一种用于环境质量监测的边缘计算终端

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其涉及一种用于环境质量监测的边缘计算终端。

背景技术

自从1999年，最早的物联网的概念被提出以来，物联网成为了一个新兴的技术领域，开始了快速的发展。基于物联网技术的环境检测走进了人们的视野，物联网以其应用的广泛性，给很多问题提供了解决方案。

近些年随着互联网技术的快速发展，带宽不断提升，物联网持续完善，在此基础上诞生了边缘计算概念。边缘计算主要是指在靠近物或数据源头的一侧，通过应用集成先进的网络、计算、存储等技术所形成的一个开放式平台，提供最近端网络服务。

环境实时监测具有重要防范意义，但多数却存在着通信距离短、高功耗、成本高的缺陷，需要设计一种可实现边缘计算的用于环境质量监测的智能终端。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种用于环境质量监测的边缘计算终端。

本发明的目的通过以下的技术方案来实现：

一种用于环境质量监测的边缘计算终端，包括：

终端接口电路板及驱动装置；

所述终端接口电路板，由内核板和IO板组成，且内核板布置在IO板上；

所述驱动装置，由IO输入驱动模块、缓存驱动模块、AD模块驱动模块、继电器驱动模块和电源驱动模块组成。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

终端采用边缘计算架构，能够在远程实现数据采集和前期处理、存储等功能，降低对网络传输带宽及其实时性的依赖，从而提高检测的可靠性。

附图说明

图1是用于环境质量监测的边缘计算终端接口布局图；

图2a和2b是接口板连接器定义图；

图3是用于环境质量监测的边缘计算终端接口电路板图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述。

如图1-图3所示为用于环境质量监测的边缘计算终端接口电路板与驱动设计，终端采用边缘计算架构，能够在远程实现数据采集和前期处理、存储等功能，降低对网络传输带宽及其实时性的依赖，从而提高检测的可靠性。

用于环境质量监测的边缘计算终端接，包括终端接口电路板及驱动装置；

所述终端接口电路板，由内核板和IO板组成，且内核板布置在IO板上；所述驱动装置，由IO输入驱动模块、缓存驱动模块、AD模块驱动模块、继电器驱动模块和电源驱动模块组成。

用于环境质量监测的边缘计算终端接口电路板，由基于ARM的操作系统的内核板和一个用于实现数据接口与外部IO口及其通讯接口的IO板组成，内核板布置在IO板上。

基于ARM操作系统的内核板由MClMX6Y2CVM08AB、Cypress 8KBytes FRAM、KLM8G1GETF-B041、MT41K256M16TW-107IT:P四部分组成。

其中MClMX6Y2CVM08AB为工业级792MHz A7处理器，具有2GB Flash以及4Gb RAM构成核心边缘计算单元，能够实现Linux操作系统所需功能。

其中Cypress 8KBytes FRAM为铁电存储器，是一种随机存取存储器，它将动态随机存取存储器(DRAM)的快速读取和写入访问。

其中KLM8G1GETF-B041为8Gb内嵌式存储器(8Gbytes eMMC)。

其中MT41K256M16TW-107IT:P为一款高性能的工业级4GbDRAM DDR3L SDRAM存储芯片，具有快速读取速度、较低的电压、自动刷新和自我刷新等特性。

实现数据接口与外部IO口及其通讯接口的IO板由供电电源部分、4GLTE模块、串行数据采集模块、ADC模拟采集板、数字输入、继电器控制电路、TFT-LCD触摸显示模块、USBType A接口、指示灯模块组成。

其中供电电源部分可接收9～26V,2A电源输入，具有VBAT输出，在停电时，它可以保持存储寄存器的数据，并保持RTC的功能。可以为电路中的模块提供电压，如为4G LTE模块提供3.3V电压，为核心板提供3.3V电压，为BUS提供5V电压，并可以提供10V、5V、-10V的AVDD模拟电压。

其中一个4G LTE模块用于与操作设备传递数据信号，引出两个RJ45接口，用于与以太网连接。

其中串行数据采集模块实现一种用于环境质量监测的边缘计算终端接口电路板与外部的串行通讯。包括：2路RS232接口，采用TTL/CMOS采用电平转换，连接核心板与DB9公母头，4路RS485，通过UART转485电路外接3.81mm*8PIN连接器。

用于环境质量监测的边缘计算终端接口电路板接口引脚如表1、表2所示：

表1

表1

表2

其中ADC模拟采集板为8路4-20mA电流环1-5V电压，通过提高电流稳定性能来提高系统性能，由专门的前置处理和24Bits的ADC单元转换，分辨率可达万分之一，4mA表示零信号，20mA表示信号满刻度，而低于4mA高于20mA信号用于故障报警，联络信号采用1～5V.DC，即采用电流传输、电压接收的信号系统。

其中数字输入模块包括：8路通过数字输入转换电路接入ADC模拟采集板，8路数字输入直接接入Linux核心板。

其中继电器控制电路为4路继电器开关输出，由核心ARM处理器进行控制。

其中TFT-LCD触摸显示模块能够提供显示屏所需驱动电源并将触摸屏模拟信号转换为IIC信号，具有800*480RGB分辨率，且具有交互操作，触摸位置校正功能。

其中指示灯模块包括电源指示灯、系统状态灯、LAN示灯、4G状态灯。

电源指示灯的指示信息为：

快闪(125ms高/125ms低)VIN超压：>26V

中闪(500ms高/500ms低)VBAT欠压：<9V

慢闪(200ms高/1800ms低)错误状态1(待定)

慢闪(1800ms高/200ms低)错误状态2(待定)

系统状态灯的指示信息为：

快闪(125ms高/125ms低)尝试登录服务器

中闪(500ms高/500ms低)正常通讯

慢闪(200ms高/1800ms低)错误状态1(待定)

慢闪(1800ms高/200ms低)错误状态2(待定)

LAN示灯的指示信息为：

慢闪(200ms高/1800ms低)状态1

慢闪(1800ms高/200ms低)状态2

快闪(125ms高/125ms低)状态3

4G状态灯灯的指示信息为：

慢闪(200ms高/1800ms低)找网状态

慢闪(1800ms高/200ms低)待机状态

快闪(125ms高/125ms低)数据传输模式

高电平(长灭)通话中

一种用于环境质量监测的边缘计算终端接口电路板的驱动由8路IO输入驱动、8K缓存驱动、AD模块驱动、4路继电器驱动、4G模块电源驱动组成。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。