[发明专利]基于NB-IoT的物联网多功能网关

说明书

本发明提供了一种基于NB‑IoT的物联网多功能网关设计，旨在解决在两种及以上无线或者有线传感通讯网络与NB‑IoT的通信问题。包括接口模块、转换模块、主控模块、NB‑IoT模组。接口模块，提供与其他无线或者有线传感网络的模块接口；转换模块，实现接口模块和主控模块的电平匹配与转换；主控模块，通过微处理器提供各通讯网络的协议适配、协议转换、数据处理；NB‑IoT模组，通过运营商基站接入通信网络与服务器通信。以微处理器为核心部件，通过标准可扩展接口连接其他网络模块，以总线方式建立其他网络之间的信息交换，并以NB‑IoT模组通过移动运营商基站与服务器进行通讯。

技术领域

本发明涉及无线网关领域，尤其涉及到基于窄带物联网的多功能网关。

背景技术

无线传感网络是一种面向任务的无线自组织网络系统，通常有若干数据汇聚节点构成。目前常用的用于无线组网的技术包括：Zigbee、WiFi、Bluetooth等短距离通信技术，LoRa,以及目前刚刚兴起的NB-IoT等广域网通信技术。不同的无线通信技术各具优势也同时具有使用中的局限性：LoRa在非授权频谱上进行传输，传输的可靠性、安全性不足以构建更大规模的物联网系统；WIFI、Zigbee、Bluetooth等短距离通信技术，其实现的自组网覆盖力不强，且在运用中缺乏统一的运营和维护的标准。

随着NB-IoT的提出，一系列物联网问题得到解决方案。然而由于各种无线通信技术不同标准的终端不能互联，致使传统无线通信技术形成的自组网不能与NB-IoT进行通信。为解决上述问题，迫切需要一种可以同时连接一种或多种传统物联网系统与NB-IoT的网关设备来灵活的适应当前日益复杂的物联网环境。

发明内容

针对背景技术中提出的问题，本发明提供一种适用于NB-IoT的物联网多功能网关设备，可以即时完成当前环境中的通信网络与NB-IoT网络的互联互通，拓展了串行网络通信范围。

为此，本发明采用如下技术方案：

一种基于NB-IoT的物联网多功能网关，其中，所述网关包括：接口模块、转换模块、主控模块、NB-IoT模组；

所述接口模块，提供与无线或者有线传感网络的通讯模块接口；所述接口模块包括：485接口板、232接口板、CAN接口板、以太网接口、USB接口中的一个或多个以及指示灯模块，所述485接口板设置有485通道接口用来连接485网络，所述232接口板设置有232通道接口用来连接232网络，所述CAN接口板设置有CAN通道接口用来连接CAN网络，所述以太网接口用来与以太网通信，所述USB接口用来连接USB网络，所述485接口板或232接口板分别可用来连接Zigbee网络、Bluetooth网络、Wi-Fi网络；所述接口模块通过接口电路与转换模块相连，在连接不同网络的同时也用来完成接口保护；

所述转换模块，实现接口模块和主控模块的电平匹配与转换；所述转换模块包括：总线电平转换电路、串口扩展电路和时钟电路；所述转换模块通过总线电平转换电路与主控模块相连，用于拓展主控模块的串口并完成串口与各个总线的电平转换；

所述主控模块，通过微处理器提供各通讯网络的协议适配、协议转换、数据处理；所述主控模块是以所述微处理器为核心部件，还包括电源模块、数据存储模块和接口电路；

所述NB-IoT模组，通过运营商基站接入通信网络与服务器通信；所述NB-IoT模组为工作在授权频谱下，支持3GPP通讯协议的物联网通讯模组；所述NB-IoT模组包含SIM控制电路、RTC控制电路、电源供电电路；