一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，包括主控制網(wǎng)絡(luò)和至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)，該主控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò)電源線與所述區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)相連，其特征在于：主控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交流電力載波線路連接至每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)包括至少一終端和一區(qū)域控制器，每一終端通過(guò)直流電力載波線路連接至區(qū)域控制器。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型采用220V交流PLC(Power?line?Communication，電力線載波通訊)通信和低壓直流PLC通信的級(jí)聯(lián)，可實(shí)現(xiàn)超大節(jié)點(diǎn)數(shù)、超大范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。同時(shí)，該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，全部采用電源線載波通信，系統(tǒng)在給負(fù)載終端提供電源的同時(shí)又能進(jìn)行相互通信，無(wú)需另外增加網(wǎng)絡(luò)布線。
【專利說(shuō)明】-種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng) 【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，特別是涉及一種基于電力線載波通信的物 聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)。 【【背景技術(shù)】】
[0002] 物聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨(dú)立尋址的 普通物理對(duì)象實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)通過(guò)智能感知、識(shí)別技術(shù)與普適計(jì)算、泛在網(wǎng)絡(luò) 的融合應(yīng)用，被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)被視為 互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，應(yīng)用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗(yàn)為核心的創(chuàng)新2. 0是物聯(lián) 網(wǎng)發(fā)展的靈魂。
[0003] 物物之間通訊，若采用互聯(lián)網(wǎng)的IP互連技術(shù)的話，每個(gè)終端（物）的聯(lián)網(wǎng)成本會(huì) 極高，不利于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用推廣。目前，成熟商用的物聯(lián)網(wǎng)，一般都采用成本相對(duì)較低的總 線通訊技術(shù)，將數(shù)十個(gè)終端，共享總線進(jìn)行通訊。典型的總線通訊技術(shù)有：RS485、RS232、CAN 總線，以及PLC (Power line Communication,電力線載波通訊）。然而，單條總線通訊，一般 傳輸距離只有幾十米，總終端數(shù)量也只能支持?jǐn)?shù)十個(gè)。所以，對(duì)于一些終端節(jié)點(diǎn)數(shù)較大的物 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，多采用2級(jí)結(jié)構(gòu)。請(qǐng)參閱圖1，一般的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)大多采用2級(jí)結(jié)構(gòu)，包括主控制 器網(wǎng)絡(luò)101和區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)102。主控制器網(wǎng)絡(luò)101通過(guò)以太網(wǎng)絡(luò)將區(qū)域控制器1021和主 控制器1011連通起來(lái)。區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)102通過(guò)總線通訊，對(duì)較小范圍內(nèi)的數(shù)十個(gè)終端進(jìn)行 控制。主控制器1011到區(qū)域控制器1021 -般距離較遠(yuǎn)，通信帶寬要求較高，現(xiàn)有的方案中， 多采用以太網(wǎng)接口互聯(lián)。而區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)102內(nèi)一般距離較近，負(fù)載不多，總通訊帶寬要求 也不高，不需采用成本較高的以太網(wǎng)接口，現(xiàn)有的解決方案多采用RS485、RS232甚至采用 PLC總線的方式將所有終端連接在一起。如果主控制網(wǎng)絡(luò)101通過(guò)以太網(wǎng)連接至區(qū)域控制 網(wǎng)絡(luò)102,則需要進(jìn)行大量網(wǎng)絡(luò)布線，這樣增加了施工難度和施工成本且會(huì)延長(zhǎng)施工周期。 在區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)102內(nèi)若采用RS485、RS232等總線的連接方式同樣需要額外增加布線的成 本，且布線成本極高、工程實(shí)現(xiàn)復(fù)雜。并且在大型的應(yīng)用環(huán)境中，區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)102中需要 的節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，需要采用交換機(jī)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)間的通信。而一般的交換機(jī)的接口 24或48個(gè)，在 節(jié)點(diǎn)數(shù)量很多時(shí)，需要采用多個(gè)交換機(jī)進(jìn)行多級(jí)交換和業(yè)務(wù)匯聚，不僅網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，通訊 成本也大幅上升。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為解決現(xiàn)有技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)通信線路布線困難、負(fù)載復(fù)雜、干擾信號(hào)多、負(fù) 載阻抗不匹配或用電負(fù)載少的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種布線簡(jiǎn)單，通信線路上負(fù)載 簡(jiǎn)單且數(shù)量多、干擾信號(hào)少的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是：提供一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，包括主 控制網(wǎng)絡(luò)和至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)，該主控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò)電源線與所述區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)相連，主 控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交流電力載波線路連接至每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)包括至少一 終端和一區(qū)域控制器，每一終端通過(guò)直流電力載波線路連接至區(qū)域控制器。
[0006] 優(yōu)選地，主控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括主控制器和主控制器網(wǎng)關(guān)，主控制器通過(guò)交流電 力載波線路與主控制器網(wǎng)關(guān)連接。
[0007] 優(yōu)選地，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)的至少一終端并聯(lián)連接區(qū)域控制器。
[0008] 優(yōu)選地，至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)連接至主控制網(wǎng)絡(luò)。
[0009] 優(yōu)選地，區(qū)域控制器進(jìn)一步包括一供電模塊，供電模塊一端通過(guò)直流電力載波線 路與所述終端相連，另一端通過(guò)交流電力載波線路與主控制網(wǎng)關(guān)相連。
[0010] 優(yōu)選地，供電模塊進(jìn)一步包括一低壓轉(zhuǎn)換模塊，低壓轉(zhuǎn)換模塊連接至交流電力載 波線路與直流電力載波線路之間。
[0011] 優(yōu)選地，區(qū)域控制器進(jìn)一步包括一信號(hào)傳輸模塊，該信號(hào)傳輸模塊一端通過(guò)直流 電力載波線路與所述終端相連，另一端通過(guò)交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關(guān)相連。
[0012] 優(yōu)選地，信號(hào)傳輸模塊進(jìn)一步包括一正向控制回路，該正向控制回路包括一交流 PLC通信收發(fā)模塊、一載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊及一直流PLC通信收發(fā)模塊，直流PLC通信收發(fā)模 塊通過(guò)交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關(guān)相連，直流PLC通信收發(fā)模塊連接至載波通信轉(zhuǎn) 發(fā)模塊，載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊連接至交流PLC通信收發(fā)模塊，交流PLC通信收發(fā)模塊通過(guò)直流 電力載波線路與至少一終端相連。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用220V交流PLC通信和低壓直流PLC通信的級(jí)聯(lián)，可 實(shí)現(xiàn)超大節(jié)點(diǎn)數(shù)、超大范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。比如：220V交流載波，實(shí)現(xiàn)100個(gè)節(jié)點(diǎn)、500米距 離的載波通信；低壓直流載波，實(shí)現(xiàn)30個(gè)節(jié)點(diǎn)、20米距離的載波通信；那么，通過(guò)2級(jí)PLC 級(jí)聯(lián)，將可構(gòu)建最大達(dá)3000個(gè)節(jié)點(diǎn)、覆蓋范圍達(dá)1萬(wàn)平米范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。同時(shí)，該物聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)，全部采用電源線載波通信，系統(tǒng)在給負(fù)載終端提供電源的同時(shí)又能進(jìn)行相互通信， 無(wú)需另外增加網(wǎng)絡(luò)布線。
[0014] 【【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】】
[0015] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0016] 圖2是本實(shí)用新型提供的一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017] 圖3是圖2所示的區(qū)域控制器的原理框圖。 【【具體實(shí)施方式】】
[0018] 為了使本實(shí)用新型的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019] 請(qǐng)參閱附圖2,本實(shí)用新型提供的一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)20,其包括一主控制網(wǎng)絡(luò) 201和多個(gè)區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)202。主控制網(wǎng)絡(luò)201通過(guò)電源線與區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)202相連。
[0020] 主控制網(wǎng)絡(luò)201，包括主控制器2011，主控制器網(wǎng)關(guān)2012以及220V交流載波線路 2013。其中，主控制器2011通過(guò)220V交流載波線路2013與主控制網(wǎng)關(guān)2012串聯(lián)。多個(gè) 區(qū)域控制器2013通過(guò)220V交流載波線路2013并聯(lián)后串聯(lián)連接至主控制網(wǎng)關(guān)2012。
[0021] 區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)202,包括區(qū)域控制器2021、終端2022及低壓直流載波線路2023。 多個(gè)終端2022之間先通過(guò)低壓直流載波線路2023并聯(lián)連接，然后連接至區(qū)域控制器2021。
[0022] 多個(gè)區(qū)域控制器2021之間低壓直流載波線路2023相并聯(lián)，然后通過(guò)220V交流載 波線路2013串聯(lián)連接至主控制網(wǎng)關(guān)2012。
[0023] 請(qǐng)參閱圖3,區(qū)域控制器2021的原理框圖。區(qū)域控制器2021，包括低壓直流轉(zhuǎn)換 模塊20121、220V交流PLC通信收發(fā)模塊20122、載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊20123、低壓直流PLC通 信收發(fā)模塊20214。
[0024] 低壓直流轉(zhuǎn)換模塊20211，將220V交流電轉(zhuǎn)換為低壓直流電，用于給后級(jí)終端 2022供電。
[0025] 220V交流PLC通信收發(fā)模塊20212,用于接收和發(fā)送信息，實(shí)現(xiàn)和主控制器網(wǎng)關(guān) 2012的通信。
[0026] 低壓直流PLC通信收發(fā)模塊20213,用于發(fā)送、接收信息，實(shí)現(xiàn)和各終端2022的通 ?目；
[0027] 載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊20214,用于實(shí)現(xiàn)220V交流PLC的通信信號(hào)到低壓直流PLC通 信信號(hào)的信息轉(zhuǎn)換。
[0028] 當(dāng)220V的交流PLC信號(hào)輸入該區(qū)域控制器2021時(shí)，低壓直流轉(zhuǎn)換模塊20121將 220V交流電源轉(zhuǎn)換成低壓直流電源，而后為后級(jí)的終端2022供電。同時(shí)220V交流PLC通 信收發(fā)模塊20122獲取到220V交流電中的通信信號(hào)，再通過(guò)載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊20124把該 通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成低壓直流PLC通信信號(hào)。低壓直流PLC通信收發(fā)模塊10123接收到通信信 號(hào)后再和各終端2022進(jìn)行通信。低壓直流PLC通信收發(fā)模塊20123接收到各終端2022的 通信信號(hào)時(shí)，通過(guò)載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊20124把該通信信號(hào)轉(zhuǎn)換成220V交流PLC通信信號(hào)， 220V交流PLC通信收發(fā)模塊20122獲取到通信信號(hào)后，將該信號(hào)反饋給主控制器2011。
[0029] 在實(shí)際應(yīng)用中，主控制器2011可以為電腦，終端2022可以是停車場(chǎng)停車位上的傳 感器、照明系統(tǒng)或指示燈。采用該物聯(lián)網(wǎng)通信系統(tǒng)20可進(jìn)行車位檢測(cè)，將有無(wú)停車等信息 上報(bào)主控中心，然后車位檢測(cè)控制對(duì)應(yīng)的車位引導(dǎo)燈，接著主控中心分區(qū)統(tǒng)計(jì)各區(qū)域及總 的停車數(shù)量，控制路口指引屏的顯示和指引，電腦根據(jù)車場(chǎng)各物理位置的車輛及人員情況， 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)照明系統(tǒng)的亮度和開關(guān)，最大化節(jié)能。本物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，也可應(yīng)用在智能樓宇管理系 統(tǒng)或環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；終端節(jié)點(diǎn)，也可以是面板控制按鈕、或者環(huán)境監(jiān)測(cè)相關(guān)的傳感器等。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用220V交流PLC通信和低壓直流PLC通信的級(jí)聯(lián)，可 實(shí)現(xiàn)超大節(jié)點(diǎn)數(shù)、超大范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。比如：220V交流載波，實(shí)現(xiàn)100個(gè)節(jié)點(diǎn)、500米距 離的載波通信；低壓直流載波，實(shí)現(xiàn)30個(gè)節(jié)點(diǎn)、20米距離的載波通信；那么，通過(guò)2級(jí)PLC 級(jí)聯(lián)，將可構(gòu)建最大達(dá)3000個(gè)節(jié)點(diǎn)、覆蓋范圍達(dá)1萬(wàn)平米范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。同時(shí)，該物聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)，全部采用電源線載波通信，系統(tǒng)在給負(fù)載終端提供電源的同時(shí)又能進(jìn)行相互通信， 無(wú)需另外增加網(wǎng)絡(luò)布線。
[0031] 以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的原則之內(nèi)所作的任何修改，等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，包括主控制網(wǎng)絡(luò)和至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)，該主控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò) 電源線與所述區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)相連，其特征在于：主控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò)交流電力載波線路連接至 每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)包括至少一終端和一區(qū)域控制器，每一終端通過(guò)直 流電力載波線路連接至區(qū)域控制器。
2. 如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：主控制網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步包括主控制 器和主控制器網(wǎng)關(guān)，主控制器通過(guò)交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關(guān)連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：每一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)的至少一終 端并聯(lián)連接區(qū)域控制器。
4. 如權(quán)利要求2所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)連接 至主控制網(wǎng)絡(luò)。
5. 如權(quán)利要求4所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：至少一區(qū)域控制器并聯(lián)連接至 主控制器網(wǎng)關(guān)。
6. 如權(quán)利要求4所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：交流電力載波線路上的電壓為 220V至550V，直流電力載波線路上的電壓為0v-36v。
7. 如權(quán)利要求2所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：區(qū)域控制器包括一低壓轉(zhuǎn)換模 塊，低壓轉(zhuǎn)換模塊連接在交流電力載波線路與直流電力載波線路之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：區(qū)域控制器包括一信號(hào)傳輸模 塊，該信號(hào)傳輸模塊一端通過(guò)直流電力載波線路與所述終端相連，另一端通過(guò)交流電力載 波線路與主控制器網(wǎng)關(guān)相連。
9. 如權(quán)利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：信號(hào)傳輸模塊包括一正向控制 回路，該正向控制回路包括一交流PLC通信收發(fā)模塊、一載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊及一直流PLC通 信收發(fā)模塊，交流PLC通信收發(fā)模塊通過(guò)交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關(guān)相連，交流PLC 通信收發(fā)模塊連接至載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊，載波通信轉(zhuǎn)發(fā)模塊連接至直流PLC通信收發(fā)模 塊，直流PLC通信收發(fā)模塊通過(guò)直流電力載波線路與至少一終端相連。
【文檔編號(hào)】H04B3/54GK203872207SQ201420029184
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】劉芬 申請(qǐng)人:劉芬