[发明专利]一种基于边缘计算的智慧能源网关

说明书

本发明提出了一种基于边缘计算的智慧能源网关，所述网关包括采用CC2530芯片的无线微处理器芯片，晶振电路、LED电路、高温采集电路、天线匹配电路、MiniUSB口、ZigBee无线网络，采用边缘计算控制程序分发，通过ZigBee无线网络进行能源数据和输出功率数据传输；边缘计算在物联网中应用的领域非常广泛，特别适合具有低时延、高带宽、高可靠、海量连接、异构汇聚和本地安全隐私保护等特殊业务要求的应用场景。为了打造更适合行业应用的物联网通讯终端产品，本发明充分利用边缘计算技术，可帮助用户快速接入高速互联网，实现安全可靠的数据传输。

技术领域

本发明属于电气智能化控制领域，尤其是一种基于边缘计算的智慧能源网关。

背景技术

目前，智慧能源网关在实际应用过程中或多或少会出现以下问题：1）延迟问题：延迟是指处理和分析捕获数据所需的时间，连接到互联网的设备必须在100毫秒内响应；2）带宽问题：运行软件和生成数据的大多数物联网设备需要链接到云以存储和进一步处理该数据；3）带宽成本问题：物联网应用程序会生成大量相对低价值的时间序列数据。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种安全、可靠的基于边缘计算的智慧能源网关。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的：一种基于边缘计算的智慧能源网关，包括采用CC2530芯片的无线微处理器芯片，晶振电路、LED电路、高温采集电路、天线匹配电路、MiniUSB口，采用边缘计算控制程序分发，通过ZigBee无线网络进行能源数据和输出功率数据传输；所述晶振电路包括晶振Y1和晶振Y2，CC2530芯片连接晶振Y1和晶振Y2，晶振Y2的两个引脚分别通过一个15pF电容接地；所述LED电路显示工作状态，LED灯通过跳线开关SW2分别与电源电路相连，LED灯D1是电源指示灯，只要VCC上电就会亮起；LED灯D2和LED灯D3是状态指示灯；所述高温采集电路将K型热电偶通过MAX31855温度调理芯片与CC2530芯片相连；当MAX31855芯片的引脚电平由高到低跳变时，在时钟SCK的作用下，由SO引脚向CC2530芯片输出已转换的二进制数据；所述天线匹配电路为两个支路，一个由CC2530芯片的连接一个18pF和一个1pF的电容，两个电容间引出2nH电感接地；第二个支路由CC2530芯片连接一个18pF电容和一个2nH的电感，电容与电感间引出1pF电容接地；两个支路同时通过2.2pF电容接50欧姆天线；所述MiniUSB口JP1引脚分别连接CC2530芯片。

采用边缘计算控制程序分发过程中，工作人员通过访问终端连接到云端数据服务器，并发起控制程序分发更新请求；云端数据服务器响应上述控制程序分发更新请求；访问终端将控制程序、所需更新的工业设备控制器1、2、3、...、n特征及控制程序分发更新策略发送至云端数据服务器，此时，访问终端退出控制程序分发更新状态。

ZigBee无线网络，整个网络节点都是安装在电池板上，无线网络包括终端，路由，协调器；每个终端安装在电池板上，负责采集能源电站现场的光照和输出功率数据；ZigBee无线网络的路由安装在光伏电池上，与终端相连，并且单个路由与周围路由全部相连，负责传输由终端采集的光照和输出功率数据，这样可以实现数据在ZigBee网络中的有效传输，当协调器接受来自网关的指令时，先判断指令中包含的是光照指令还是输出功率指令，然后将信息传送给控制器，控制器接受指令，根据指令内容对光伏电站现场光伏电池的输入参数进行调整，从而实现电池的最大功率点追踪即输出功率保持最大。

本发明具有以下技术效果：边缘计算在物联网中应用的领域非常广泛，特别适合具有低时延、高带宽、高可靠、海量连接、异构汇聚和本地安全隐私保护等特殊业务要求的应用场景。为了打造更适合行业应用的物联网通讯终端产品，本发明充分利用边缘计算技术，可帮助用户快速接入高速互联网，实现安全可靠的数据传输。

附图说明

图1为本发明的网关模块图。

具体实施方式