[发明专利]一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关在审
申请号: | 201810490400.3 | 申请日: | 2018-05-21 |
公开(公告)号: | CN108449805A | 公开(公告)日: | 2018-08-24 |
发明(设计)人: | 杨喜敏;王文涛;郭强 | 申请(专利权)人: | 中南民族大学 |
主分类号: | H04W84/18 | 分类号: | H04W84/18;H04L29/06;H04L12/66;G08C17/02 |
代理公司: | 武汉知产时代知识产权代理有限公司 42238 | 代理人: | 曹雄 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 智能家庭网关 控制模块 嵌入式 通讯终端 物联网 家庭远程监控 数据收发单元 外部受控设备 网络连接单元 系统控制芯片 传感器设备 个性化需求 抗干扰能力 嵌入式系统 外接传感器 家庭安防 路由单元 通信方式 无线网络 下发控制 协议切换 协议转换 烟火报警 指令控制 开发板 内包 网关 整合 煤气 采集 传递 | ||
1.一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述嵌入式智能家庭网关包含集成ZIGBEE无线模块和控制模块的PCB板;其中控制模块内包含有系统控制芯片、WiFi无线单元、路由单元、API接口单元以及支持ipv4、ipv6双协议切换网络连接单元;所述ZIGBEE无线模块包含ZIGBEE控制芯片及数据收发单元,所述嵌入式智能家庭网关外接传感器;所述嵌入式智能家庭网关的系统控制芯片通过所述API接口单元接收通讯终端发送的第一控制指令,并传输给ZIGBEE无线模块中的ZIGBEE控制芯片,ZIGBEE控制芯片接收所述第一控制指令并传输到数据收发单元,控制所述传感器开始或停止采集室温、煤气含量、烟火报警信号;所述传感器采集室温、煤气含量、烟火报警信号之后,传递到所述数据收发单元,并通过ZIGBEE控制芯片传递给系统控制芯片,系统控制芯片通过所述API接口单元将接收到的所述室温、煤气含量、烟火报警信号传送至通讯终端,进行数据监控并采取相应的措施;
所述嵌入式智能家庭网关还通过所述WiFi无线单元外接外部受控设备,外部受控设备内置无线网卡和开关控制装置,外部受控设备通过所述无线网卡连接到所述嵌入式智能家庭网关控制模块的WiFi无线单元上,系统控制芯片通过所述API接口单元接收通讯终端发送的第二控制指令,通过WiFi无线单元将第二控制指令传输到外部受控设备,外部受控设备接收第二控制指令通过内置的开关控制装置控制外部受控设备的动作。
2.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述嵌入式智能家庭网关采用以下任一一个方式来进行连接到因特网:WiFi无线单元与手机或电脑建立无线连接、路由单元与电脑建立有线连接、ipv4、ipv6双协议切换网络连接单元中任意一个协议来与手机或电脑建立通讯连接。
3.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述嵌入式智能家庭网关的系统控制芯片嵌入了OPENWRT系统;所述通讯终端包含手机或电脑。
4.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述ipv4、ipv6双协议切换网络连接单元中,ipv4与ipv6互联互通,采用ipv4与ipv6单一模式接入或者混合接入,二者随意相互切换或共同工作。
5.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述嵌入式智能家庭网关还包括可挂载网卡,嵌入式智能家庭网关通过所述可挂载网卡与手机或电脑进行4G通讯,以连接到因特网。
6.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述路由单元提供一个wlan口,两个lan口来与电脑建立有线连接。
7.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述传感器与数据收发单元通过基于ZIGBEE协议的网络进行连接,以实现远程组网监控、采集和预警。
8.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述系统控制芯片的UART_RXD1/GPIO46/PWM_CH1与UART_RXD1/GPIO46/PWM_CH0引脚分别与ZIGBEE控制芯片的P0.3和P0.2引脚相连,实现数据的传输;所述系统控制芯片的WLED_N/GPIO44引脚与ZIGBEE控制芯片的RESET_N引脚相连接到同一个复位按钮上,对所述网关设备进行统一复位。
9.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述ZIGBEE无线模块的数据收发单元包含包含顺次连接的LC振荡电路、滤波电路及天线,所述的滤波电路包含依次串联的第一电容、第二电容及第三电容,其中第一电容和第三电容一端接地,第二电容一端接天线。
10.根据权利要求1所述一种基于物联网的嵌入式智能家庭网关,其特征在于,所述ZIGBEE控制芯片通过RE_P与RF_N引脚连接数据收发单元,对网关采集的信号进行收发。
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