[发明专利]一种面向异构网络环境的物联网网关开发平台

摘要

一种面向异构网络环境的物联网网关开发平台，包括母板和可插拔式子板(或模块)；所述母板上设有子板接口、通用接口及人机接口；所述可插拔式子板包括核心处理器子板、蓝牙子板、ZigBee协调器子板、6lowpan子板、RFID子板、WiFi子板、3G/2G应用子板；所述子板接口包括核心处理器子板接口、蓝牙子板接口、ZigBee协调器子板接口、6lowpan子板接口、RFID子板接口、WiFi子板接口、3G/2G应用子板接口。本发明运用模块化的开发思路，采用硬件母板和不同的子板，为覆盖多数物联网的异构互连开发应用提供了可能。

主权项

一种面向异构网络环境的物联网网关开发平台，包括母板和可插拔式子板；所述母板上设有子板接口、通用接口及人机接口；所述可插拔式子板包括核心处理器子板、蓝牙子板、ZigBee协调器子板、6lowpan子板、RFID子板、WiFi子板和3G/2G应用子板；所述子板接口包括核心处理器子板接口、蓝牙子板接口、ZigBee协调器子板接口、6lowpan子板接口、RFID子板接口、WiFi子板接口、3G/2G应用子板接口；所述通用接口包括IIC接口、USB接口、以太网口、UART、SPI接口及SD卡插槽；所述人机接口包括LCD显示及按键，用于网络信息的实时显示；所述核心处理器子板插在核心处理器子板接口内、蓝牙子板插在蓝牙子板接口内、ZigBee协调器子板插在ZigBee协调器子板接口内、6lowpan子板插在6lowpan子板接口内、RFID子板插在RFID子板接口内、WiFi子板插在WiFi子板接口内、3G/2G应用子板插在3G/2G应用子板接口内；所述核心处理器子板包括高性能ARM处理器、DDR2存储器、Flash存储器及核心处理器外围电路，用于网关的协议转换和系统的控制；所述蓝牙子板包括蓝牙控制器芯片及蓝牙控制器芯片外围电路、天线，用于蓝牙无线信号的接收和发送；所述ZigBee协调器子板包括ZigBee集成芯片及ZigBee集成芯片外围电路、天线，用于ZigBee网络管理和数据汇聚；所述6lowpan子板包括6lowpan集成芯片及6lowpan集成芯片外围电路、天线，用于6lowpan网络管理和数据汇聚；所述RFID子板包括RFID集成芯片及RFID集成芯片外围电路、天线，用于RFID标签的读和写；所述WiFi子板包括WiFi集成芯片及WiFi集成芯片外围电路、天线，用于实施IEEE802.11n、IEEE802.11g、IEEE802.11b标准；所述3G/2G应用子板包括3G/2G模块及天线，用于3G/2G无线信号的接收和发送；所述开发平台的母板的核心功能是提供系统的电源，并为各个子板的互连互通提供各种资源接口；所述核心处理器子板包括一片exynos4210处理器、2GBDDR2SDRAM、2GB NAND Flash存储器、电源管理电路、时钟电路、复位电路、JTAG接口、母板接口A；所述母板接口为2*50pin接口，包括电源、minPCIe接口、异步并行总线，3路SPI串行总线、4路高速UART口、以太网口、USB host接口、USB slave接口、SDIO、LCD接口、触摸屏接口、GPIO接口、JTAG；其中一路UART通过母板与蓝牙子板相连，一路UART通过母板与RFID子板相 连，一路UART通过母板与6lowpan子板相连，一路SPI通过母板与ZigBee协调器子板相连，miniPCIe通过母板与3G/2G应用子板相连，SDIO通过母板与WiFi子板相连，其余接口和母板外部资源接口直接相连；所述核心处理器子板主要实现设备内各功能模块的状态控制和任务调度，并从IIC接口、USB接口、以太网口、UART、SPI接口等获取数据，对数据格式进行处理转换，并通过开发平台将处理结果传输至其他子板；所述核心子板的程序和数据存放在NAND Flash中，上电时，处理器将程序搬移到SDRAM中，然后开始执行；所述蓝牙子板包括一片STA2500D芯片、电源管理芯片、时钟电路、JTAG接口、天线、一组母板接口B，用于蓝牙无线信号的接收和发送；所述母板接口为2*10pin，包括电源、复位信号、UART、GPIO和JTAG；蓝牙子板的UART接口通过母板和核心处理器子板进行数据通信；蓝牙子板的复位信号通过母板和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制蓝牙子板的复位；蓝牙子板的GPIO和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制蓝牙子板的工作模式；蓝牙子板中的JTAG通过母板和其他芯片的JTAG串行连接在一起构成菊花链的连接方式；所述ZigBee协调器子板包括一片CC2533芯片、电源管理电路、时钟电路、JTAG接口、天线、一组母板接口C；所述母板接口为2*10pin，包括电源、复位信号、SPI、GPIO和JTAG；ZigBee协调器子板的SPI接口通过母板实现和核心处理器子板进行数据通信；ZigBee协调器子板的复位信号通过母板和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制ZigBee协调器子板的复位；ZigBee协调器子板的GPIO和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制ZigBee协调器子板的工作模式；ZigBee协调器子板中的JTAG通过母板和其他芯片的JTAG串行连接在一起构成菊花链的连接方式；所述6lowpan子板包括一片CC1180EM芯片、电源管理电路、时钟电路、JTAG接口、天线、一组母板接口D；所述母板接口为2*10pin，包括电源、复位信号、UART、GPIO和JTAG；6lowpan子板的UART接口通过母板和核心处理器子板进行数据通信；6lowpan子板子板的复位信号通过母板和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制6lowpan子板的复位；6lowpan子板的GPIO和和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制6lowpan子板的工作模式；6lowpan子板中的JTAG通过母板和其他芯片的JTAG串行连接在一起构成菊花链的连接方式；所述RFID子板包括一片PR9200、电源管理电路、时钟电路、JTAG接口、天线、一组母板接口E；所述母板接口为2*10pin，包括电源、复位信号、SPI、GPIO和JTAG；RFID子板的SPI接口通过母板实现和核心处理器子板进行数据通信；RFID子板的复位信号通过母板和核心处理器子板中的GPIO来连接，由核心处理器子板控制RFID子板的复位；RFID子板的GPIO和和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制RFID子板的工作模式；RFID子板中的JTAG通过母板和其他芯片的JTAG串行连接在一起构成菊花链的连接方式；所述WiFi子板包括一片MARVELL公司的WiFi芯片8787、电源管理电路、时钟电路、JTAG接口、天线、一组母板接口F；所述母板接口为2*10pin，包括电源、复位信号、SDIO、 GPIO和JTAG；WiFi子板的SDIO接口通过母板和核心处理器子板进行数据通信；WiFi子板的复位信号通过母板和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制WiFi子板的复位；WiFi子板的GPIO和和核心处理器子板中的GPIO连接，由核心处理器子板控制WiFi子板的工作模式；WiFi子板中的JTAG通过母板和其他芯片的JTAG串行连接在一起构成菊花链的连接方式；所述3G/2G应用子板采用包括一个ZTE公司的MF2103G/2G模块，用于网关接入3G/2G网络的功能开发和验证，所述3G/2G应用子板的母板接口为miniPCIE接口，通过母板与核心主控子板接口直接相连。