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)絡和至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡，該主控制網(wǎng)絡通過電源線與所述區(qū)域控制網(wǎng)絡相連，其特征在于：主控制網(wǎng)絡通過交流電力載波線路連接至每一區(qū)域控制網(wǎng)絡，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡包括至少一終端和一區(qū)域控制器，每一終端通過直流電力載波線路連接至區(qū)域控制器。與現(xiàn)有技術相比，本實用新型采用220V交流PLC(Power?line?Communication，電力線載波通訊)通信和低壓直流PLC通信的級聯(lián)，可實現(xiàn)超大節(jié)點數(shù)、超大范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。同時，該物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，全部采用電源線載波通信，系統(tǒng)在給負載終端提供電源的同時又能進行相互通信，無需另外增加網(wǎng)絡布線。
【專利說明】-種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng) 【【技術領域】】
[0001] 本實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】】
[0002] 物聯(lián)網(wǎng)是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的 普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網(wǎng)絡 的融合應用，被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。物聯(lián)網(wǎng)被視為 互聯(lián)網(wǎng)的應用拓展，應用創(chuàng)新是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的核心，以用戶體驗為核心的創(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互連技術的話，每個終端（物）的聯(lián)網(wǎng)成本會 極高，不利于物聯(lián)網(wǎng)的應用推廣。目前，成熟商用的物聯(lián)網(wǎng)，一般都采用成本相對較低的總 線通訊技術，將數(shù)十個終端，共享總線進行通訊。典型的總線通訊技術有：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)量也只能支持數(shù)十個。所以，對于一些終端節(jié)點數(shù)較大的物 聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，多采用2級結構。請參閱圖1，一般的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)大多采用2級結構，包括主控制 器網(wǎng)絡101和區(qū)域控制網(wǎng)絡102。主控制器網(wǎng)絡101通過以太網(wǎng)絡將區(qū)域控制器1021和主 控制器1011連通起來。區(qū)域控制網(wǎng)絡102通過總線通訊，對較小范圍內的數(shù)十個終端進行 控制。主控制器1011到區(qū)域控制器1021 -般距離較遠，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102內一般距離較近，負載不多，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101通過以太網(wǎng)連接至區(qū)域控制 網(wǎng)絡102,則需要進行大量網(wǎng)絡布線，這樣增加了施工難度和施工成本且會延長施工周期。 在區(qū)域控制網(wǎng)絡102內若采用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、工程實現(xiàn)復雜。并且在大型的應用環(huán)境中，區(qū)域控制網(wǎng)絡102中需要 的節(jié)點數(shù)較多，需要采用交換機進行節(jié)點間的通信。而一般的交換機的接口 24或48個，在 節(jié)點數(shù)量很多時，需要采用多個交換機進行多級交換和業(yè)務匯聚，不僅網(wǎng)絡結構復雜，通訊 成本也大幅上升。 【實用新型內容】
[0004] 為解決現(xiàn)有技術的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)通信線路布線困難、負載復雜、干擾信號多、負 載阻抗不匹配或用電負載少的技術問題，本實用新型提供一種布線簡單，通信線路上負載 簡單且數(shù)量多、干擾信號少的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)。
[0005] 本實用新型解決上述技術問題的技術方案是：提供一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，包括主 控制網(wǎng)絡和至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡，該主控制網(wǎng)絡通過電源線與所述區(qū)域控制網(wǎng)絡相連，主 控制網(wǎng)絡通過交流電力載波線路連接至每一區(qū)域控制網(wǎng)絡，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡包括至少一 終端和一區(qū)域控制器，每一終端通過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)絡進一步包括主控制器和主控制器網(wǎng)關，主控制器通過交流電 力載波線路與主控制器網(wǎng)關連接。
[0007] 優(yōu)選地，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡的至少一終端并聯(lián)連接區(qū)域控制器。
[0008] 優(yōu)選地，至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡并聯(lián)連接至主控制網(wǎng)絡。
[0009] 優(yōu)選地，區(qū)域控制器進一步包括一供電模塊，供電模塊一端通過直流電力載波線 路與所述終端相連，另一端通過交流電力載波線路與主控制網(wǎng)關相連。
[0010] 優(yōu)選地，供電模塊進一步包括一低壓轉換模塊，低壓轉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)域控制器進一步包括一信號傳輸模塊，該信號傳輸模塊一端通過直流 電力載波線路與所述終端相連，另一端通過交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關相連。
[0012] 優(yōu)選地，信號傳輸模塊進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 塊通過交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關相連，直流PLC通信收發(fā)模塊連接至載波通信轉 發(fā)模塊，載波通信轉發(fā)模塊連接至交流PLC通信收發(fā)模塊，交流PLC通信收發(fā)模塊通過直流 電力載波線路與至少一終端相連。
[0013] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用220V交流PLC通信和低壓直流PLC通信的級聯(lián)，可 實現(xiàn)超大節(jié)點數(shù)、超大范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。比如：220V交流載波，實現(xiàn)100個節(jié)點、500米距 離的載波通信；低壓直流載波，實現(xiàn)30個節(jié)點、20米距離的載波通信；那么，通過2級PLC 級聯(lián)，將可構建最大達3000個節(jié)點、覆蓋范圍達1萬平米范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。同時，該物聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)，全部采用電源線載波通信，系統(tǒng)在給負載終端提供電源的同時又能進行相互通信， 無需另外增加網(wǎng)絡布線。
[0014] 【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0015] 圖1是現(xiàn)有技術的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)的結構框圖。
[0016] 圖2是本實用新型提供的一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)的結構框圖。
[0017] 圖3是圖2所示的區(qū)域控制器的原理框圖。 【【具體實施方式】】
[0018] 為了使本實用新型的目的，技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0019] 請參閱附圖2,本實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 201和多個區(qū)域控制網(wǎng)絡202。主控制網(wǎng)絡201通過電源線與區(qū)域控制網(wǎng)絡202相連。
[0020] 主控制網(wǎng)絡201，包括主控制器2011，主控制器網(wǎng)關2012以及220V交流載波線路 2013。其中，主控制器2011通過220V交流載波線路2013與主控制網(wǎng)關2012串聯(lián)。多個 區(qū)域控制器2013通過220V交流載波線路2013并聯(lián)后串聯(lián)連接至主控制網(wǎng)關2012。
[0021] 區(qū)域控制網(wǎng)絡202,包括區(qū)域控制器2021、終端2022及低壓直流載波線路2023。 多個終端2022之間先通過低壓直流載波線路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220V交流載 波線路2013串聯(lián)連接至主控制網(wǎng)關2012。
[0023] 請參閱圖3,區(qū)域控制器2021的原理框圖。區(qū)域控制器2021，包括低壓直流轉換 模塊20121、220V交流PLC通信收發(fā)模塊20122、載波通信轉發(fā)模塊20123、低壓直流PLC通 信收發(fā)模塊20214。
[0024] 低壓直流轉換模塊20211，將220V交流電轉換為低壓直流電，用于給后級終端 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，實現(xiàn)和主控制器網(wǎng)關 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，實現(xiàn)和各終端2022的通 ?目；
[0027] 載波通信轉發(fā)模塊20214,用于實現(xiàn)220V交流PLC的通信信號到低壓直流PLC通 信信號的信息轉換。
[0028] 當220V的交流PLC信號輸入該區(qū)域控制器2021時，低壓直流轉換模塊20121將 220V交流電源轉換成低壓直流電源，而后為后級的終端2022供電。同時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，再通過載波通信轉發(fā)模塊20124把該 通信信號轉換成低壓直流PLC通信信號。低壓直流PLC通信收發(fā)模塊10123接收到通信信 號后再和各終端2022進行通信。低壓直流PLC通信收發(fā)模塊20123接收到各終端2022的 通信信號時，通過載波通信轉發(fā)模塊20124把該通信信號轉換成220V交流PLC通信信號， 220V交流PLC通信收發(fā)模塊20122獲取到通信信號后，將該信號反饋給主控制器2011。
[0029] 在實際應用中，主控制器2011可以為電腦，終端2022可以是停車場停車位上的傳 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可進行車位檢測，將有無停車等信息 上報主控中心，然后車位檢測控制對應的車位引導燈，接著主控中心分區(qū)統(tǒng)計各區(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)車場各物理位置的車輛及人員情況， 動態(tài)調節(jié)照明系統(tǒng)的亮度和開關，最大化節(jié)能。本物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，也可應用在智能樓宇管理系 統(tǒng)或環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；終端節(jié)點，也可以是面板控制按鈕、或者環(huán)境監(jiān)測相關的傳感器等。
[0030] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明采用220V交流PLC通信和低壓直流PLC通信的級聯(lián)，可 實現(xiàn)超大節(jié)點數(shù)、超大范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。比如：220V交流載波，實現(xiàn)100個節(jié)點、500米距 離的載波通信；低壓直流載波，實現(xiàn)30個節(jié)點、20米距離的載波通信；那么，通過2級PLC 級聯(lián)，將可構建最大達3000個節(jié)點、覆蓋范圍達1萬平米范圍的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。同時，該物聯(lián) 網(wǎng)系統(tǒng)，全部采用電源線載波通信，系統(tǒng)在給負載終端提供電源的同時又能進行相互通信， 無需另外增加網(wǎng)絡布線。
[0031] 以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的原則之內所作的任何修改，等同替換和改進等均應包含在本實用新型的保護 范圍之內。
【權利要求】
1. 一種物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，包括主控制網(wǎng)絡和至少一區(qū)域控制網(wǎng)絡，該主控制網(wǎng)絡通過 電源線與所述區(qū)域控制網(wǎng)絡相連，其特征在于：主控制網(wǎng)絡通過交流電力載波線路連接至 每一區(qū)域控制網(wǎng)絡，每一區(qū)域控制網(wǎng)絡包括至少一終端和一區(qū)域控制器，每一終端通過直 流電力載波線路連接至區(qū)域控制器。
2. 如權利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：主控制網(wǎng)絡進一步包括主控制 器和主控制器網(wǎng)關，主控制器通過交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關連接。
3. 如權利要求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)絡的至少一終 端并聯(lián)連接區(qū)域控制器。
4. 如權利要求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)絡并聯(lián)連接 至主控制網(wǎng)絡。
5. 如權利要求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。
6. 如權利要求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換模 塊，低壓轉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傳輸模 塊，該信號傳輸模塊一端通過直流電力載波線路與所述終端相連，另一端通過交流電力載 波線路與主控制器網(wǎng)關相連。
9. 如權利要求7所述的物聯(lián)網(wǎng)通訊系統(tǒng)，其特征在于：信號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)模塊通過交流電力載波線路與主控制器網(wǎng)關相連，交流PLC 通信收發(fā)模塊連接至載波通信轉發(fā)模塊，載波通信轉發(fā)模塊連接至直流PLC通信收發(fā)模 塊，直流PLC通信收發(fā)模塊通過直流電力載波線路與至少一終端相連。
【文檔編號】H04B3/54GK203872207SQ201420029184
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權日:2014年1月10日
【發(fā)明者】劉芬 申請人:劉芬