[发明专利]基于物联网的运输装备数据采集及传输模块

说明书

技术领域

本发明涉及物联网领域，具体为一种运输装备数据采集及传输模块。

背景技术

经过这些年的发展和培育，我国车辆定位监控系统市场已进入规模发展，市场主要集中在一些特殊行业对车辆的跟踪定位，少有整合具有发动机及车辆运行数据和故障信息功能的车联网系统，而这些数据对售后服务和车辆管理意义重大，同时也可为制造厂提升产品质量改进产品性能提供重要支持。

现有运输装备类似的系统大多仅局限于导航定位及车载多媒体，处于物联网发展的初级阶段。一个较完备的运输装备物联网应该包括采集运输装备运行信息的运输装备数据采集及传输模块、用户终端及主服务器三个部分，可以实时监测运输装备的运行状态、数据流、故障信息、所在位置等，并能够根据用户需求实现特定的远程控制功能，为装备制造商提供了多样本实时工况数据使得制造企业得以不断针对用户实际需求改进提升产品，实现远程售后服务提供重要工具,从而大大降低售后服务成本，也为装备营运商提供动态监管的有效手段从而提高装备营运效率及创造更多价值。其中数据采集及传输模块是关键部件，决定了物联网信息量的大小。随着通讯技术的发展，不仅仅是长距离数据传输，各种短距离无线通讯技术也被用于数据采集及传输。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够兼容多种短距离通讯方式、不受运输设备和用户终端种类限制的数据采集及传输模块，能够将运输装备的参数信息、位置信息通过WIFI、蓝牙、NFC（近距离无线通讯技术）的方式发送至移动终端，并能够将这些数据通过GPRS或WIFI接入互联网的方式发送至服务器端。

本发明所述的一种运输装备数据采集及传输模块，包括主控制器模块、通讯模块、信号处理模块、转换模块、存储模块。

其中，所述主控制器模块包括微控制器MCU电路、电源接口电路和URAT通讯口。

其中，所述通讯模块包括GPRS/GPS模块、WIFI/蓝牙/NFC模块以及CAN通讯模块。

其中，所述信号处理模块包括模拟量输入接口AI、数字量（开关量）输入接口DI、脉冲信号采集PI和开关量输出接口DO，可以实现参数采集和控制功能。

其中，所述转换模块包括电平转换电路、USB通讯转换芯片、片选芯片。所述电平转换电路用于不同通讯电压间电平转换；所述USB通讯转换芯片用于连接电脑USB口和主控制器；所述片选芯片用于切换WIFI和GPRS的UART通讯口、蓝牙和NFC的UART通讯口。

其中，所述存储模块包括SD卡卡槽及连接电路。

其中，所述主控制模块的UART通讯口连接转换模块，经过转换模块的片选芯片和电平转换电路后，连接至通讯模块的GPRS/GPS模块，经过转换模块的片选芯片连接至通讯模块的WIFI/蓝牙/NFC模块；主控制器通过CAN通讯口连接至通讯模块的CAN通讯模块；主控制器通过并行通讯口连接至转换模块的USB通讯转换芯片；主控制器通过模拟量采集引脚、通用I/O口、输入捕捉口连接至信号处理模块；主控制器通过SPI通讯口连接至SD卡卡槽及其连接电路。

其中，所述信号处理模块中，带有脉冲调理的输入接口PI可将磁电式转速传感器脉冲信号调理整形成规则的方波信号，用于计算转速；所述模拟量输入接口AI，用于采集温度、压力及剩余燃料等模拟量信号；所述数字量（开关量）输入接口DI，用于监测诸如箱门开关等状态信号；所述开关量输出接口DO，用以驱动信号灯、继电器等负载，可实施对装备上某些装置的控制，如必要时切断燃料通路，锁定装备的位置。

其中，所述片选芯片作用为，主控制器模块的2路UART通讯口连接转换模块，经过2块片选芯片选通连接至通讯模块的共4路UART通讯口，其中1路连接至GPRS/GPS模块、3路连接至WIFI/蓝牙/NFC模块。

其中，通讯模块中所述CAN通讯模块用于采集运输装备CAN总线上的数据信息，配合主控制器内软件支持SAE J1939/ISO11783、ISO15031等协议，用于获取发动机及发动机控制器状态、故障诊断信息等。

其中，通讯模块中所述WIFI/蓝牙/NFC模块，能够通过接入相同WIFI热点、WIFI Direct、蓝牙、NFC其中任意通讯方式与用户终端（包括手机和电脑）连接，并将获取的数据信息发送至用户终端，最终显示在界面上。

其中，所述存储模块能够将运行数据、位置信息等存储在SD卡内。

其中，所述转换模块连接电脑USB接口，可以实现初始化设置，恢复出厂设置，获取SD卡内数据等操作。

附图说明