[实用新型]一种用于工业控制的LoRaWAN与以太网协议转换装置

说明书

用于工业控制的LoRaWAN与以太网协议转换装置，属于信息控制领域。现有监测系架构以现场工业总线为基础的采集传输系统存在系统扩展性差、布线复杂、维护不方便。一种用于工业控制的LoRaWAN与以太网协议转换装置，STM32F107VC微处理器模块（4）的第一个数据信号输出输入端与以太网模块（2）的数据信号输入输出相连，STM32F107VC微处理器模块（4）的第二个数据信号输出输入端与无线传输模块（1）的数据信号输入输出相连。本实用新型的系统通用性强，通过无线方式连接，免去布线的繁琐，维护简单方便，使系统更加灵活，节省成本。

技术领域

本实用新型涉及一种用于工业控制的LoRaWAN与以太网协议转换装置。

背景技术

随着1999年物联网的概念的提出，与物联网的相关技术已经成为当今研究的热点，且发展非常迅速。物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。传感网是物联网诸多相关技术中较关键的技术。《国家中长期科学与技术发展规划(2006-2020年)》和“新一代宽带移动无线通信网”重大专项中均将传感网列入重点研究领域。

无线传感器网络技术是传感网的重要组成部分，是一种本世纪初新兴的，面向设备间短程，低速率信息交互的无线通信技术，适合在恶劣的工业现场环境使用，具有很强的抗干扰能力、超低能耗、实时通信等技术特征。随着工业无线技术进入工业自动化领域，各级制造厂商及终端用户开始把无线技术引入市场，进行更深入的监视和控制整个物理世界。

无线传感器网络技术基于短程无线通信IEEE 802.15.4标准，使用符合中国无委会规定的自由频带，解决工厂环境下遍布的各种大型器械、金属管道等对无线信号的反射、散射造成的多径效应，以及马达、器械运转时产生电磁噪声对无线通信的干扰，提供能够满足工业应用需求的高可靠、实时无线通信服务。

将无线传感器网络技术应用于监测领域，其在监测准确度和监测灵活性等方面都具有传统监控手段难以比拟的优势，不仅可以提供更大的灵活性、流动性、省去花在综合布线上的费用和精力，而且通过自适应的组网和无线通信技术使得整个无线传感器节点之间通过分布式协作，实现统计采样、数据融合、查询式监控和动态功能升级等先进的监测措施。现有监测系架构在监测现场的数据采集到传输还是采用有线的方式传输到监控中心，这种以现场工业总线为基础的采集传输系统在系统扩展性、布线复杂度、维护方便性上都有不足之处。

OPC全称是Object Linking and Embedding（OLE） for Process Control，它的出现为基于Windows的应用程序和现场过程控制应用建立了桥梁。在过去，为了存取现场设备的数据信息，每一个应用软件开发商都需要编写专用的接口函数。由于现场设备的种类繁多，且产品的不断升级，往往给用户和软件开发商带来了巨大的工作负担。通常这样也不能满足工作的实际需要。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决现有监测系架构以现场工业总线为基础的采集传输系统存在系统扩展性差、布线复杂、维护不方便。而提出一种用于工业控制的LoRaWAN与以太网协议转换装置。

本实用新型提供的一种LoRaWAN和远程管理系统方便连接的中间协议转换装置，LoRaWAN针对通信距离几百米至几公里、传输速率低于250kbps、单个节点功耗小于10mW的双向无线监测，使系统更加灵活，节省成本；以太网则针对工业的特殊需要，设计标准的Modbus TCP协议，通过该协议以及管理中心机器上的OPC服务器，可以提供标准的控制接口给组态软件。