[发明专利]一种基于FPGA的物联网接入系统及方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的物联网接入系统，该系统包括接入处理单元、数据采集接口单元、以及无线通讯单元和有线通讯单元，其中：

所述接入处理单元为所述系统的控制处理核心，与数据采集接口单元、无线通讯单元，以及有线通讯单元相连接；

所述数据采集接口单元至少包括专用测量设备接入模块或通用传感器接入模块，该接口单元至少提供一种专用测量设备接口或通用传感器接口；

所述有线通讯单元至少包括以太网通讯模块或串口通讯模块；

所述接入处理单元至少包括一个FPGA芯片及一个存储器芯片；该接入处理单元内部集成嵌入式微处理器和数据缓存模块，并至少包括采集接口协议模块、无线通讯协议接口模块、串口通讯协议模块、以及以太网通讯协议模块中的两个模块。

2.如权利要求1所述的接入系统，其特征在于，所述数据采集接口单元所提供的接口是UART接口、SPI接口、IIC接口、PCI接口或GPIO通用接口中的任意一种或任意组合。

3.如权利要求1所述的接入系统，其特征在于，所述无线通讯单元是基于GPRS、3G、蓝牙Bluetooth、ZigBee或Wi-Fi的无线通讯单元中的任意一种。

4.如权利要求1所述的接入系统，其特征在于，所述接入处理单元至少包括一个采集接口通讯协议模块或无线通讯协议模块。

5.如权利要求1或4所述的接入系统，其特征在于，当所述接入处理单元包括采集接口通讯协议模块时，至少还要包括一个无线通讯协议接口模块、串口通讯协议模块或以太网通讯协议模块。

6.如权利要求1或4所述的接入系统，其特征在于，当所述接入处理单元包括无线通讯协议接口模块时，至少还要包括一个采集接口通讯协议模块、串口通讯协议模块或以太网通讯协议模块。

7.应用权利要求1所述的接入系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)通过数据采集接口单元中的专用测量设备接口或传感器接口，实时接收专用测量设备或传感器所采集的数据信息；

2)接入处理单元中的嵌入式微处理器通过控制采集接口通讯协议模块，按照专用测量设备的接口协议或传感器接口协议接收数据信息；

3)接入处理单元中的嵌入式微处理器为步骤2)中接收的数据信息进行数据包封装、缓存及处理；

4)接入处理单元中的嵌入式微处理器将步骤3)中处理后的数据通过无线通讯协议接口模块发送给无线通讯单元；或者，接入处理单元中的嵌入式微处理器将步骤3)中处理后的数据通过有线通讯协议接口模块发送给有线通讯单元中的以太网通讯模块或串口通讯模块；

5)无线通讯单元将步骤4)中接收到的数据封装成无线通信协议格式的数据包，并实现信号功率放大后，发送到无线传输网络中；或者，由有线通讯单元中的以太网通讯模块或串口通讯模块将从步骤4)中接收到的数据信息通过串口或以太网接口发送到有线传输网络；

或者，包括以下步骤：

1)通过无线通讯单元实时接收无线传输数据，并进行相应的数据处理；

2)接入处理单元中的嵌入式微处理器通过无线通讯接口协议模块，正确接收步骤1)中处理后的数据信息；

3)接入处理单元中的嵌入式微处理器为步骤2)中接收的数据信息进行数据包解封装、缓存及处理；

4)接入处理单元中的嵌入式微处理器将步骤3)中处理后的数据通过有线通讯协议接口模块发送给有线通讯单元中的以太网通讯模块或串口通讯模块；

5)有线通讯单元中的以太网通讯模块或串口通讯模块将从步骤4)中接收到的数据信息通过串口或以太网接口发送到有线传输网络；

8.如权利要求7所述的接入方法，其特征在于，在步骤4中所述无线通讯协议接口模块采用异步串行通讯协议，实现与无线通讯单元的通讯控制。