[发明专利]一种基于电力传输线路的物联网系统

说明书

技术领域

本发明内容属于网络架构系统的建立技术领域，涉及一种适于在外界各应用场景(生活场景和生产场景等)用户单元构建的基于电力传输线路的物联网系统。

背景技术

在通信网络进一步向用户延伸的当今时代，网络连接已由以往的通过互联网络实现人与人的互联，发展到通过物联网实现物与物的互联以及人与物的互联。物联网产业包含的门类很庞大，不仅包括传感器、射频识别、GPS，还涉及到下一代网络支撑的网络平台产业以及经济社会生活的方方面面，因此，构建有效的物联网关系到当今社会各种产业链的健康发展。

在以往的物联网构建技术中，基于传感器且通过无线局域网络并使用IEEE802.15.4协议的方法是最常用的构建方法。这种方法最早用于军事场景中为作战武器之间建立网络连接，具有部署快捷、灵活的特点。但在与民生有更多相关的家庭、工业、农业等的生活场景及生产场景中，这种方法却存在交互干扰严重，节点寿命短等的缺点，毕竟在这些场景中，灵活和机动已经不再重要，而便捷、可靠以及综合业务需求则成为构建者要首先考虑的问题。

发明内容

本发明的目的在于对现有技术存在的问题加以解决，以生活场景及生产场景中使用电力为前提条件，提供一种能够方便地与互联网络相连并可避免节点电池供电引起的寿命缩短以及无线电波多点发射相互干扰等缺陷，从而实现物联网构建便捷可靠的基于电力传输线路的物联网系统。

为实现上述发明目的而采用的技术解决方案是这样的；所提供的基于电力传输线路的物联网系统由基于电力传输线路的通信平台、基于微处理器的控制平台和基于传感器的物联感知平台三部分组成，其中，(一)、基于电力传输线路的通信平台包括一个或多个通过电力线耦合单元与电力传输线网络互联的电力线通信调制/解调单元；(二)、基于微处理器的控制平台包括一个或多个通过协议转换单元与Internet网络进行转换和互联的微处理器，微处理器的控制端之一控制输出驱动单元与电力线通信调制和解调单元的输出端联接，以完成数据的受控输出，微处理器的控制端之二通过执行机构单元输接至外界各应用场景用户单元的控制机构输入端，以完成对外界环境的控制，微处理器与数据转换单元完成数据格式转换；(三)、基于传感器的物联感知平台包括多个分设于外界各应用场景用户单元物化或生物监测点的传感器，各传感器的输出信号经感知元件接入单元输接至微处理器的感知信号输入端。

本发明的技术解决方案还在于：基于电力传输线路的通信平台通过电力线耦合接口单元与电力传输线路相连，在基于微处理器的控制平台的操纵下，获取基于传感器的物联感知平台提供的数据，基于微处理器的控制平台通过感知元件接入单元与无线或有线传感器网络互连，并通过协议转换单元与Internet互连，电力传输线路、基于电力传输线路的通信平台、基于微处理器控制平台和基于传感器的物联感知平台构成为一个完整系统，在与软件构成的控制和协议规范下，实现物联网要求的业务。在具体的网络构架设计中，它对所有的传感器节点的位置、距离不做任何有求。实际工作中，基于电力传输线路的通信平台可在同一个变压器范围之内，以现有的电力传输线为物理媒介，利用频带传输方式提供高可靠、低误码率、中速或低速率的数据传送。保证了通信平台与电力传输网络、Internet以及无线传感器网络的有效互联，使生活场景和生产场景中的家用电器、工业、农业生产设备等在电力传输网络的任何位置都可以随时、方便的接入，并且能够实现全程全网的数据交换。

本发明的技术解决方案还在于：基于电力传输线路的通信平台由输入滤波电路、前置放大电路、电力线通信调制/解调单元组成，电力线耦合单元的输出端依次经输入滤波电路和前置放大电路通至电力线通信调制/解调单元的输入端，电力线通信调制/解调单元的输出端通接至输出驱动单元，再经电力线耦合单元耦合到电力线上。

本发明的技术解决方案还在于：基于微处理器的控制平台上包含有，(一)、微处理器以及为之开发的软件体系；(二)、为规范物联网通信所开发的协议体系；(三)、为实现基于电力传输线路的物联网与无线传感器网络之间的相互转换所开发的协议体系；以及(四)、为实现基于电力传输线路的物联网与Internet网之间的互联所开发的转换节点以及协议体系。实际工作中，通过由微处理器以及为之开发的软件体系支撑的控制层面，组织和协调通信平台的有序工作，这些工作包括通信平台上的各种不同传感器的数据机构转换、异构型网络之间的协议转换、无线传感器与有线传感器之间的协议转换以及基于电力传输线路的物联网与Internet之间的协议转换。