[发明专利]一种物联网网关中实现多种类型通信板卡混插的方法

说明书

本发明公开了一种物联网网关中实现多种类型通信板卡混插的方法，其具体步骤包括：其通过物联网网关来实现，该物联网网关采用模块化设计，包括接口板、主板与通信板卡；主板为系统板，用于提供可扩展的串口总线，主板通过接口板与各个通信板卡相连接；接口板提供包括标准化接插件的插座；通信板卡包括各通信体制对应的通信技术模组；接口板在插座的相邻位置设置供单片机GPIO口读取数据的读取电路；主板驱动设备用于查询并解析通信板卡通过串口总线上传来的参数信息；每张通信板卡均配置一个单片机，单片机读取接口板上的GPIO电平信号。本方法采取了串口直接扩展的方法，与当前市面上多数模块能直接连接使用，研发成本较低。

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种物联网网关中实现多种类型通信板卡混插的方法。

背景技术

随着物联网如火如荼的发展，物联网连接万物的思想已经逐渐深入人心，物联网需要使用各种各样的通信技术，其中，有线通信技术包括以太网络、RS485总线、USB总线，无线通信技术包括Lora、NbIot、ZigBee等。这些通信技术各有优缺点，都有着各自典型的应用场景，伴随着需要接入物联网的设备越来越多样化，应用场景也变得越来越复杂，单一的通信方式已经无法满足如今多样的场景了。多种通信技术的融合使用已经是如今物联网应用领域的常态，因此集成了多种通信技术的物联网网关也应运而生。

当前此类物联网网关最常用的技术方案是采用模块化设计，将一种通信模块集成在一张板卡上，实现模块的通信功能，再通过板卡接插件连接主板，实现通信板卡与主板之间的通信。虽然许多网关设备采用了模块化设计、板卡接插件连接集成的方案，但却都是以固定的卡槽对应固定的板卡来实现数据交互的。这些板卡与各自的卡槽之间，无法实现混插的，这导致了网关的灵活性、可扩展性受到了极大影响，如当应用场景需要多个单类型通信板卡时，无法通过一台设备满足需求。

发明内容

针对物联网网关中多种类型通信板卡实现混插通信的问题，本发明提供了一种物联网网关中将多种通信技术整合的优化方案，在将各种通信技术模块化设计的基础上，通过结构设计、串口扩展与单片机解决了通信模块板卡混插时板卡自动识别与数据传输的问题。

本发明公开了一种物联网网关中实现多种类型通信板卡混插的方法，其具体步骤包括：其通过物联网网关来实现，该物联网网关采用模块化设计，包括接口板、主板与通信板卡；主板为系统板，用于提供可扩展的串口总线，主板通过接口板与各个通信板卡相连接；接口板提供包括标准化接插件的插座，插座数量按实际需要进行配置，其数量小于主板的串口总线数量；通信板卡包括各通信体制对应的通信技术模组。通信板卡通过接口板上的插座与接口板连接。主板与通信板卡上的插座针脚数相同。

主板通过串口总线与接口板进行通信和连接，主板的串口总线连接接口板的每个插座的第1针和第2针；接口板在插座的相邻位置设置供单片机GPIO口读取数据的读取电路，该读取电路通过插座与接口板连接，该读取电路的针数由插座数决定，该读取电路的针数的二次方等于插座数。主板为其串口总线提供驱动设备，驱动设备用于查询并解析通信板卡通过串口总线上传来的参数信息。

每张通信板卡均配置一个单片机，单片机读取接口板上的GPIO电平信号，获取该通信板卡当前所接入的接口板插座编号；单片机再读取接口板上的GPIO电平信号，获取该通信板卡当前所接入的板卡类型编号；单片机将所获取的接口板插座编号与板卡类型编号整合在一条参数信息中，通过串口总线将该参数信息传递给主板，主板记录并解析此参数信息，从而实现主板对不同的通信板卡的识别。

主板具有与通信板卡数相同的串口总线，该串口总线通过接口板延伸至各插座，每条总线只与一个插座相连，第一条总线接入第一个插座的针脚为X与X+1，第二条总线接入第二个插座的针脚为X+2与X+3，依此类推，第N条总线接入第N个插座的针脚为X+2×N-2与X+2×N-1。