专利名称：一种物联网控制主机及具有该物联网控制主机的物联网的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种主机及具有该主机的网络，尤其涉及一种物联网控制主机及具有该物联网控制主机的物联网。
背景技术：
当前，无论是已经经过多年发展的防盗监控行业、智能家居行业，还是新兴的物联网行业，其控制主机与其终端设备的连接都有一些局限性。这些局限性主要存在以下方面1、采用的视频采集设备多以模拟摄像机为主，为了将视频信号存储和通过互联网传输，需要使用昂贵的采集卡，将模拟信号转换成数字信号，不但增加了额外的成本，增加了主机的体积，在转换过程中还存在信息失真等问题；通常的控制主机只能外接有线的模拟摄像机，如果要接无线的模拟摄像机，额外的成本增加很多，而且传输效果很差，安全也得不到保证。2、通常的控制主机，能够外接的模拟摄像机数量很少，至多4路。3、通常的控制主机不具有路由功能，控制主机为了和广域网相连接，要么直接广域网，这样其他电脑就无法上广域网；要么增添一个额外的路由器，不但增加了用户成本， 而且额外占据了空间。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种物联网控制主机及具有该物联网控制主机的物联网，旨在该物联网控制主机接入广域网时，避免与其他电脑造成冲突。本实用新型是这样实现的，一种物联网控制主机，其包括带无线收发器的路由器主板和带无线收发模块的控制主板，该路由器主板和该控制主板之间通过异步串行串口总线进行通讯。进一步地，该路由器主板包括主控制器、无线通讯模块、网络变压器组、网卡接口、 串行接口，该无线通讯模块、该网络变压器组、该串行接口分别电性连接于该主控制器，该网卡接口电性连接于该网络变压器组，该主控制器与该无线通讯模块通过PCI Express总线进行数据交换。进一步地，该网卡接口为广域网接口或局域网接口等RJ45网络接口。进一步地，该无线通讯模块为2. 4G无线WiFi模块。进一步地，该控制主板包括无线接收模块、无线发射模块、单片机、红外接收模块以及串行接口，该无线发射模块的输入端、该无线接收模块的输出端以及该红外接收模块的输出端分别电性连接到该单片机，该串行接口电性连接于该单片机。进一步地，该控制主板包括天线，该无线接收模块、该无线发射模块均与该天线电性连接。本实用新型还提供一种物联网，其安装了一种物联网控制主机，该物联网控制主
3机包括带无线收发器的路由器主板和带无线收发模块的控制主板，该路由器主板和该控制主板之间通过异步串行串口总线进行通讯。进一步地，该路由器主板包括主控制器、无线通讯模块、网络变压器组、网卡接口、 串行接口，该无线通讯模块、该网络变压器组、该串行接口分别电性连接于该主控制器，该网卡接口电性连接于该网络变压器组，该主控制器与该无线通讯模块通过PCI Express总线进行数据交换。进一步地，该网卡接口为广域网接口或局域网接口等RJ45网络接口。进一步地，该无线通讯模块为2. 4G无线WiFi模块。进一步地，该控制主板包括无线接收模块、无线发射模块、单片机、红外接收模块以及串行接口，该无线发射模块的输入端、该无线接收模块的输出端以及该红外接收模块的输出端分别电性连接到该单片机，该串行接口电性连接于该单片机。进一步地，该控制主板包括天线，该无线接收模块、该无线发射模块均与该天线电性连接。进一步地，该物联网还包括物联网服务器、客户终端以及物联网终端设备，该物联网控制主机以及客户终端均通过互联网连接于该物联网服务器，该物联网控制主机还通过无线信号直接与该物联网终端设备通信。进一步地，该物联网终端设备为烟感、无线开关、气感以及电动窗帘控制器中的至少一种。进一步地，该物联网还包括至少一个摄像机，该至少一个摄像机通过无线连接该物联网控制主机。与现有技术相比，当前市面上的IP摄像机都是被动连接的视频服务器模式，不能主动将视频数据发送到用户手机或服务器上，而本实用新型提供的物联网控制主机及具有该物联网控制主机的物联网，当用户用手机需要观看某个摄像机时，主动连接到IP摄像机，将IP摄像机采集到的经过压缩的视频数据发送到物联网服务器那里，由物联网服务器转发给经过注册的客户端电脑或者用户手机中，客户端软件或手机软件解码还原为原始视频图像在屏幕上播出。因此在这个过程中，本实用新型并没有对视频数据进行压缩编码处理，只是一边去连接摄像机，另一边去连接服务器，起一个桥梁作用。服务器也是如此。另外，本实用新型提供的物联网控制主机及具有该物联网控制主机的物联网，可以配置50个物联网无线终端设备，其配置信息在主机连接到服务器后发送到服务器的数据库里。与视频传输过程相似，终端信息探测设备将探测到的信息通过315MHz无线信号发送给控制主机，主机将信息发送到物联网服务器。用户手机或电脑客户端登陆服务器后就可以看到这些信息。如果是报警信息，服务器将通过短信猫或短信平台，将报警信息主动发送到用户手机中。50个物联网无线终端设备的配置名称会显示在用户手机或电脑客户端软件的操作界面里，点击名称后，指令发送到服务器，由服务器转发到主机，主机再将控制命令通过315MHz信号发送给终端控制设备，使得终端控制设备按照指令执行相应的动作。该控制主机还可以接收红外信号将其存储起来，供红外转发器使用。本实用新型提供的物联网控制主机及具有该物联网控制主机的物联网，极大的减少了用户的总体购置成本，使用方便，可以做到完全无线传输，消除了网络布线的麻烦，视
频信号传输安全可靠。
4[0025]
图1是本实用新型实施方式提供的物联网组成示意图。[0026]图2是图1中的物联网的物联网控制主机的组成示意图。[0027]图3是图2中的物联网控制主机的路由器主板的组成示意图。[0028]图4是图2中的物联网控制主机的控制主板的组成示意图。[0029]符号说明[0030]物联网200[0031]物联网控制主机100[0032]摄像机300[0033]物联网服务器400[0034]客户端电脑500[0035]客户手机600[0036]物联网终端设备700烟感701[0038]无线开关703[0039]气感705[0040]电动窗帘控制器707[0041]路由器主板10[0042]控制主板12[0043]主控制器101[0044]无线通讯模块102[0045]网络变压器组103[0046]网卡接口104[0047]串行接口106[0048]串 Π Flash108[0049]系统内存109[0050]供电电路110[0051]指示灯111[0052]单片机121[0053]天线122[0054]无线接收模块123[0055]无线发射模块124[0056]红外接收模块125[0057]串行接口126[0058]指示灯127[0059]供电电路128
具体实施方式
5[0060]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。请参阅图1，其为本实用新型的实施方式提供的物联网控制主机100的使用示意图，物联网控制主机100能应用于物联网、智能家居、防盗报警、智能控制等应用场合，特别适合普通家庭、别墅、有多套房屋的业主、智能小区、商铺、连锁店等使用的网络化智能终端 (如手机、电脑)。在本实施方式中，以物联网200为例进行举例说明。物联网200包括物联网控制主机100、摄像机300、物联网服务器400、客户端电脑 500、客户手机600以及物联网终端设备700。物联网终端设备700包括烟感701、无线开关 703、气感705以及电动窗帘控制器707，其中，烟感701与气感705为触发探测类设备，无线开关703与电动窗帘控制器707为控制类设备，触发探测类设备与控制类设备均属于无线节点装置，可以理解，在其它实施方式中，可以包括气感等多个无线节点装置。客户端电脑 500与客户手机600均为客户终端。物联网控制主机100能通过TCP/IP网络与物联网服务器400连接起来，从而能与物联网服务器400进行网络通信。物联网控制主机100还能通过无线信号(本实施方式中为315M/433MHZ的无线信号)直接与物联网终端设备700中的无线传感器和无线控制器 (即烟感701、无线开关703、气感705、电动窗帘控制器707)进行通信。物联网控制主机300 还能通过有线网络(如网线)或者无线局域网(如Wireless Local Area Network,WIFI) 连接摄像机300。物联网终端设备700向客户端电脑500或客户手机600的发送信息流程如下物联网终端设备700或摄像机300发送无线信号给物联网控制主机100 ；物联网控制主机100 通过互联网发送给物联网服务器400或者直接发送给客户端电脑500或者客户手机600。客户端电脑500或客户手机600向物联网终端设备700的发送信息流程如下客户端电脑500通过互联网发送命令至物联网控制主机100 ；物联网控制主机100接收该命令并将其调制后发出无线信号至物联网终端设备700或摄像机300 ；物联网终端设备700 或摄像机300接收该无线信号并执行相应的动作。请参阅图2，物联网控制主机100，包括带无线收发器的路由器主板10和带无线收发模块的控制主板12，路由器主板10和控制主板12之间通过异步串行串口总线进行通讯。请结合图3，路由器主板10包括主控制器101、无线通讯模块102、网络变压器组 103、网卡接口 104、串行接口 106、串口 Flash 108、系统内存109、供电电路110、以及指示灯 111。在本实施方式中，无线通讯模块102选用2. 4G无线WiFi模块；网卡接口 104选用广域网接口(WAN接口)104、局域网接口(LAN接口)105，当然也可以选择其它RJ45网络接口 ；串口 Flash 108选用4M Bytes串口 Flash ；系统内存109选用32M Bytes动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory, DRAM)。无线通讯模块102、网络变压器组103、串行接口 106、串口 Flash 108以及系统内存109分别电性连接于主控制器101，WAN接口 104、LAN接口 105电性连接于网络变压器组 103，供电电路110用于对路由器主板10供电，指示灯111用于显示路由器主板10的显示状态。主控制器10与作为无线通讯模块102的2. 4G无线WiFi模块通过PCI Express总线进行数据交换。路由器主板10的主控制器101选用了 AR7240芯片，作为无线通讯模块102的2. 4G 无线WiFi模块选择了 AR9285芯片。AR7240芯片是一个基于MIPS内核的高速控制器，它集成了一个高速以太网WAN接口、4个高速以太网LAN接口、高速异步串行控制器、外部通用接口、串行Flash和DDR接口。AR9285芯片集成了完整的无线局域网媒体访问控制器、基带、 2. 4GHz无线收发器，它通过PCI Express总线和AR7240芯片进行数据交换。在软件方面采用了 Linux作为操作系统，已经具有完整的TCP/IP协议栈，路由器功能也易于实现，不再详细说明，其他功能通过自编软件实现。请结合图4，控制主板12包括单片机121、天线122、无线接收模块123、无线发射模块124、红外接收模块125、串行接口 126、指示灯127以及供电电路128。无线接收模块 123、无线发射模块IM均与天线122电性连接，其目的在于共用一根天线122。无线发射模块1 的输入端直接电性连接到单片机121的I/O 口，无线接收模块123的输出端也直接电性连接到单片机121的I/O 口。红外接收模块125、串行接口 126、指示灯127分别电性连接于单片机121，供电电路1 用于对控制主板12供电。无线接收模块123与无线发射模块1 的频率可以都是315M或者都是433M，也可以无线接收模块123是315M，无线发射模块1 是433M，根据具体的应用场合来灵活选择。单片机121通过红外接收模块125接收红外信号将其存储起来，供红外转发器(图未示)使用。在本实施方式中，在控制主板12的单片机121采用了一个8051单片机，其和路由器主板10之间通过串行异步通讯接口通讯；摄像机300为IP摄像机，其通过无线Wifi或有线LAN方式与控制主板12相连，其中无线Wifi方式主要依靠路由器主板10中的无线通讯模块102，有线LAN方式主要依靠路由器主板10中网卡接口 104。主控制器101与2. 4G 无线WiFi模块102通过PCI Express总线进行数据交换。物联网控制主机100对客户手机600图像观看的原理如下每一台物联网控制主机100都分配了一个唯一的身份证号和相应的用户设定的密码，并预先设置好物联网服务器400的IP地址与端口号。物联网服务器400的数据库里也要预先存储物联网控制主机 100的编号(身份证号)和用户设定的密码。物联网控制主机100启动后，就去连接物联网服务器400，如果连接失败，每隔一分钟再尝试一次，直到连接上为止。连接上物联网服务器400后，物联网控制主机100发送身份证号和密码，物联网服务器400对物联网控制主机 100身份验证合法后，就保持TCP长连接状态，掉线后要重新验证身份。客户手机600里也预先设置好了物联网服务器400的IP地址与端口号，用户打开客户手机600后，先输入物联网控制主机100的编号和密码，登录到物联网服务器400，物联网服务器400对客户手机 600验证合法后，根据其物联网控制主机100的编号，在物联网服务器400里就建立了客户手机600与物联网控制主机100的对应连接关系。当客户手机600发送命令需要观看某摄像机300的图像时，指令到达物联网控制主机100。物联网控制主机100就去连接这个摄像机300 (预先设置了摄像机的IP地址等参数)，从摄像机300那里接收到已经编码的图像数据，并发送到物联网服务器400，物联网服务器400通过已经建立的连接对应关系，将图像数据传送到客户手机600。客户手机600对图像进行解码后播放。物联网控制主机100对报警处理是按如下原理实现的当物联网200的无线终端设备(即物联网终端设备700)发送315M/433MHZ无线信号后，由无线接收模块123转换成单片机121可以接收的信号，单片机121首先对此信号进行检测识别，检查是否符合约定好的格式，然后将识别后的数据通过串行接口 126、106发送到路由器主板10的主控制器101 里处理。主控制器101检测该终端设备是否属被注册过，未经注册的终端设备的信息丢失掉。如果一切检查无误后，将数据打包成TCP/IP格式数据，通过WAN接口 104发送给物联网服务器400。物联网服务器400将做进一步处理，一方面存储到数据库备查，另一方面，如果是报警信号就启动报警程序，发送短信给客户手机600。物联网控制主机100对家电控制是按如下原理实现的前面已经叙述到客户手机 600通过物联网服务器400建立了对应的连接关系，当用户需要控制物联网终端设备700 时，首先从物联网服务器400上取到要控制的物联网终端设备700的名称列表，显示在客户手机600上，用户在客户手机600上点击某设备(在本实施方式中指烟感701、无线开关 703、气感705以及电动窗帘控制器707中的一个)进行控制时，客户手机600发送指令到物联网服务器400，物联网服务器400将指令转发到物联网控制主机100。物联网控制主机 100通过串口将指令发送到单片机121。单片机121控制无线发射模块IM输出无线控制信号。无线发射模块124的作用是将需要发送给物联网终端设备700的信号进行调制，变成315M/433MHZ高频调幅信号，并通过天线122发送出去。物联网终端设备700收到控制指令后进行相关操作，同时回复操作成功或失败信息。回复的信息被无线接收模块收123 到，单片机121识别后通过串行接口 1 发送给主控制器101，再通过物联网服务器400传送到客户手机600上，于是用户就可以知道是否控制成功。本实用新型的物联网控制主机100可以配置50个物联网无线终端设备700，其配置信息在物联网控制主机100连接到物联网服务器400后发送到物联网服务器400的数据库里。与视频传输过程相似，终端信息探测设备(即物联网无线终端设备700)将探测到的信息通过315MHz无线信号发送给物联网控制主机100，物联网控制主机100将信息发送到物联网服务器400。客户端电脑500或者客户手机600登陆物联网服务器400后就可以看到这些信息。如果是报警信息，物联网服务器400将通过短信猫或短信平台，将报警信息主动发送到客户手机600中。50个物联网无线终端设备700的配置名称会显示在客户手机600 或客户端电脑500软件的操作界面里，点击名称后，指令发送到物联网服务器400，由物联网服务器400转发到物联网控制主机100，物联网控制主机100再将控制命令通过315MHz 信号发送给终端控制设备，使得物联网无线终端设备700按照指令执行相应的动作。进一步说明。物联网控制主机100与物联网服务器400通过互联网相连。在客户端电脑500或者客户手机600上需要安装一个与本实用新型的物联网控制主机100配套的软件，运行软件后客户端电脑500或者客户手机600也通过互联网连接到这台物联网服务器400上。通过物联网服务器400中转，实现视频观看与家电控制。综上所述，本实用新型提供的物联网控制主机，该主机可接入50路IP摄像机(优选地，接入16路IP摄像机)、50个无线报警探测器、50个无线控制器。主机与服务器连接后，提供手机视频查看、手机家电控制、防盗报警、报警联动、定时控制、情景模式控制等功能，并具有完整的无线路由器功能。以上所述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。
8
权利要求1.一种物联网控制主机，其特征在于，其包括带无线收发器的路由器主板和带无线收发模块的控制主板，该路由器主板和该控制主板之间通过异步串行串口总线进行通讯。
2.如权利要求1所述的物联网控制主机，其特征在于，该路由器主板包括主控制器、无线通讯模块、网络变压器组、网卡接口、串行接口，该无线通讯模块、该网络变压器组、该串行接口分别电性连接于该主控制器，该网卡接口电性连接于该网络变压器组，该主控制器与该无线通讯模块通过PCI Express总线进行数据交换。
3.如权利要求2所述的物联网控制主机，其特征在于，该网卡接口为广域网接口或局域网接口等RJ45网络接口。
4.如权利要求2所述的物联网控制主机，其特征在于，该无线通讯模块为2.4G无线 WiFi模块。
5.如权利要求1所述的物联网控制主机，其特征在于，该控制主板包括无线接收模块、 无线发射模块、单片机、红外接收模块以及串行接口，该无线发射模块的输入端、该无线接收模块的输出端以及该红外接收模块的输出端分别电性连接到该单片机，该串行接口电性连接于该单片机。
6.如权利要求5所述的物联网控制主机，其特征在于，该控制主板包括天线，该无线接收模块、该无线发射模块均与该天线电性连接。
7.一种物联网，其安装了如权利要求1至6中任意一项所述的物联网控制主机。
8.如权利要求7所述的物联网，其特征在于，该物联网还包括物联网服务器、客户终端以及物联网终端设备，该物联网控制主机以及客户终端均通过互联网连接于该物联网服务器，该物联网控制主机还通过无线信号直接与该物联网终端设备通信。
9.如权利要求8所述的物联网，其特征在于，该物联网终端设备为烟感、无线开关、气感以及电动窗帘控制器中的至少一种。
10.如权利要求8所述的物联网，其特征在于，该物联网还包括至少一个摄像机，该至少一个摄像机通过无线连接该物联网控制主机。
专利摘要本实用新型提供了一种物联网控制主机，其包括带无线收发器的路由器主板和带无线收发模块的控制主板，该路由器主板和该控制主板之间通过异步串行串口总线进行通讯。所述物联网控制主机，通过设置带无线收发器的路由器主板和带无线收发模块的控制主板，使在该物联网控制主机接入广域网时，避免与其他电脑造成冲突，从而方便用户使用。
文档编号H04L29/08GK202035000SQ20112015391
公开日2011年11月9日 申请日期2011年5月13日 优先权日2011年5月13日
发明者何汉阳, 梁红业, 闫兵 申请人:南京延基电子科技有限公司