4G物联网通信管理系统的制作方法

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4g物联网通信管理系统
技术领域
1.本实用新型涉及通信领域技术，尤其是指一种4g物联网通信管理系统。

背景技术：

2.现有的第三方物联网通信管理系统，主要是通过物联网模块，配置其监控点，将设备的运行数据进行数据采集，然后把数据传输到固定的服务器上，再通过固有的数据管理后台，对数据进行查看、编辑等功能。
3.现有的第三方物联网通信管理系统针对于物联网模块来说，设置比较繁琐，数据传输的服务器固定，只能上传到指定的服务器数据库中，对于数据量越来越大的服务器来说，这无疑是系统性能的一大弊端。针对于后台管理系统，用户的报警记录提示只能在管理系统中查看，如果用户并没有登录该后台管理系统，报警记录就不能及时的发送到用户手中，报警功能就没有实时性，其报警功能就没有意义了。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种4g物联网通信管理系统，使用4g通信，可以及时将报警记录及时的发送到用户手中。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：
6.一种4g物联网通信管理系统，包括
7.用户终端设备，所述用户终端设备至少具有笔记本电脑、平板电脑、智能手机之一种；
8.远程服务器，包括服务器主机，所述用户终端设备通过无线网络连接服务器主机；所述服务器主机连接数据库；
9.三向设备；包括4g物联网传输模块和多台电脑终端设备，所述电脑终端设备至少包括第一电脑终端、第二电脑终端、第三电脑终端，各电脑终端分别通过传输线与4g物联网传输模块连接；所述4g物联网传输模块与服务器主机无线连接。
10.作为一种优选方案，所述4g物联网传输模块包含ml302模块。
11.作为一种优选方案，所述ml302模块连接微型控制器。
12.作为一种优选方案，所述微型控制器为stm32f103cbt16芯片，具有32位基于arm核心的带闪存、usb、can的微控制器，带7个定位器，2个adc、9个通信接口。
13.作为一种优选方案，所述微型控制器有总线接口can，所述第一电脑终端、第二电脑终端、第三电脑终端相接于对应的总线接口can。
14.作为一种优选方案，所述4g物联网传输模块和微型控制器均设置在同一块pcb板上。
15.作为一种优选方案，所述pcb板有电源电路，该电源电路包含
16.5v电源稳压电路，所述5v电源稳压电路给ttl转485电路供电；
17.3.8v电源稳压电路，所述3.8v电源稳压电路给ml302模块、系统状态指示灯电路、
供电；
18.3.3v源稳压电路，所述3.3v源稳压电路给stm32f103cbt16芯片、485通信电路、串口通信电平转换电路、供电。
19.作为一种优选方案，所述ml302模块的main_ant接口连接天线电路。
20.作为一种优选方案，所述ml302模块sim_data、sim_rst、sim_clk、sim_vdd相接于sim卡电路和m2m贴片卡电路。
21.作为一种优选方案，stm32f103cbt16芯片的485-tx、485-rx接口连接于485通信电路。
22.本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，工业设备通过rs485电路与stm单片机通信(modbus rtu通信协议)，stm单片机验证并处理完数据无误后，通过串口发送相应命令给4g物联网传输模块，由4g物联网传输模块发送到指定的服务器上并通过终端显示数据，从而实现物联网通信。反之，当服务器端有命令下达时，4g物联网传输模块接收到服务器命令，转发给stm单片机，stm单片机识别命令无误后，发送相应数据到rs485电路进而控制工业设备，从而实现双向通信。
23.本实用新型的4g物联网通信管理系统，使用4g通信简化了物联网模块的配置问题，只需配置服务器地址以及端口，即完成物联网模块的配置。由于物联网模块的服务器地址可以设置，因此管理系统可以根据用户要求进行服务器拓展，起到服务器负载均衡的作用，缓解服务器系统性能的压力。物联网模块使用4g通信，当报警触发时，可以根据在物联网管理后台预设的手机号码发送报警信息，使报警记录能及时的发送到用户手中。
24.为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。
附图说明
25.图1是本实用新型之实施例的4g物联网通信管理系统示意图。
26.图2是本实用新型之实施例的g物联网传输模块示意图。
27.图3是本实用新型之实施例的电源电路图，包括5v，3.8v和3.3v稳压电路。
28.图4是本实用新型之实施例的sim卡电路、网络状态指示灯电路、复位模块、开关机电路的电路图。
29.图5是本实用新型之实施例的stm32f103cbt16芯片电路、状态指示灯电路以及m2m贴片卡电路的电路图。
30.图6是本实用新型之实施例的ml302模块电路、天线电路、系统状态指示灯电路以及ttl转485电路的电路图。
31.图7是实用新型之实施例的sw模式下载口电路、串口通信电平转换电路、458通信电路以及电源输入电路的电路图。
32.附图标识说明：
33.10、用户终端设备
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11、笔记本电脑
34.12、平板电脑
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13、智能手机
35.20、远程服务器
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21、服务器主机
36.30、三向设备
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31、4g物联网传输模块
37.311、5v电源稳压电路
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312、3.8v电源稳压电路
38.313、3.3v源稳压电路
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314、ttl转485电路
39.315、ml302模块
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316、系统状态指示灯电路
40.317、stm32f103cbt16芯片 318、485通信电路
41.319、串口通信电平转换
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320、天线电路
42.321、sim卡电路
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322、m2m贴片卡电路
43.32、第一电脑终端
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33、第二电脑终端
44.34、第三电脑终端。
具体实施方式
45.请参照图1至图7所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例的具体结构，是一种4g物联网通信管理系统，包括用户终端设备10、远程服务器20、三向设备30。
46.其中，所述用户终端设备10至少具有笔记本电脑11、平板电脑12、智能手机13之一种。远程服务器20包括服务器主机21，所述用户终端设备10通过无线网络连接服务器主机21，所述服务器主机21连接数据库。三向设备30包括4g物联网传输模块31和多台电脑终端设备，所述电脑终端设备至少包括第一电脑终端32、第二电脑终端33、第三电脑终端34，各电脑终端分别通过传输线与4g物联网传输模块31连接；所述4g物联网传输模块31与服务器主机21无线连接。
47.本实用新型的通信管理系统，其于4g物联网通信技术，简化了物联网模块的配置问题，只需配置服务器地址以及端口，即完成物联网模块的配置。由于物联网模块的服务器地址可以设置，因此管理系统可以根据用户要求进行服务器拓展，起到服务器负载均衡的作用，缓解服务器系统性能的压力。物联网模块使用4g通信，当报警触发时，可以根据在物联网管理后台预设的手机号码发送报警信息，使报警记录能及时的发送到用户手中。
48.本实用新型的4g物联网通信管理系统具体包括以下功能：
49.1、通过4g物联网传输模块31，收集设备运行的实时信息。
50.2、通过4g物联网传输模块31，设置设备的状态以及对可写的地址进行写值操作。
51.本实用新型通过4g物联网传输模块31收集下位机的实时运行数据，并通过4g物联网传输模块31将该数据上传到远程服务器20，远程服务器20有物联网管理程序。硬件设备通过rs485、网口等通信方式与下位机进行通信，采集下位机的实时运行数据，并通过内置的4g芯片(该芯片实现ttl串口利用4g网络与远程服务器20双向透明传输数据，支持usim卡、apn专用卡、物联网卡，支持套接字分发协议，向最多4台服务器发送不同数据)，将数据传输到物联网管理系统中。
52.本实用新型的整个4g无线通讯原理：stm单片机作为主控芯片，通过4路串口分别连接usb接口电路、4g物联网传输模块31、rs485通信电路318、预留超级网卡模块。led显示电路则由stc单片机的io口连接，分别显示电源、无线网络、服务器、rs485电路连接状态。电源供电电路外接24v直流电源，转换为5v与3.3v两路直流电源给模块供电。
53.如图3至图7所示，所有电子元器件的硬件模块均设置在一块pcb板上。其中，所述4g物联网传输模块31包含ml302模块315。ml302是中国移动最新推出的lte cat.1模块。ml302支持td-lte/fdd-lte通信制式，采用lcc+lga封装方式。丰富的internet协议、行业标
准接口和功能，支持windows、linux和android驱动。ml302可广泛应用到m2m多个领域中，如共享、金融支付、poc、工业控制等。
54.所述ml302模块315连接微型控制器。更为具体的，所述微型控制器为stm32f103cbt16芯片317，是一种smt单片机，具有32位基于arm核心的带闪存、usb、can的微控制器，带7个定位器，2个adc、9个通信接口。
55.由于所述微型控制器有总线接口can，所述第一电脑终端32、第二电脑终端33、第三电脑终端34相接于对应的总线接口can。一者，通过系统之电脑终端设备的
‘
我的设备’，对设备列表进行增、删、改、查操作。二者，通过系统之电脑终端设备的
‘
实时数据’，查看设备实际运行的实时数据，并对可写的地址进行写值操作。三者，在电脑终端设备
‘
历史数据’中，通过对设备的地址进行登记，从而记录相应的设备数据，以供用户对记录的查询。四者，在之电脑终端设备
‘
报警记录’中，通过对设备的地址进行登记，从而对相应的设备的实时数据超过预设的报警范围时，通过手机短信的方式进行报警功能。
56.所述4g物联网传输模块31和微型控制器均设置在同一块pcb板上，除此之外，也可以是由多块分离的电路板实现。当为一块pcb板时，所述pcb板有电源电路，该电源电路包含5v电源稳压电路311、3.8v电源稳压电路312、3.3v源稳压电路313。其中，所述5v电源稳压电路311给ttl转485电路314供电。所述3.8v电源稳压电路312给ml302模块315、系统状态指示灯电路316供电。所述3.3v源稳压电路313给stm32f103cbt16芯片317、485通信电路318、串口通信电平转换319电路供电。为不同的模块提供匹配的电源。
57.所述ml302模块315的main_ant接口连接天线电路320，用于接收和发送信号。以及，所述ml302模块315sim_data、sim_rst、sim_clk、sim_vdd相接于sim卡电路321和m2m贴片卡电路322，实现移动4g无线物联。
58.stm32f103cbt16芯片317的485-tx、485-rx接口连接于485通信电路318，从而可以通过rs485、网口等通信方式与下位机进行通信。
59.本实用新型之图3至图7的电路原理：
60.电源供电电路把24v直流电源转换为5v、3.8v和3.3v三路直流电源，给模块提供稳定的工作电压。电源隔离电路将rs485通信电路318电源与模块供电电源隔离，以防浪涌电流烧坏模块。
61.模块工作时，工业设备通过rs485电路与stm单片机通信(modbus rtu通信协议)，stm单片机验证并处理完数据无误后，通过串口发送相应命令给4g物联网传输模块31，由4g物联网传输模块31发送到指定的服务器上并通过终端显示数据，从而实现物联网通信。反之，当服务器端有命令下达时，4g物联网传输模块31接收到服务器命令，转发给stm单片机，stm单片机识别命令无误后，发送相应数据到rs485电路进而控制工业设备，从而实现双向通信。
62.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

技术特征：

1.一种4g物联网通信管理系统，其特征在于：包括用户终端设备(10)，所述用户终端设备(10)至少具有笔记本电脑(11)、平板电脑(12)、智能手机(13)之一种；远程服务器(20)，包括服务器主机(21)，所述用户终端设备(10)通过无线网络连接服务器主机(21)；所述服务器主机(21)连接数据库；三向设备(30)；包括4g物联网传输模块(31)和多台电脑终端设备，所述电脑终端设备至少包括第一电脑终端(32)、第二电脑终端(33)、第三电脑终端(34)，各电脑终端分别通过传输线与4g物联网传输模块(31)连接；所述4g物联网传输模块(31)与服务器主机(21)无线连接。2.根据权利要求1所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述4g物联网传输模块(31)包含ml302模块(315)。3.根据权利要求2所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述ml302模块(315)连接微型控制器。4.根据权利要求3所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述微型控制器为stm32f103cbt16芯片(317)，具有32位基于arm核心的带闪存、usb、can的微控制器，带7个定位器，2个adc、9个通信接口。5.根据权利要求4所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述微型控制器有总线接口can，所述第一电脑终端(32)、第二电脑终端(33)、第三电脑终端(34)相接于对应的总线接口can。6.根据权利要求4所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述4g物联网传输模块(31)和微型控制器均设置在同一块pcb板上。7.根据权利要求6所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述pcb板有电源电路，该电源电路包含5v电源稳压电路(311)，所述5v电源稳压电路(311)给ttl转485电路(314)供电；3.8v电源稳压电路(312)，所述3.8v电源稳压电路(312)给ml302模块(315)、系统状态指示灯电路(316)供电；3.3v源稳压电路(313)，所述3.3v源稳压电路(313)给stm32f103cbt16芯片(317)、485通信电路(318)、串口通信电平转换(319)电路供电。8.根据权利要求2所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述ml302模块(315)的main_ant接口连接天线电路(320)。9.根据权利要求2所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：所述ml302模块(315)sim_data、sim_rst、sim_clk、sim_vdd相接于sim卡电路(321)和m2m贴片卡电路(322)。10.根据权利要求4所述的4g物联网通信管理系统，其特征在于：stm32f103cbt16芯片(317)的485-tx、485-rx接口连接于485通信电路(318)。

技术总结

本实用新型公开一种4G物联网通信管理系统，包括用户终端设备、远程服务器、三向设备。所述用户终端设备至少具有笔记本电脑、平板电脑、智能手机之一种；所述远程服务器包括服务器主机，所述用户终端设备通过无线网络连接服务器主机，所述服务器主机连接数据库；所述三向设备包括4G物联网传输模块和多台电脑终端设备，所述电脑终端设备至少包括第一电脑终端、第二电脑终端、第三电脑终端，各电脑终端分别通过传输线与4G物联网传输模块连接；所述4G物联网传输模块与服务器主机无线连接。本实用新型基于物联网模块使用4G通信，当报警触发时，可以根据在物联网管理后台预设的手机号码发送报警信息，使报警记录能及时的发送到用户手中。手中。手中。