成数字信号并传送到所述cpu芯片20处理为控制信号，所述设备控制电路模块25用于接收cpu芯片20发送的控制信号驱动外部设备，所述人脸识别模块24连接外部摄像头用于采集并处理人脸数据信息并发送到所述存储器模块22保存，所述通讯模块23一端连接通讯电路接口27，另一端连接所述cpu芯片20，所述电源管理模块26为物联网智能网关供电，所述cpu芯片20型号为cortex-a35处理器。

根据一个具体的实施例，该扩展板2还包括电压检测模块28，所述电压检测模块28用于采集漏电流检测信号并传送到所述cpu芯片20处理为漏电流报警信号，所述漏电流报警信号通过显示屏电路输出29到显示屏显示。

根据一个具体的实施例，该扩展板2还包括音频采集模块30及音响驱动模块31，所述音频采集模块30用于接收麦克风音频信号通过所述cpu芯片20处理发送到所述音响驱动模块31。

根据一个具体的实施例，该设备控制电路模块25包括0～10v直流调光电路和继电器输出控制电路，所述0～10v直流调光电路用于控制照明灯的调光控制，所述继电器输出控制电路用于开关控制输出。

根据一个具体的实施例，该通讯模块23包括以太网模块、gps模块、北斗定位模块、红外收发模块、rf射频模块、4g模块、5g模块、nb-iot模块、蓝牙模块、wifi模块、lora、zigbee模块至少其中一种或一种以上。

根据一个具体的实施例，该通讯电路接口27包括以太网通讯接口、rs485通讯接口、uart通讯接口、pci总线接口、无线通讯模块接口至少其中一种或一种以上。

根据一个具体的实施例，该以太网通讯接口包括多个lan口、一个wan口及两个光纤通讯接口，其中所述lan口为支持国标poe供电的接口。

请参阅图5，本实用新型提出的一种物联网综合管理系统，包括上述的物联网智能网关100，还包括传感器模块200、客户端300、设备终端400及云端服务器500，所述传感器模块200、客户端300、设备终端400及云端服务器500均与物联网智能网关100进行连接。

其中，传感器模块200包括温湿度传感器、烟感传感器、红外传感器、光照传感器、空气质量传感器、气体传感器、接近传感器、倾角传感器、震动传感器、漏电检测传感器、门磁传感器中至少一种或一种以上。

客户端300为智能手机app、或平板电脑app、或电脑web端、或红外遥控器。

设备终端400为led灯、风扇、加热器、告警灯、频闪灯、摄像机、电源指示灯、蜂鸣器、电机设备、门禁等设备。

进一步说明：

本技术方案提供的一种物联网智能网关及物联网综合管理系统应用于智慧城市、智慧路灯、智慧园区、智慧社区、智慧建筑、智能工厂、智慧公安及智能交通等领域的可支持分布式组网的实时环境感知和控制模组系统；该模组采用国产化的risc-v核心板架构，linux系统，常规核心为类risc-vcpu、ram、rom、网络接口、电源控制器、输入输出控制器、继电器控制组成。网关模组由核心主控板和扩展板共同构成一块完整模组。

本技术方案提供的一种物联网智能网关特点采用国产化的risc-v架构cpu，16位/32位双指令集和合作伙伴众多。体积小、低功耗、低成本、高性能、易运维；能很好的兼容8位/16位器件；大量使用寄存器，指令执行速度更快；大多数数据操作都在寄存器中完成；寻址方式灵活简单，执行效率高；指令长度固定。

本技术方案中在扩展板基础上构件了可集成和替换的热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件、电控元件和味敏元件等传感器；在输出接口上可支持可编程输出控制9路数字量、9路模拟量、9路开关量、16路继电器；本模组将各类环境传感器元件与高性能的国产化risc-v运算核心板集成，并让模组通过wifi、4g/5g、nb-iot、rj45等通信方式接入云端进行数据交互和分析，并根据指令要求实时给出控制信号。

本技术方案提供的物联网综合管理系统通过分布式通信设计，可在室内、室外通过布置多个物联网智能网关组成整体传感器联动控制网络组。

本实用新型主要解决了智慧城市、智慧路灯、智慧园区、智慧社区、智慧建筑、智能工厂、智慧公安及智能交通等行业中各类智能控制器和传感器通用程度不高、设备集成度不高、可自定义性不强、性能不足、实时性不高、无法分布式计算、组网复杂、运维成本高、通信连接不畅的问题。

实施本实用新型的一种物联网综合管理系统，具有以下有益的技术效果：

实施本实用新型的物联网综合管理系统，集成度高，安装方便，通用性强，成本低，因而得到广泛应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。