[发明专利]一种物联网低价接入终端

说明书

技术领域

本发明涉及物联网技术，尤其涉及低价的网络终端的设计。

背景技术

随着网络技术的快速发展，物联网技术受到了广泛的重视。各种设备对接入网络的需求越来越大。将大量的嵌入式设备用合适的方式接入网络，成为近些年来一个重要的研究方向。将嵌入式设备作为网络服务器与网络相连接很合适于远程监控生产过程等系统，为提高生产效率和管理水平提出了创新方式。基于物联网技术可以实现基于网络的远程数据采集、远程控制、自动报警等功能，同时也为网络传感器技术、家庭环境自动控制、局部环境自动检测、智能小区管理等技术的应用与发展提供技术保证。

目前的多数的物联网网络接入设备在硬件设计上和传统的网络接入方案设计上基本相同，相对价位较高。软件上通常采用网页控制的方式，这通常要求嵌入式设备上可以运行基本的操作系统，对设备的性能有一定的要求。同时，使用者通常需要知道每个接入终端对应的IP地址，对于用户体验大打折扣。

对于一些大量廉价的设备，如台灯、热水炉等常见的家用设备来说，接入网络成本过高。同时，在大多数情况下，物联网接入终端并不需要很高的网络数据量，使用一些低速的接入方式，就能够满足要求。

本发明使用一种基于8位单片机和10M的网卡芯片实现物联网接入终端的方案，使其能实现接入网络的基本功能，进行信息的共享和远程测量监控等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种低价、适合长期24小时工作、便于操作使用的物联网的终端，该终端具备基本的网络通信能力。

本发明为解决以上技术问题，所采用的技术方案是：

采用C51系列8位单片机作为接入端的处理核心。

采用RTL8019AS这款10M网卡芯片作为网络处理芯片，获取网络数据包。

采用32K低功耗静态RAM——62256作为网络数据包暂存器。

处在被监控端的本地设备通过IO接口或串行485接口与单片机相连，既可以接受远程的控制，也可以将实时的数据信息传递回终端机，已进行监测任务。每一个接入终端可以与多个本地设备连接。

单片机通过控制以太网控制芯片RTL8019AS实现本地端的网络接入，从而通过以太网与终端机进行通讯实现具体监控功能。本发明在无操作系统的软件环境下，通过程序实现网络数据传输的IP层一些基本的数据包解析和数据打包方法。

数据进行软件加密和校验，保证数据在互联网上传输的安全性和准确性。对于解密失败和校验失败的控制信息，均实行丢弃操作。

与接入终端匹配的特定的PC软件。

采用可变网络地址的连接方式，可以通过按键和网络修改物联网接入模块的网络地址，以适应多种不同网络环境的需求。

本发明的有益效果如下：

选用的设备芯片等级较低，大大降低了联网的成本。MCU使用IO和485通讯方式控制受控电器等设备，接口简单廉价。实现了IP协议，允许用户通过internet进行远程访问和控制。同时，对传输的数据增加了加密和校验，提高了安全性和可靠性。

附图说明

图1为本发明系统完整示意图

图2为物联网接入终端里MCU中运行的程序流程图

具体实施方式

硬件电路：

整个系统设计采用AT89S51作为主处理器芯片与REALTEK公司的10M以太网控制芯片RTL8019AS相结合，实现AT89S51控制RTL8019AS工作，达到单片机控制的嵌入式系统与外部网络相连接的目的，从而实现嵌入式网络服务器。

使用C51系列处理器，将地址线和数据线通过ALE信号和74HC373锁存器进行分离。通过地址译码电路将IO部分映射到C51处理器的IO空间。通过地址译码电路，将62256映射到C51处理器的memory空间的8000H到FFFFH。将RTL8019AS也映射到地址空间中。CR寄存器地址译码到8000H。RTL8019AS内部有两块RAM区。其中一块16K字节，地址为0X4000～0X7FFF；另一块32字节，地址为0X0000～0X001F。RAM按页存储数据，每256字节为一页，一般将RAM的前12页存储区作为发送缓冲区，后52页存储区作为接收缓冲区。第0页只有32个字节，用于存储每个以太网卡物理地址。

软件部分：

rtl8019as的驱动(附部分核心代码)：

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