[发明专利]一种无线接入网关系统及应用方法

摘要

本发明公开了一种无线接入网关系统及应用方法，该网关集成了蓝牙、WIFI、Ethernet、OPC、Modbus等多种异构网络通信协议，可以与使用不同协议的工业设备进行通信。网关将接收到的数据进行协议适配和协议转换，然后集中汇合、分类和预处理，再通过标准化的API连接到互联网发送至远程网络控制平台服务系统进行数据管理，分析和共享，实现了数据的智能处理。同时本网关系统可对工业设备进行集中管理，实现通信‑计算‑存储(3C)融合的物端智能管控。本发明集成了现有的多种无线通信接入技术，实现泛在接入的功能，提高了资源利用率、服务质量和用户体验，对工业制造领域的研究有很大价值。

主权项

1.一种无线接入网关系统，其特征在于，包括：通信接口模块：支持多种硬件接口，包括蓝牙接口、WIFI接口、3G/4G接口、LoRa接口、NB-IOT接口、Ethernet接口、RS-232接口、RS-485接口；基于ARM-Linux架构的网关集成了通用程度较高的协议之外，还支持各种第三方设备的通讯协议；只需根据设备的通讯协议撰写XML文件，描述其协议特性，并将XML文件复制到网关制定目录中，智能网关即与第三方设备正常通讯；通信接口模块支持各种硬件通讯接口，通过这些硬件接口可连接各种各样不同的工业设备；通信适配模块：支持多种工业设备协议，包括OPC、Modbus、IEC61850、IEC60870、DNP3、BACnet、PLC；通信适配模块包括协议适配模块和数据解析模块，实现协议转换与解析数据格式的标准化；通信适配模块将从设备终端获取的数据进行解析，判断数据的来源以及属性，根据数据的属性进行协议转换和数据封装；控制模块：包括输入模块，访问控制模块，液晶显示模块；输入模块供用户输入相关操作指令，控制网关程序的运行和中止，对程序进行修改；访问控制模块对登录用户进行身份验证，权限分配，并记录访问日志，保证网关系统的安全性；液晶显示模块展现网关的运行状态，包括终端数据是否正常传输，连接是否断开；控制模块对整个网关系统进行操作控制，保证网关系统的正常运行；管理模块：包括节点管理器和服务管理器和安全管理模块；节点管理器处理工业设备发来的请求；当设备发出指令请求时，由节点管理器决定是否接受请求，这个决定是基于新型网关是否有空闲资源，以及请求任务的优先级是否高于或等于网关上执行任务的优先级)；响应被发送回终端设备，一旦请求被接受，服务管理器进行初始化设置，为任务分配资源，更新防火墙设置；安全管理模块负责对设备的安全访问控制，以及根据实际业务的安全需求，实现数据包的加密处理；存储模块：包括FLASH和SDRAM芯片，FLASH芯片用于存储网关的嵌入式操作系统，应用程序，网络服务器以及支持各种服务所需要的文件系统。同时存储模块支持工业设备数据的短时存储，根据服务器的需要按需转发；又由于嵌入式操作系统的存在需要动态RAM，而提供的动态RAM远远不能满足要求，因而需要在外部总线上扩展SDRAM。