[实用新型]矿用5G ZigBee通信设备

说明书

本实用新型涉及一种矿用5G ZigBee通信设备，包括5G LTE小基站和ZigBee通信控制器，所述的5G LTE小基站和ZigBee通信控制器通过UART接口通信，所述的5G LTE小基站包括NPU处理单元、5G基站单元和射频单元，所述的NPU处理单元与ZigBee通信控制器相连，所述的ZigBee通信控制器与所述的NPU处理单元相连，所述的射频单元与所述的5G基站单元相连。采用了本实用新型的矿用5G ZigBee通信设备，将5G小基站与ZigBee结合应用，具有低功耗、矿用的特点，能满足本安供电，方便部署使用。本设备能实现成本低，低功耗的5G与ZigBee通信定位系统，总功耗在18W以下，满足矿用和本安电源供电需求。

技术领域

本实用新型涉及5G通信领域，尤其涉及矿用领域，具体是指一种矿用5G ZigBee通信设备。

背景技术

5G通信技术目前具有低延时、高速率通信特点。目前矿用领域，从安全和产业升级角度，不断投入自动化和智能化生产，因此鼓励大力覆盖5G通信。矿井中需要针对各种环境参数检测，如一氧化碳浓度、氧气浓度、温度、湿度等。ZigBee无线通信，功耗低，网络容量大，传输距离远，安全性高，在传感器领域应用广泛。并且基于ZigBee通信的无线传感器只需要电池供电即可，部署使用方便，在矿井中广泛使用。

传统设计中，该类信息的检测通常利用单片机对其采集，采集后通过以太网或者电力总线将信息传输到控制中心。这种设计方式有较大的延时；此外传输需要依赖电缆。随着矿井智能化提升，在矿井部署5G通信时，这种方式不在适用于矿井发展。本设计将5G通信与ZigBee通信结合，通过ZigBee通信采集的数据直接通过5G网络传输，减少延时，提高智能化水平。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足延时低、操作简便、适用范围较为广泛的矿用5G ZigBee通信设备。

为了实现上述目的，本实用新型的矿用5G ZigBee通信设备如下：

该矿用5G ZigBee通信设备，其主要特点是，所述的设备包括5G LTE小基站和ZigBee通信控制器，所述的5G LTE小基站和ZigBee通信控制器通过UART接口通信，所述的5G LTE小基站包括NPU处理单元、5G基站单元和射频单元，所述的NPU处理单元与ZigBee通信控制器通过UART接口相连，所述的5G基站单元与所述的NPU处理单元相连，所述的射频单元与所述的5G基站单元相连。

较佳地，所述的NPU处理单元包括NPU处理器、时钟缓冲器、时钟发生器和恒温晶体振荡器，所述的NPU处理器与所述的ZigBee通信控制器和5G基站单元相连，所述的时钟缓冲器和时钟发生器均与所述的NPU处理器相连接，所述的时钟缓冲器与时钟发生器相连，所述的恒温晶体振荡器与所述的时钟发生器相连，还与所述的5G基站单元相连，所述的时钟缓冲器还与外部的LED相连。

较佳地，所述的5G基站单元包括电源管理芯片、射频前端处理器、基带处理器和FPGA单元，所述的电源管理芯片与恒温晶体振荡器相连接，所述的射频前端处理器与所述的电源管理芯片和射频单元相连接，所述的射频前端处理器还与所述的基带处理器通过QLink接口通信，所述的基带处理器与所述的电源管理芯片和NPU处理器相连接，所述的FPGA单元与所述的基带处理器和NPU处理器相连接，所述的射频前端处理器还与两个所述的射频单元相连。

较佳地，所述的5G LTE小基站还包括PHY芯片，NPU处理器的serdes接口通过SGMII信号连接所述的PHY芯片，进行1G网口通信。

较佳地，所述的5G LTE小基站还包括NOR flash芯片，与NPU处理器的QSPI接口相连。

较佳地，所述的5G LTE小基站还包括EMMC FLASH芯片，与NPU处理器的SDHC接口相连。