[发明专利]基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器

说明书

本发明涉及工业物联网技术领域，尤其涉及一种基于cortex‑M3的工业物联网网络管理控制器，包括基于cortex‑M3内核的CPU处理器、网络管理模块、通信模块和触摸显示屏，基于cortex‑M3内核的CPU处理器和网络管理模块通过总线连接，所述的网络管理模块用于完成网络数据的转发和传输，通信模块和触摸显示屏分别与基于cortex‑M3内核的CPU处理器相连接。本发明具备实时性好，集成度高，通用性好，实用性强的优点。

技术领域

本发明涉及工业物联网技术领域，尤其涉及一种基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器。

背景技术

工业物联网可帮助企业从复杂分布在各处的传感器收集数据，汇集到 CPU处理器后进行数据分析，并根据设计的算法再计算出当前机器运行状态，从而可最大限度提高及其工作效率，及整个车间的工作吞吐量。工业网物联网的应用包括运动控制、机器与机器之间的通信，预测性评估，智能新能源/太阳能、大数据分析以及智能互联医疗系统等。在这种大环境下，工业物联网网络管理控制器也就应运而生。目前，工业物联网奇数在国内发展相对缓慢。

现有的工业物联网控制，往往是通过一些独立的控制器进行组网搭建，网络设备和不同控制器之间通过各种通信协议进行信息交互。设备的增多往往造成了成本较高、稳定性降低，分布的灵活性和通用性较差，同时造成集成度偏低等缺点。综上所述，对于现有的工业物联网中网络管理还没有更好的设计方案。

发明内容

本发明提供了一种基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器，具有架构简单、成本可控、模块化分工、通用性强和便于维护的优点。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是，基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器，包括基于cortex-M3内核的CPU处理器、网络管理模块、通信模块和触摸显示屏，基于cortex-M3内核的CPU处理器和网络管理模块通过总线连接，网络管理模块用于完成网络数据的转发和传输，通信模块和触摸显示屏分别与基于cortex-M3内核的CPU处理器相连接，基于cortex-M3内核的CPU处理器通过通信模块与外部网络客户端连接，外部网络客户端通过web网络服务器登录基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器完成网络连接。

作为本发明的优化方案，基于cortex-M3内核的CPU处理器和网络管理模块集成在同一块芯片中。

作为本发明的优化方案，通信模块包括wifi网络模块、有线以太网模块、4G/5G网络模块中的一种或几种组合。

作为本发明的优化方案，基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器还包括数字量输入输出单元和模拟量输入输出单元，数字量输入输出单元用于接收和发送数字量数据，模拟量输入输出单元用于接收和发送模拟量数据。

作为本发明的优化方案，基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器还包括UART串口、SPI接口和I2C接口，UART串口、SPI接口和I2C 接口均与基于cortex-M3内核的CPU处理器，UART串口用于建立与本地 PC监控终端的交互通信连接，SPI接口与通信模块进行网络数据的传输，I2C接口用于与外部存储器建立数据交互。

作为本发明的优化方案，基于cortex-M3的工业物联网网络管理控制器还包括电源单元、电池单元和存储器单元，电源单元用于为各个单元供电，电池单元用于电源掉电时作为实时时钟的备用电源，存储器单元用于存储数据。

作为本发明的优化方案，触摸显示屏用于实现数据图形显示，人机对话，实时数据显示分析，历史数据查找和设备异常告警信息。

本发明具有积极的效果：1)本发明具备实时性好，集成度高，通用性好，实用性强的优点；

2)本发明的CPU处理器和网络管理模块，即通过硬件处理，快速实现报文转发和数据传输；