移動網關設備及其網絡交互系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種移動網關設備及其網絡交互系統，移動網關設備包括：可與外部網絡連接的網關主控模塊，用于轉發數據至外部網絡或用戶端；與網關主控模塊連接的無線局域網通信模塊，用于通過網關主控模塊使用戶端與外部網絡進行數據交互；與網關主控模塊連接的RF無線通信模塊，用于將兩個或多個移動網關設備進行組網，使用戶端通過任一移動網關設備的無線局域網通信模塊均可與外部網絡進行數據交互。本發明可提高接入無線局域網的用戶端數量和通信的范圍。
【專利說明】
移動網關設備及其網絡交互系統
技術領域
[0001]本發明涉及互聯網硬件，特別是涉及一種移動網關設備及其網絡交互系統。
【背景技術】
[0002]隨著互聯網的普及，網絡日益成為人們不可或缺的“必需品”之一。小型網絡的構建通常需要移動網關設備作為其中的構建單元。常用的移動網關設備集成有調制解調器、路由器和WLAN模塊，WLAN模塊支持多個用戶同時使用，共享網絡資源。移動網關設備可直接連接外部網線，調制解調器可將從外部網絡接收信號進行轉換，路由器可根據路由表中的地址信息通過WLAN模塊發送轉換后的信號。
[0003]通常情況下，常用的WLAN模塊傳輸的距離有限，通常300米已經是最大的傳輸距離，如果穿透能力弱，有效傳輸距離將極大降低，同時，WLAN模塊允許接入的用戶數量也有限制，否則將影響無線網絡的使用狀況。路由器僅支持單一的傳輸協議，因此，常用的移動網關的通信接口均是單一協議的通信接口，不能擴展為具有多個不同協議的通信接口，且一般的路由器均不支持WDS(Wireless Distribut1n System，無線分布式系統)功能，即使支持，受制于WLAN模塊的傳輸距離，接入數量十分有限。常用的移動網關設備只能進行單一組網，兩個或多個移動網關設備無法靈活組網。

【發明內容】

[0004]基于此，有必要提供一種移動網關設備，通信接口可擴展支持不同的協議，且移動網關設備可靈活組網，還提供一種網絡交互系統，
[0005]一種移動網關設備，包括:
[0006]可與外部網絡連接的網關主控模塊，用于轉發數據至外部網絡或用戶端；
[0007]與所述網關主控模塊連接的無線局域網通信模塊，用于通過所述網關主控模塊使所述用戶端與外部網絡進行數據交互；
[0008]與所述網關主控模塊連接的RF無線通信模塊，用于將兩個或多個移動網關設備進行組網，使用戶端通過任一所述移動網關設備的無線局域網通信模塊均可與外部網絡進行數據交互。
[0009]以上所述移動網關設備，通過RF無線通信模塊可以將兩個或多個移動網關設備進行組網，提高了組網的靈活性;組網后的拓撲結構中，網關主控模塊之間通過RF無線通信模塊可直接傳輸網絡數據，用戶通過任一移動網關設備的無線局域網通信模塊均可與外部網絡進行數據交互，可極大提高接入無線局域網的用戶端數量，且由于RF無線通信模塊支持較遠的傳輸距離，也極大地提高了通信的范圍。
[0010]在其中一個實施例中，還包括:
[0011]與所述網關主控模塊連接的衛星通信模塊，用于接收或發送移動通信數據；
[0012]與所述網關主控模塊連接的移動網絡通信模塊，用于發送所述移動通信數據至所述用戶端或接收所述用戶端發送的移動通信數據；
[0013]其中，當所述衛星通信模塊接收到所述移動通信數據時，將所述移動通信數據發送至所述網關主控模塊，所述網關主控模塊將所述移動通信數據轉發至所述移動網絡通信模塊，所述移動網絡通信模塊將所述移動通信數據發送至所述用戶端；當所述移動網絡通信模塊接收到所述用戶端發送的移動通信數據時，所述移動網絡通信模塊將所述移動通信數據發送至所述網關主控模塊，所述網關主控模塊將所述移動通信數據轉發至所述衛星通信模塊，所述衛星通信模塊將所述移動通信數據發送出去。
[0014]在其中一個實施例中，所述網關主控模塊內嵌數據協議交互模塊，所述數據協議交互模塊控制所述網關主控模塊與所述無線局域網通信模塊、RF無線通信模塊、衛星通信模塊及移動網絡通信模塊進行交互，所述數據協議交互模塊與所述無線局域網通信模塊、RF無線通信模塊、衛星通信模塊及移動網絡通信模塊分別關聯有對應的交互協議；
[0015]其中，所述網關主控模塊在接收到所述用戶端發送的數據后，所述數據協議交互模塊從所述數據中解析出對應的目的接收端，并根據與所述目的接收端關聯的交互協議將所述數據進行封裝和轉換后發送至所述目的接收端;所述網關主控模塊在接收到所述無線局域網通信模塊、RF無線通信模塊、衛星通信模塊或移動網絡通信模塊發送的數據后，所述數據協議交互模塊根據關聯的對應交互協議將所述數據進行封裝和轉換后發送至外部網絡或用戶端。
[0016]在其中一個實施例中，所述網關主控模塊設置有ROM和RAM存儲器，所述數據協議交互模塊通過所述ROM和RAM存儲器對所述數據進行封裝和轉換。
[0017]在其中一個實施例中，還包括:
[0018]內置傳感器，用于采集第一外部傳感數據；
[0019]其中，所述內置傳感器將采集的第一外部傳感數據發送至所述網關主控模塊，所述網關主控模塊將所述第一外部傳感數據通過無線局域網通信模塊發送至用戶端或監控服務器。
[0020]在其中一個實施例中，所述內置傳感器包括衛星定位接收機模塊、氣壓傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器的至少一個。
[0021]在其中一個實施例中，還包括:
[0022]外部傳感器，用于采集第二外部傳感數據；
[0023]與所述外部傳感器連接的發送模塊，用于將所述第二外部傳感數據發送至所述RF無線通信模塊；
[0024]其中，所述RF無線通信模塊在接收到第二外部傳感數據后，使所述第二外部傳感數據在組網的移動網關設備中傳輸，并最終由其中一個移動網關設備中的網關主控模塊轉發至對應的無線局域網通信模塊，所述無線局域網通信模塊將所述第二外部傳感數據發送至對應的用戶端。
[0025]在其中一個實施例中，所述外部傳感器包括紅外線傳感器、動感傳感器、液位傳感器、開關傳感器、汽車OBD數據采集器和可穿戴傳感器的至少一個。
[0026]在其中一個實施例中，還包括:
[0027]電源管理模塊，用于為移動網關設備提供電源。
[0028]在其中一個實施例中，還包括:
[0029]與所述網關主控模塊連接的存儲模塊，用于存儲所述網關主控模塊與外部交互的數據；
[0030]與所述存儲模塊連接的USB接口，用于連接外部設備，使所述外部設備與所述存儲模塊進行數據交互。
[0031]一種網絡交互系統，包括至少一個以上所述的移動網關設備。
【附圖說明】
[0032]圖1為一實施例的移動網關設備的結構不意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0034]如圖1所示，一實施例的移動網關設備100包括:
[0035]可與外部網絡連接的網關主控模塊110，用于轉發數據至外部網絡或用戶端；
[0036]與網關主控模塊110連接的無線局域網通信模塊120，用于通過網關主控模塊110使用戶端與外部網絡進行數據交互；
[0037]與網關主控模塊110連接的RF無線通信模塊130，用于將兩個或多個移動網關設備100進行組網，使用戶端通過任一移動網關設備100的無線局域網通信模塊120均可與外部網絡進行數據交互。
[0038]以上移動網關設備，通過RF無線通信模塊可以將兩個或多個移動網關設備進行組網，提高了組網的靈活性;組網后的拓撲結構中，網關主控模塊之間通過RF無線通信模塊可直接傳輸網絡數據，用戶通過任一移動網關設備的無線局域網通信模塊均可與外部網絡進行數據交互，可極大提高接入無線局域網的用戶端數量，且由于RF無線通信模塊支持較遠的傳輸距離，也極大地提高了通信的范圍。
[0039]本實施例中的移動網關設備100設置有多個協議接口，不同的協議接口可連接對應的設備，實現外部接口擴展的多協議擴展。其中，無線局域網通信模塊120與RF無線通信模塊130分別連接對應的一個協議接口。
[0040]具體的，移動網關設備100的其中一個協議接口還連接有與網關主控模塊110連接的衛星通信模塊140，用于接收或發送移動通信數據;另一個協議接口連接有與網關主控模110塊連接的移動網絡通信模塊150，用于發送移動通信數據至用戶端或接收用戶端發送的移動通信數據。其中，當衛星通信模塊140接收到移動通信數據時，將移動通信數據發送至網關主控模塊110，網關主控模塊110將移動通信數據轉發至移動網絡通信模塊150，移動網絡通信模塊150將移動通信數據發送至用戶端；當移動網絡通信模塊150接收到用戶端發送的移動通信數據時，移動網絡通信模塊150將移動通信數據發送至網關主控模塊110，網關主控模塊110將移動通信數據轉發至衛星通信模塊140，衛星通信模塊140將移動通信數據發送出去。本實施例在移動網關設備100上設置衛星通信模塊140，可提升信號的通信強度，尤其是對于信號難以傳輸的偏遠地區，如可進行戶外活動的茂密林區等，防止人們可能因戶外活動失去信號而發生意外困境。
[0041]網關主控模塊110內嵌有可控制與無線局域網通信模塊120、RF無線通信模塊130、衛星通信模塊140及移動網絡通信模塊150進行交互的數據協議交互模塊，數據協議交互模塊與無線局域網通信模塊120、RF無線通信模塊130、衛星通信模塊140及移動網絡通信模塊150分別關聯有對應的交互協議;其中，網關主控模塊110在接收到用戶端發送的數據后，數據協議交互模塊從數據中解析出對應的目的接收端，并根據與目的接收端關聯的交互協議將數據進行封裝和轉換后發送至目的接收端；網關主控模塊110在接收到無線局域網通信模塊120、RF無線通信模塊130、衛星通信模塊140或移動網絡通信模塊150發送的數據后，數據協議交互模塊根據關聯的對應交互協議將數據進行封裝和轉換后發送至外部網絡或用戶端。
[0042]本實施例的網關主控模塊110還可以連接其他類型的無線通信模塊，比如藍牙、Zigbee等，從而在其他通信方式受到局限時，可以選擇合適的通訊方式，適應不同的應用環境。
[0043]本實施例中的數據協議交互模塊可以為在網關主控模塊110內嵌的可實現本實施例功能的嵌入式智能軟件。
[0044]網關主控模塊110為實現對數據的封裝與轉換，網關主控模塊110設置有ROM和RAM存儲器，數據協議交互模塊通過ROM和RAM存儲器對數據進行封裝和轉換。
[0045]為防止外部環境的變化影響移動網關設備的使用安全，或者影響使用該移動網關設備進行相關用戶事務的情況，移動網關設備100還包括與網關主控模塊110連接的內置傳感器160，用于采集第一外部傳感數據;其中，內置傳感器160將采集的第一外部傳感數據發送至網關主控模塊110，網關主控模塊110將第一外部傳感數據通過無線局域網通信模塊120發送至用戶端或監控服務器，用戶端或監控服務器可以實時識別出異常的傳感數據并發出提示，及時防止出現意外狀況。內置傳感器160可以是衛星定位接收機模塊、氣壓傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等的至少一個。
[0046]移動網關設備100還設置有外部傳感器170，用于采集第二外部傳感數據;外部傳感器連接有發送模塊，如RF天線等，用于將第二外部傳感數據發送至RF無線通信模塊130。其中，RF無線通信模塊130在接收到第二外部傳感數據后，使第二外部傳感數據在組網的移動網關設備110中傳輸，并最終由其中一個移動網關設備100中的網關主控模塊110轉發至對應的無線局域網通信模塊120，無線局域網通信模塊120將第二外部傳感數據發送至對應的用戶端。外部傳感器可以是紅外線傳感器、動感傳感器、液位傳感器、開關傳感器、汽車OBD數據采集器和可穿戴傳感器等的至少一個。
[0047]需要說明的是，發送模塊可以是不同類型的無線通訊裝置，只要該無線通訊裝置和RF無線通信模塊130可通信匹配即可，從而能夠實現該外部傳感器和網關主控模塊之間的通訊。
[0048]內置傳感器160與外部傳感器170均可以根據需要進行設置，以采集外部環境的數據。本實施例中，內置傳感器160中包括的傳感器，如衛星定位接收機模塊、氣壓傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器等，主要是直接采集外部環境的數據，如溫度、濕度、通信信號、外部氣壓數據等，可以讓用戶更好的感知外部環境的實時情況，尤其是天氣的瞬時變化，以便妥善安排如營地夜間的外圍安全布防、防洪預防等，并以此安排用戶的相關事務。同時，當用戶端接收到外部數據后，可以對外部數據進行實時分析，當外部環境的數據達到預警值時，可以及時報警并提醒用戶根據報警采取相應行動，防止因數據傳輸中斷造成報警不及時而發生意外狀況。
[0049]在傳輸數據時，為便于存儲，移動網關設備100還設置有與網關主控模塊連接的存儲模塊190，用于存儲網關主控模塊110與外部交互的數據；存儲模塊190設置有USB接口191，用于連接外部設備，使外部設備與存儲模塊190進行數據交互。存儲模塊190可記錄交互的數據有哪些，方便后續的查找與驗證。
[0050]為方便供電，移動網關設備100還設置有電源管理模塊180，用于為移動網關設備提供電源。電源管理模塊180可以直接連接網關主控模塊110與存儲模塊190，為整個移動網關設備100間接或直接供電。電源管理模塊180可以是鋰電池等。
[0051]本實施例的移動網關設備還可以提供數據業務平臺，用于連接無人機、機器人和運動攝像頭等電子設備，實現現場作業與交互連接的統一性。
[0052]本實施例還提供了一種網絡交互系統，包括至少一個以上移動網關設備100。一個以上的移動網關設備100通過RF無線通信模塊130可進行組網，例如可以組成MESH網，且移動網關設備100之間的鏈路動態可變，組網后，同時接入無線局域網的用戶數量和移動網關設備的數量成正比，極大地增加了可接入用戶數。且當現場組網半徑超過無線局域網通信模塊120的覆蓋半徑(一般最大150米)時，本實施例的多個移動網關設備100通過RF無線通信模塊130組成的MESH結構的無線網絡，可以使相鄰設備間的最大傳輸距離達到五公里，極大地提高了傳輸距離。
[0053]以上實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0054]以上實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種移動網關設備，其特征在于，包括: 可與外部網絡連接的網關主控模塊，用于轉發數據至外部網絡或用戶端； 與所述網關主控模塊連接的無線局域網通信模塊，用于通過所述網關主控模塊使所述用戶端與外部網絡進行數據交互； 與所述網關主控模塊連接的RF無線通信模塊，用于將兩個或多個移動網關設備進行組網，使用戶端通過任一所述移動網關設備的無線局域網通信模塊均可與外部網絡進行數據交互。2.根據權利要求1所述的移動網關設備，其特征在于，還包括: 與所述網關主控模塊連接的衛星通信模塊，用于接收或發送移動通信數據； 與所述網關主控模塊連接的移動網絡通信模塊，用于發送所述移動通信數據至所述用戶端或接收所述用戶端發送的移動通信數據； 其中，當所述衛星通信模塊接收到所述移動通信數據時，將所述移動通信數據發送至所述網關主控模塊，所述網關主控模塊將所述移動通信數據轉發至所述移動網絡通信模塊，所述移動網絡通信模塊將所述移動通信數據發送至所述用戶端；當所述移動網絡通信模塊接收到所述用戶端發送的移動通信數據時，所述移動網絡通信模塊將所述移動通信數據發送至所述網關主控模塊，所述網關主控模塊將所述移動通信數據轉發至所述衛星通信模塊，所述衛星通信模塊將所述移動通信數據發送出去。3.根據權利要求2所述的移動網關設備，其特征在于，所述網關主控模塊內嵌數據協議交互模塊，所述數據協議交互模塊控制所述網關主控模塊與所述無線局域網通信模塊、RF無線通信模塊、衛星通信模塊及移動網絡通信模塊進行交互，所述數據協議交互模塊與所述無線局域網通信模塊、RF無線通信模塊、衛星通信模塊及移動網絡通信模塊分別關聯有對應的交互協議； 其中，所述網關主控模塊在接收到所述用戶端發送的數據后，所述數據協議交互模塊從所述數據中解析出對應的目的接收端，并根據與所述目的接收端關聯的交互協議將所述數據進行封裝和轉換后發送至所述目的接收端;所述網關主控模塊在接收到所述無線局域網通信模塊、RF無線通信模塊、衛星通信模塊或移動網絡通信模塊發送的數據后，所述數據協議交互模塊根據關聯的對應交互協議將所述數據進行封裝和轉換后發送至外部網絡或用戶端。4.根據權利要求3所述的移動網關設備，其特征在于，所述網關主控模塊設置有ROM和RAM存儲器，所述數據協議交互模塊通過所述ROM和RAM存儲器對所述數據進行封裝和轉換。5.根據權利要求1或2所述的移動網關設備，其特征在于，還包括: 與所述網關主控模塊連接的內置傳感器，用于采集第一外部傳感數據； 其中，所述內置傳感器將采集的第一外部傳感數據發送至所述網關主控模塊，所述網關主控模塊將所述第一外部傳感數據通過無線局域網通信模塊發送至用戶端或監控服務器。6.根據權利要求5所述的移動網關設備，其特征在于，所述內置傳感器包括衛星定位接收機模塊、氣壓傳感器、溫度傳感器和濕度傳感器的至少一個。7.根據權利要求5所述的移動網關設備，其特征在于，還包括: 外部傳感器，用于采集第二外部傳感數據； 與所述外部傳感器連接的發送模塊，用于將所述第二外部傳感數據發送至所述RF無線通信模塊； 其中，所述RF無線通信模塊在接收到第二外部傳感數據后，使所述第二外部傳感數據在組網的移動網關設備中傳輸，并最終由其中一個移動網關設備中的網關主控模塊轉發至對應的無線局域網通信模塊，所述無線局域網通信模塊將所述第二外部傳感數據發送至對應的用戶端。8.根據權利要求7所述的移動網關設備，其特征在于，所述外部傳感器包括紅外線傳感器、動感傳感器、液位傳感器、開關傳感器、汽車OBD數據采集器和可穿戴傳感器的至少一個。9.根據權利要求1所述的移動網關設備，其特征在于，還包括: 電源管理模塊，用于為移動網關設備提供電源。10.根據權利要求1一 4任一項所述的移動網關設備，其特征在于，還包括: 與所述網關主控模塊連接的存儲模塊，用于存儲所述網關主控模塊與外部交互的數據； 與所述存儲模塊連接的USB接口，用于連接外部設備，使所述外部設備與所述存儲模塊進行數據交互。11.一種網絡交互系統，其特征在于，包括至少一個如權利要求1一10任一項所述的移動網關設備。
【文檔編號】H04W88/16GK105871710SQ201610331296
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】譚作亙, 王魯強, 譚海
【申請人】海侶（上海）投資管理中心（有限合伙）