CN207623770U - 一种智能中控机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能中控机，包括数据采集端，设于具有通信网络和/或传感器网络的物联网节点上；管理终端，具有通信网络和/或传感器网络；所述智能中控机包括通信单元，用以与所通信网络进行数据交换；数据传输单元，用以与所述传感器网络进行数据交换；数据协议转换单元，用以转换和统一接入的所述通信网络和传感器网络的通信协议；管理控制单元，用以控制和管理物联网节点的启动、组网、删除、增加。本实用新型的智能中控机应用***，实现了无线传感网络和工业总线网络之间数据的交互、不同网络协议的转换以及物联网***的统一管理。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明、温湿度、门禁、窗帘、监控、投影、幕布、电脑、读卡器等设备智能化控制设备，属于电子信息及物联网领域，具体为一种智能中控机。
背景技术
随着现代教育技术的不断发展，多媒体教室正日益成为现代化高校校园的基础性设施。正因为高校多媒体教室数量的不断增多，其日常管理和维护也越来越困难。所有的设备均独立存在，传统的中央控制主机，只能对教辅设备进行单一的开关，而环境设备(如：照明、空调、窗帘、门禁等)只能独立运行，使得多媒体教室的设备管理变得繁琐且复杂；管理人员也无法获悉教室内部设备的使用状况，所有的设备必须人工进行干预，在物联网技术发达的今天显然传统的中央控制已然不能满足多媒体教室的管理、控制、远程判断、远程维护等需求。
近年来，随着各行各业不同信息之间的相互交互，物联网的概念逐渐被提出。物联网技术的最终目的是通过不同传感器组成的网络节点将不同的事物连接起来，使人和物之间随时随地都能够很好的进行信息交互。对于传统的通信网络而言，一般都是在终端设备中嵌入对应的数据收发模块，然后再利用以太网等接入至网络当中，最后再通过PC机或者手机来对其进行访问以获取传输过来的信息。随着物联网规模的不断提升，若要实现多源信息的顺畅交互，传感器网络需由布置多种感知类节点的网络所构成。然而不同的传感器节点具有不同的协议，且综合考虑远距离联网能力、功耗要求以及***成本等因素，多终端设备直接接入网络的话具有一定的实现难度，无法真正的实现物联网体系的互联互通。因此，需要一种新型的智能控制机，能够使物联网***的多种终端设备无缝连接至网络当中。
实用新型内容
本实用新型的目的是：提供一种智能中控机，以解决现有技术中不同的协议、不同传输距离联网能力等条件下，多种终端设备在难以实现无缝接入物联网体系的问题。
实现上述目的的技术方案是：一种智能中控机，包括数据采集端，设于具有通信网络和/或传感器网络的物联网节点上；智能中控机，用以管理通信网络和/或传感器网络上的所述数据采集端；管理终端，具有通信网络和/或传感器网络，所述管理终端用以获取和处理从所述智能中控机获取数据采集端采集到的数据；所述智能中控机包括通信单元，用以与所通信网络进行数据交换；数据传输单元，用以与所述传感器网络进行数据交换；数据协议转换单元，用以转换和统一接入的所述通信网络和传感器网络的通信协议；管理控制单元，用以控制和管理物联网节点的启动、组网、删除、增加。
在本实用新型一较佳的实施例中，所述数据采集端包括传感器，用以采集数据；微控制器，所述传感器连接于所述微控制器。
在本实用新型一较佳的实施例中，所述通信单元包括有线网络模块，具有型号为DM9000AEP的芯片；3G/4G模块。
在本实用新型一较佳的实施例中，所述数据传输单元包括CAN模块、RS485模块以及ZigBee模块。
在本实用新型一较佳的实施例中，所述管理控制单元包括处理器，型号为MarvellPXA310；其中，所述CAN模块与所述处理器的接口为SPI接口，用以将SPI格式的数据转换为CAN总线数据；所述RS485模块与所述处理器的接口为UART接口，用以将UART接口电平转换为RS485总线电平。
在本实用新型一较佳的实施例中，所述智能中控机还设置有最小电路单元，该最小电路单元包括电源电路，用以提供电源；时钟电路，用以提供时钟信号；复位电路，用以***复位；JTAG接口以及存储器。
在本实用新型一较佳的实施例中，所述智能中控机还包括软件***平台层，设有Linux***内核，文件***、Uboot模块；协议栈层以及数据处理层，所述数据处理层包括数据解析模块，用以数据的解析；数据管理模块，与所述数据解析模块进行数据交换，并用以数据的管理；数据收发模块，与所述数据解析模块、数据管理模块进行数据交换，用以收发数据；应用主控模块，与所述数据解析模块进行数据交换。
本实用新型的优点是：本实用新型的智能中控机应用***，实现了无线传感网络和工业总线网络之间数据的交互、不同网络协议的转换以及物联网***的统一管理。最后通过实验测试智能中控机的主控模块、网络传感器读取串口数据的丢包率以及智能中控机与以太网之间的数据传输延和无线通信延时等特性，试验验证了物联网智能中控机的良好性能。基于以上良好性能开发出来的智能中控机能完善的解决多媒体教室当中教辅设备与环境设备的数据采集、数据交换；无缝对接不同网络协议的转换，这就使得所有的设备运行状态、使用状况、故障状态等庞杂的数据能统一的、完整的采集到智能中控机内部，管理人员只需从监控中心调取数据查看、分析、判断就可精确的定位故障地点、准确的判断故障设备、轻松的管理好教室内部复杂的各类设备，减轻了排查故障的工作量，减少了故障误判的频率，提高的服务效率及管理效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步解释。
图1是本实用新型实施例的智能中控机应用***结构图。
图2是本实用新型实施例的智能中控机模块图。
图3是本实用新型实施例的智能中控机应用管理层结构图。
其中，
1 数据采集端； 2 智能中控机；
3 管理终端； 4 监控平台；
11 采集端ZigBee模块； 12 传感器；
13 微控制器； 21 处理器；
221 有线网络模块； 222 3G/4G模块；
231 CAN模块； 232 RS485模块；
233 ZigBee模块； 24 数据协议转换单元；
251 电源电路； 252 时钟电路；
253 复位电路； 254 JTAG接口；
255 存储器。
具体实施方式
以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本实用新型可用以实施的特定实施例。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。
实施例：如图1所示，一种智能中控机，包括数据采集端1、智能中控机2、管理终端3以及监控平台4。
数据采集端1设于具有通信网络和/或传感器网络的物联网节点上。数据采集端1包括传感器12、微控制器13，传感器12用以采集数据；所述传感器12连接于所述微控制器13。数据采集终端中具有采集端ZigBee模块211，其型号为FZB5000的无线模块，其频段为2.4GHz，对应的标准协议栈为ZigBee-Pro。采集端ZigBee模块211与数据采集终端以及智能中控机2平台都是采用UART接口。
管理终端3具有通信网络和/或传感器网络，所述管理终端3用以获取和处理从所述智能中控机2获取数据采集端1采集到的数据。
如图2所示，智能中控机2用以管理通信网络和/或传感器网络上的所述数据采集端1；所述智能中控机2包括通信单元、数据传输单元、数据协议转换单元24以及管理控制单元和最小电路单元。其中，通信单元用以与所通信网络进行数据交换；通信单元包括有线网络模块221、3G/4G模块222，有线网络模块221具有型号为DM9000AEP的芯片，以太网传输协议为802.3，用以通过以太网与管理终端3进行数据交换。3G/4G模块222中3G模块选用的是型号为LC5740的模块，能够实现3G网络的功能，完成与监控平台4的数据交互。数据传输单元用以与所述传感器网络进行数据交换；所述数据传输单元包括CAN模块231、RS485模块232以及ZigBee模块233。管理控制单元，用以控制和管理物联网节点的启动、组网、删除、增加。管理控制单元包括处理器21，型号为MarvellPXA310；数据协议转换单元24，用以转换和统一接入的所述通信网络和传感器网络的通信协议。其中，所述CAN模块231与所述处理器21的接口为SPI接口，通过数据协议转换单元24中的MCP2515芯片和SN65HVD230D用以将SPI格式的数据转换为CAN总线数据；所述RS485模块232与所述处理器21的接口为UART接口，采用数据协议转换单元24中的SN65HVD11D芯片将UART接口电平转换为RS485总线电平。
最小电路单元包括电源电路251、时钟电路252、复位电路253、JTAG接口254以及存储器255，电源电路251用以提供电源，电源电路251为各个子***提供电力支撑，所需要的直流电压等级有12V、5V、3.3V和1.8V。时钟电路252用以提供时钟信号；复位电路253用以***复位；JTAG接口254以及存储器255。
如图3所示，智能中控机2将嵌入式Linux操作***植入到ARM处理器21，实现所有程序的统一管理。因此，智能中控机2还包括应用管理层，包括软件***平台层，设有Linux***内核，文件***、Uboot模块；协议栈层以及数据处理层，所述数据处理层包括数据解析模块，用以数据的解析；数据管理模块，与所述数据解析模块进行数据交换，并用以数据的管理；数据收发模块，与所述数据解析模块、数据管理模块进行数据交换，用以收发数据；应用主控模块，与所述数据解析模块进行数据交换。嵌入式***的核心部分是智能中控机2的主应用程序，主要功能是使各种不同通信模块之间协调传输、不同通信协议之间的转换、数据采集点的信息以及数据信息采集功能。所有的程序采用Linux C进行编写。***软件部分最开始运行的是主函数部分，主函数首先完成变量的定义以及初始化，然后完成各个子模块的对应功能，并使主函数进入死循环。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种智能中控机，其特征在于，包括
数据采集端，设于具有通信网络和/或传感器网络的物联网节点上；
智能中控机，用以管理通信网络和/或传感器网络上的所述数据采集端；
管理终端，具有通信网络和/或传感器网络，所述管理终端用以获取和处理从所述智能中控机获取数据采集端采集到的数据；
所述智能中控机包括
通信单元，用以与所通信网络进行数据交换；
数据传输单元，用以与所述传感器网络进行数据交换；
数据协议转换单元，用以转换和统一接入的所述通信网络和传感器网络的通信协议；
管理控制单元，用以控制和管理物联网节点的启动、组网、删除、增加。
2.根据权利要求1所述的智能中控机应用***，其特征在于，所述数据采集端包括
传感器，用以采集数据；
微控制器，所述传感器连接于所述微控制器。
3.根据权利要求1所述的智能中控机应用***，其特征在于，所述通信单元包括
有线网络模块，具有型号为DM9000AEP的芯片；
3G/4G模块。
4.根据权利要求1所述的智能中控机应用***，其特征在于，所述数据传输单元包括CAN模块、RS485模块以及ZigBee模块。
5.根据权利要求4所述的智能中控机应用***，其特征在于，所述管理控制单元包括处理器，型号为MarvellPXA310；
其中，所述CAN模块与所述处理器的接口为SPI接口，用以将SPI格式的数据转换为CAN总线数据；所述RS485模块与所述处理器的接口为UART接口，用以将UART接口电平转换为RS485总线电平。
6.根据权利要求1所述的智能中控机应用***，其特征在于，所述智能中控机还设置有最小电路单元，该最小电路单元包括
电源电路，用以提供电源；
时钟电路，用以提供时钟信号；
复位电路，用以***复位；
JTAG接口以及存储器。
7.根据权利要求1所述的智能中控机应用***，其特征在于，所述智能中控机还包括
软件***平台层，设有Linux***内核，文件***、Uboot模块；
协议栈层以及数据处理层，所述数据处理层包括
数据解析模块，用以数据的解析；
数据管理模块，与所述数据解析模块进行数据交换，并用以数据的管理；
数据收发模块，与所述数据解析模块、数据管理模块进行数据交换，用以收发数据；
应用主控模块，与所述数据解析模块进行数据交换。
Priority Applications (1)
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Cited By (1)
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| CN107861491A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-03-30 | 深圳深索智能科技有限公司 | 一种智能中控机 |
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2017
- 2017-12-25 CN CN201721845510.4U patent/CN207623770U/zh not_active Expired - Fee Related
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