[发明专利]一种基于IPv6的嵌入式物联网网关系统及其硬件电路

权利要求书

1.一种嵌入式物联网网关系统，分别与客户端、边界路由器通信连接，其特征在于基于6LoWPAN与MQTT协议的嵌入式设备，以Web网页形式代替客户端软件形式，该网关包括MQTT消息代理服务器、Web服务器、数据库以及GPRS报警模块，所述MQTT消息代理服务器与Web服务器通信连接，Web服务器与数据库、GPRS报警模块通信连接，所述嵌入式设备通过GPRS报警模块发送短信信息；通过Web服务器与客户端的浏览器信息交互；通过MQTT消息代理服务器与边界路由器信息交互。

2.根据权利要求1所述的嵌入式物联网网关系统，其特征在于所述嵌入式物联网网关系统还包括USB口升级模块，供用户插入含有升级程序的U盘实现系统升级。

3.根据权利要求1所述的嵌入式物联网网关系统，其特征在于边界路由器与传感器节点通信连接，传感器节点的传感器参数数据获取分为定时获取参数数据和实时获取参数数据两种方式：定时获取数据用于定期地取得所有传感器节点的传感器参数数据，并将数据存储至数据库中，用于数据曲线图的显示；实时获取参数数据用于用户使用浏览器实时查看指定传感器节点的数据。

4.根据权利要求1所述的嵌入式物联网网关系统，其特征在于所述Web服务器包括HTML页面、嵌入式服务器以及CGI脚本,CGI脚本程序实现了Web服务器的HTML页面与嵌入式服务器、数据库、GPRS报警模块以及MQTT消息代理服务器之间的交互。

5.根据权利要求4所述的嵌入式物联网网关系统，其特征在于所述HTML页面包括：

登陆页面，用于确定用户的身份信息；

数据显示页面，分为实时数据显示部分和历史数据显示部分：实时数据显示部分，用于查看指定传感器节点当前采集到的传感器数据；历史数据显示部分，以曲线图的形式显示传感器节点采集到的历史数据；

远程控制页面，用于查看当前传感器节点的设备工作状态，并对传感器节点上的设备进行远程控制；

预警值设置页面，用于设置传感器节点需要监测的环境参数阈值。

6.根据权利要求5所述的嵌入式物联网网关系统，其特征在于CGI脚本程序将传感器节点的参数数据存储至数据库，或从数据库中读取所述参数数据；并以消息发布者的身份向MQTT消息代理服务器发送消息，或以消息订阅者的身份接收从MQTT消息代理服务器推送过来的消息；当传感器节点接收到的环境参数数据不在预警值设置页面上设置的阈值范围时，CGI脚本程序会调用GPRS报警模块向用户的智能手机发送报警短信；CGI脚本程序最后将执行结果返回至HTML页面。

7.根据权利要求6所述的嵌入式物联网网关系统，其特征在于CGI脚本程序和MQTT消息代理服务器之间的交互使用的是JSON数据格式。

8.如权利要求1-7任一项所述的嵌入式物联网网关系统的硬件电路，其特征在于包括处理器、存储器、GPRS模块、USB接口、晶振单元、WIFI模块、网络接口以及网络芯片，所述存储器、GPRS模块、USB接口、晶振单元、WIFI模块以及网络芯片分别与处理器通信连接，所述网络接口与网络芯片通信连接。

9.根据权利要求8所述的硬件电路，其特征在于所述存储器由RAM芯片与Flash芯片组成，所述Flash芯片中存储有嵌入式物联网网关系统的程序。

10.根据权利要求8所述的硬件电路，其特征在于所述处理器采用ARM9芯片，网络芯片采用ENC28J60。