一種基于工業使用的多功能網關制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于工業使用的多功能網關，包括網關主控芯片、以太網接口、PCIE接口、CAN接口、通信接口、MIPI攝像頭接口、HDMI接口、USB接口、SSD接口、AIAO接口、DIDO接口、繼電器接口、音頻接口、TF卡接口，本網關依靠網關主控芯片的強大功能，擁有強大的運算能力和豐富的外設接口，支持多種通訊鏈路、支持采集工業現場的多種工業設備協議和支持以多種工業設備協議向其他系統或設備提供數據分發服務支持對采集數據按照自定義的各類算法進行二次加工，滿足工業使用的多種需求。滿足工業使用的多種需求。滿足工業使用的多種需求。

【技術實現步驟摘要】
一種基于工業使用的多功能網關


[0001]本技術涉及工業監測
，特別涉及一種基于工業使用的多功能網關，應用于工業監測。

技術介紹

[0002]網關以滿足物聯網設備之間的互聯互通互操作為設計目標,致力于構建工業互聯網的神經網絡系統；然而，現有的應用于工業監測的網關功能較為單一，往往只能做到單個或者幾個功能。基于現狀，本網關依靠核心芯片的強大功能，擁有強大的運算能力和豐富的外設接口，滿足工業使用的多種需求。

技術實現思路

[0003]針對現有技術存在的不足，本技術的目的在于提供一種基于工業使用的多功能網關，是一款全新的工業數據采集轉發設備，集通訊接口服務器、工控機、工控軟件于一體的智能設備。
[0004]本技術的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：
[0005]一種基于工業使用的多功能網關，包括網關主控芯片、以太網接口、PCIE接口、CAN接口、通信接口、MIPI攝像頭接口、HDMI接口、USB接口、SSD接口、AIAO接口、DIDO接口、繼電器接口、音頻接口、TF卡接口，所述以太網接口包括WAN接口和LAN接口，WAN接口通過WAN以太網芯片與網關主控芯片相連，所述網關主控芯片的USB線口通過擴展芯片擴展到兩路，其中一路與USB接口相連，另外一路通過LAN以太網芯片與LAN接口相連實現將USB3.0轉成千兆網絡；
[0006]所述CAN接口連接有CAN收發器芯片用于接收CAN信號，所述CAN收發器芯片輸入端通過光耦隔離電路連接有CAN控制器芯片，所述主控芯片通過GPIO和SPI信號控制CAN控制器芯片形成CAN信號；所述通信接口包括RS485接口和RS233接口，所述主控芯片輸出端通過光耦隔離電路連接有RS485芯片，所述RS485芯片與RS485接口相連，所述RS233接口、PCIE接口、MIPI攝像頭接口、SSD接口、繼電器接口、TF卡接口均與網關主控芯片相應線口相連，所述網關主控芯片通過ESD二極管與HDMI接口相連；
[0007]所述AIAO接口包括AI接口和AO接口，分別通過AI隔離電路和AO隔離電路與網關主控芯片相連，所述DIDO接口包括DI接口和DO接口，所述DI接口通過光耦隔離電路與網關主控芯片的GPIO口相連，所述DO接口由網關主控芯片控制，網關主控芯片的GPIO口電路連接有MOS管，所述MOS管通過光耦隔離電路的導通控制繼電器打開以實現DO輸出連接到DO接口上；所述音頻接口通過音頻編解碼芯片與網關主控芯片相連。
[0008]進一步優選為，所述PCIE接口包括一個4G接口連接4G模塊實現4G功能、以及一個5G接口連接5G模塊實現5G功能。
[0009]進一步優選為，所述通信接口設置有多路RS485接口實現多組RS485總線設置、以及設置有一路RS233接口實現一組RS233總線設置。
[0010]進一步優選為，所述AIAO接口還集成有溫度傳感器接口用于檢測溫度。
[0011]綜上所述，本技術對比于現有技術的有益效果為：本網關依靠網關主控芯片的強大功能，擁有強大的運算能力和豐富的外設接口，支持多種通訊鏈路、支持采集工業現場的多種工業設備協議和支持以多種工業設備協議向其他系統或設備提供數據分發服務支持對采集數據按照自定義的各類算法進行二次加工，滿足工業使用的多種需求；本網關是一款智慧物聯產品，它不是傳統意義上固定功能的設備，它是工業互聯網的一個神經元，借助工業互聯網上的中樞系統獲取到連接設備的適配器、業務邏輯、算法等，并根據連接設備狀態信息的變化而啟用新的業務邏輯。
附圖說明
[0012]圖1為實施例的組成框架圖。
[0013]附圖標記：100、以太網接口；101、千兆WAN接口；102、千兆LAN接口；200、PCIE接口；201、4G接口；202、5G接口；300、CAN接口；400、RS485接口/RS233接口；401、RS485接口；402、RS233接口；500、MIPI攝像頭接口；600、HDMI接口；700、USB接口；800、SSD接口；900、AIAO/溫度傳感器接口；901、AI輸入；902、AO輸出；903、溫度傳感器接口；110、DIDO接口；111、DI輸入；112、DO輸出；120、繼電器接口；130、音頻接口；131、音頻輸入；132、音頻輸出；140、TF卡接口。
具體實施方式
[0014]以下結合附圖對技術作進一步詳細說明。
[0015]一種基于工業使用的多功能網關，參照圖1所示，包括網關主控芯片、以太網接口100、PCIE接口200、CAN接口300、通信接口、MIPI攝像頭接口500、HDMI接口600、USB接口700、SSD接口800、AIAO接口、DIDO接口110、繼電器接口120、音頻接口130、TF卡接口140，PCIE接口200、MIPI攝像頭接口500、SSD接口800、繼電器接口120、TF卡接口130均與網關主控芯片相應線口相連。
[0016]本多功能網關的網關主控芯片采用瑞芯微的RK3399進行設計，該芯片基于big.LITTLE架構,具有獨立的NEON協同處理器的雙核Cortex
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A72及四核Cortex
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A53組合架構。基于核心芯片強大的功能，本多功能網關擁有豐富的外設接口和強大的運算處理能力，基于豐富的外設接口，使得網關可以運用在多種不同的場合，例如智能電網，能源管理，環境保護，交通物流，智能建筑等場合。
[0017]值得說明的是，以太網接口100包括一個10/100/1000Mbps自適應千兆WAN接口101和兩個10/100/1000Mbps自適應千兆LAN接口102，千兆WAN接口101用于連接外部網絡，兩個千兆LAN接口102用于內部設備連接網絡；千兆WAN接口101通過WAN以太網芯片RTL8211E
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C與網關主控芯片相連，WAN以太網芯片RTL8211E
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C控制千兆WAN接口101、并受網關主控芯片控制；網關主控芯片的USB線口通過擴展芯片擴展到兩路，其中一路與USB接口700相連，在此實施例中，USB接口700設置有兩個以實現可插2個USB設備，另外一路通過LAN以太網芯片與LAN接口102相連實現將USB3.0轉成千兆網絡。
[0018]PCIE接口200包括一個4G接口201連接4G模塊實現4G功能、以及一個5G接口202連接5G模塊實現5G功能，PCIE接口200由網關主控芯片直接控制，網關主控芯片控制PCIE信號
腳直接連到PCIE接口200的控制腳上。
[0019]CAN接口300包括2路支持CAN2.0B、速率10K～1Mbps的CAN口，用于控制器局部網絡；網關主控芯片通過GPIO和SPI信號控制CAN控制器芯片MCP2515
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I/SO形成CAN信號，將CAN信號經過光耦隔離電路后連接到CAN本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于工業使用的多功能網關，其特征在于，包括網關主控芯片、以太網接口、PCIE接口、CAN接口、通信接口、MIPI攝像頭接口、HDMI接口、USB接口、SSD接口、AIAO接口、DIDO接口、繼電器接口、音頻接口、TF卡接口，所述以太網接口包括WAN接口和LAN接口，WAN接口通過WAN以太網芯片與網關主控芯片相連，所述網關主控芯片的USB線口通過擴展芯片擴展到兩路，其中一路與USB接口相連，另外一路通過LAN以太網芯片與LAN接口相連實現將USB3.0轉成千兆網絡；所述CAN接口連接有CAN收發器芯片用于接收CAN信號，所述CAN收發器芯片輸入端通過光耦隔離電路連接有CAN控制器芯片，所述主控芯片通過GPIO和SPI信號控制CAN控制器芯片形成CAN信號；所述通信接口包括RS485接口和RS233接口，所述主控芯片輸出端通過光耦隔離電路連接有RS485芯片，所述RS485芯片與RS485接口相連，所述RS233接口、PCIE接口、MIPI攝像頭接口、SSD接口、繼電器接口、TF卡接口均與網關主控芯片相應線口相連，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚代英，陳仲濤，
申請(專利權)人：杭州紫宏電子科技有限公司，
類型：新型
國別省市：