一种基于环境监测的物联网网关及工作方法

摘要

本发明属于电通讯设备技术领域，具体涉及一种基于环境监测的物联网网关及工作方法，本基于环境监测的物联网网关包括：基板、位于基板上的千兆路由模块、无线通信模块和屏蔽机构；所述千兆路由模块通过各采集终端对环境数据进行采集，且所述千兆路由模块通过无线通信模块将采集到的环境数据上传至服务器或相应移动终端；以及所述屏蔽机构在千兆路由模块进行数据传输时隔离公网信号干扰；本发明通过在基板上设置千兆路由模块、无线通信模块，能够实现数据采集、数据传输，提高通信效果，并且在千兆路由模块上设置屏蔽机构，能够隔离公网信号干扰，并且克服传统的屏蔽板与基板焊接繁琐、导热硅脂压碎的问题，能够提高连接强度及散热效果。

权利要求

1.一种基于环境监测的物联网网关，其特征在于，包括：基板、位于基板上的千兆路由模块、无线通信模块和屏蔽机构；

所述千兆路由模块与无线通信模块电性相连，且所述千兆路由模块与相应采集终端相连；

所述屏蔽机构盖装在千兆路由模块的上方；

所述千兆路由模块通过各采集终端对环境数据进行采集，且所述千兆路由模块通过无线通信模块将采集到的环境数据上传至服务器或相应移动终端；以及所述屏蔽机构在千兆路由模块进行数据传输时隔离公网信号干扰；

所述千兆路由模块包括：以太网交换芯片；

所述以太网交换芯片焊接在基板上；

所述屏蔽机构包括：屏蔽板、导热硅脂层和固定组件；

所述屏蔽板的底部开设有散热槽，且所述导热硅脂层位于散热槽内；

所述固定组件活动设置在屏蔽板底部边沿处；

所述屏蔽板通过散热槽盖装在以太网交换芯片的上方，以使所述以太网交换芯片位于散热槽内，且所述以太网交换芯片的表面与导热硅脂层相贴；

所述屏蔽板通过固定组件活动安装在基板上；

所述以太网交换芯片通过导热硅脂层将热量传递至屏蔽板，且所述屏蔽板将隔离公网信号对以太网交换芯片的干扰；

所述固定组件包括：若干V形支架；

各所述V形支架依次排列在屏蔽板底部边沿处，各所述V形支架的开口朝向屏蔽板的外侧，各所述V形支架的尖底朝向屏蔽板的内侧；

各所述V形支架的上杆部的顶端连接屏蔽板底部边沿，各所述V形支架的下杆部的下部焊接在基板上，即所述屏蔽板通过各V形支架连接在基板上，即通过改变各所述V形支架的上杆部与下杆部之间的形变，以使所述导热硅脂层贴住太网交换芯片的表面；

各所述V形支架呈弹性设置，所述导热硅脂层呈弹性设置；

当所述屏蔽板盖于以太网交换芯片上时，以向下按压所述屏蔽板直至导热硅脂层贴住太网交换芯片的表面，各所述V形支架的上杆部与下杆部发生折弯，且各所述V形支架的下杆部朝向基板运动，即各所述V形支架的下杆部的下部焊接在基板上，以解除对所述屏蔽板的按压释放导热硅脂层与太网交换芯片的表面之间的压力。

2.如权利要求1所述的基于环境监测的物联网网关，其特征在于，所述无线通信模块包括：与千兆路由模块电性相连的4G芯片和WIFI芯片；

所述千兆路由模块通过4G芯片将环境数据上传至服务器，且所述千兆路由模块通过WIFI芯片将环境数据传输至相应移动终端。

3.如权利要求1所述的基于环境监测的物联网网关，其特征在于，各所述V形支架间隔设置，以使所述屏蔽板与基板之间形成通风口。

4.如权利要求1所述的基于环境监测的物联网网关，其特征在于，所述屏蔽板的边沿处竖直方向开设有微流孔，所述微流孔位于各V形支架的上方；

所述微流孔引导助焊油流至各V形支架的上杆部，以使助焊油沿各所述V形支架流动，直至助焊油从各所述V形支架的下杆部滴落，以辅助将各所述V形支架的下杆部的下部焊接在基板上。

5.如权利要求4所述的基于环境监测的物联网网关，其特征在于，所述微流孔的内侧壁开设若干刃槽，以破除注入所述微流孔内助焊油的张力。

6.如权利要求5所述的基于环境监测的物联网网关，其特征在于，所述微流孔通过切刀切出，且所述切刀上设置卷刃，以在所述微流孔的内侧壁开出相应刃槽。

7.一种采用如权利要求1‑6任一项所述的物联网网关的工作方法，其特征在于，包括：通过各采集终端对环境数据进行采集，以发送至千兆路由模块；

千兆路由模块通过无线通信模块将采集到的环境数据上传至服务器或相应移动终端；

通过屏蔽机构隔离公网信号对千兆路由模块的干扰。

说明书

一种基于环境监测的物联网网关及工作方法

技术领域

[0001] 本发明属于电通讯设备技术领域，具体涉及一种基于环境监测的物联网网关及工作方法。

背景技术

[0002] 物联网网关需要对接各种采集终端，信号之间的干扰比较大，并且传统的物联网网关不设置屏蔽板。

[0003] 并且传统的屏蔽板直接焊接在基板上，一方面屏蔽板为钢材质，屏蔽板通过锡焊与基板的固定效果不牢固，屏蔽板极易从基板上脱落，必须要对屏蔽板的侧面作特殊处理，同时需要大量的锡才能将屏蔽板与基板牢固焊接在一起。另一方面，屏蔽板与芯片之间没有弹性空间，极易把导热硅脂压碎，影响散热效果。

[0004] 因此，亟需开发一种新的基于环境监测的物联网网关及工作方法，以解决上述问题。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种基于环境监测的物联网网关及工作方法。

[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于环境监测的物联网网关，其包括：基板、位于基板上的千兆路由模块、无线通信模块和屏蔽机构；所述千兆路由模块与无线通信模块电性相连，且所述千兆路由模块与相应采集终端相连；所述屏蔽机构盖装在千兆路由模块的上方；所述千兆路由模块通过各采集终端对环境数据进行采集，且所述千兆路由模块通过无线通信模块将采集到的环境数据上传至服务器或相应移动终端；以及所述屏蔽机构在千兆路由模块进行数据传输时隔离公网信号干扰。

[0007] 进一步，所述无线通信模块包括：与千兆路由模块电性相连的4G芯片和WIFI芯片；所述千兆路由模块通过4G芯片将环境数据上传至服务器，且所述千兆路由模块通过WIFI芯片将环境数据传输至相应移动终端。

[0008] 进一步，所述千兆路由模块包括：以太网交换芯片；所述以太网交换芯片焊接在基板上；所述屏蔽机构包括：屏蔽板、导热硅脂层和固定组件；所述屏蔽板的底部开设有散热槽，且所述导热硅脂层位于散热槽内；所述固定组件活动设置在屏蔽板底部边沿处；所述屏蔽板通过散热槽盖装在以太网交换芯片的上方，以使所述以太网交换芯片位于散热槽内，且所述以太网交换芯片的表面与导热硅脂层相贴；所述屏蔽板通过固定组件活动安装在基板上；所述以太网交换芯片通过导热硅脂层将热量传递至屏蔽板，且所述屏蔽板将隔离公网信号对以太网交换芯片的干扰。

[0009] 进一步，所述固定组件包括：若干V形支架；各所述V形支架依次排列在屏蔽板底部边沿处，各所述V形支架的开口朝向屏蔽板的外侧，各所述V形支架的尖底朝向屏蔽板的内侧；各所述V形支架的上杆部的顶端连接屏蔽板底部边沿，各所述V形支架的下杆部的下部焊接在基板上，即所述屏蔽板通过各V形支架连接在基板上，即通过改变各所述V形支架的上杆部与下杆部之间的形变，以使所述导热硅脂层贴住太网交换芯片的表面。

[0010] 进一步，各所述V形支架呈弹性设置，所述导热硅脂层呈弹性设置；当所述屏蔽板盖于以太网交换芯片上时，以向下按压所述屏蔽板直至导热硅脂层贴住太网交换芯片的表面，各所述V形支架的上杆部与下杆部发生折弯，且各所述V形支架的下杆部朝向基板运动，即各所述V形支架的下杆部的下部焊接在基板上，以解除对所述屏蔽板的按压释放导热硅脂层与太网交换芯片的表面之间的压力。

[0011] 进一步，各所述V形支架间隔设置，以使所述屏蔽板与基板之间形成通风口。

[0012] 进一步，所述屏蔽板的边沿处竖直方向开设有微流孔，所述微流孔位于各V形支架的上方；所述微流孔引导助焊油流至各V形支架的上杆部，以使助焊油沿各所述V形支架流动，直至助焊油从各所述V形支架的下杆部滴落，以辅助将各所述V形支架的下杆部的下部焊接在基板上。

[0013] 进一步，所述微流孔的内侧壁开设若干刃槽，以破除注入所述微流孔内助焊油的张力。

[0014] 进一步，所述微流孔通过切刀切出，且所述切刀上设置卷刃，以在所述微流孔的内侧壁开出相应刃槽。

[0015] 另一方面，本发明提供一种采用如上述的物联网网关的工作方法，其包括：通过各采集终端对环境数据进行采集，以发送至千兆路由模块；千兆路由模块通过无线通信模块将采集到的环境数据上传至服务器或相应移动终端；通过屏蔽机构隔离公网信号对千兆路由模块的干扰。

[0016] 本发明的有益效果是，本发明通过在基板上设置千兆路由模块、无线通信模块，能够实现数据采集、数据传输，提高通信效果，并且在千兆路由模块上设置屏蔽机构，能够隔离公网信号干扰，并且克服传统的屏蔽板与基板焊接繁琐、导热硅脂压碎的问题，能够提高连接强度及散热效果。

[0017] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

[0018] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0019] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0020] 图1是本发明的基于环境监测的物联网网关的整装图；

[0021] 图2是本发明的基于环境监测的物联网网关的爆炸视图；

[0022] 图3是本发明的屏蔽机构的结构图；

[0023] 图4是本发明的固定组件的结构图；

[0024] 图5是本发明的微流孔的结构图；

[0025] 图6是本发明的V形支架的结构图；

[0026] 图7是本发明的V形支架按压前的结构图；

[0027] 图8是本发明的V形支架按压后的结构图。

[0028] 图中：

[0029] 1、基板；

[0030] 2、千兆路由模块；

[0031] 3、屏蔽机构；31、屏蔽板；311、散热槽；312、微流孔；32、导热硅脂层；33、固定组件；331、V形支架；3311、上杆部；3312、下杆部；

[0032] 4、焊点。

具体实施方式

[0033] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 实施例1

[0035] 在本实施例中，如图1至图8所示，本实施例提供了一种基于环境监测的物联网网关，其包括：基板1、位于基板1上的千兆路由模块2、无线通信模块和屏蔽机构3；所述千兆路由模块2与无线通信模块电性相连，且所述千兆路由模块2与相应采集终端相连；所述屏蔽机构3盖装在千兆路由模块2的上方；所述千兆路由模块2通过各采集终端对环境数据进行采集，且所述千兆路由模块2通过无线通信模块将采集到的环境数据上传至服务器或相应移动终端；以及所述屏蔽机构3在千兆路由模块2进行数据传输时隔离公网信号干扰。

[0036] 在本实施例中，本实施例通过在基板1上设置千兆路由模块2、无线通信模块，能够实现数据采集、数据传输，提高通信效果，并且在千兆路由模块2上设置屏蔽机构3，能够隔离公网信号干扰，并且克服传统的屏蔽板31与基板1焊接繁琐、导热硅脂压碎的问题，能够提高连接强度及散热效果。

[0037] 在本实施例中，所述无线通信模块包括：与千兆路由模块2电性相连的4G芯片和WIFI芯片；所述千兆路由模块2通过4G芯片将环境数据上传至服务器，且所述千兆路由模块2通过WIFI芯片将环境数据传输至相应移动终端。

[0038] 在本实施例中，4G芯片采用miniPCle型4G芯片。

[0039] 在本实施例中，所述千兆路由模块2包括：以太网交换芯片；所述以太网交换芯片焊接在基板1上；所述屏蔽机构3包括：屏蔽板31、导热硅脂层32和固定组件33；所述屏蔽板31的底部开设有散热槽311，且所述导热硅脂层32位于散热槽311内；所述固定组件33活动设置在屏蔽板31底部边沿处；所述屏蔽板31通过散热槽311盖装在以太网交换芯片的上方，以使所述以太网交换芯片位于散热槽311内，且所述以太网交换芯片的表面与导热硅脂层
32相贴；所述屏蔽板31通过固定组件33活动安装在基板1上；所述以太网交换芯片通过导热硅脂层32将热量传递至屏蔽板31，且所述屏蔽板31将隔离公网信号对以太网交换芯片的干扰。

[0040] 在本实施例中，以太网交换芯片采用MT7621DAT千兆路由芯片。

[0041] 在本实施例中，与以太网交换芯片电性相连的网络变压器；以太网交换芯片通过网络变压器进行数据传输与电气隔离。

[0042] 在本实施例中，网络变压器采用H84801S网络变压器。

[0043] 屏蔽板31

[0044] 屏蔽板31主要起隔离公网信号的作用，同时屏蔽板31通过固定组件33弹性设置在以太网交换芯片的上方，屏蔽板31上开设的散热槽311一方面能够安装导热硅脂层32，另一方面能够盖装以太网交换芯片，并且通过固定组件33能够卸去屏蔽板31、导热硅脂层32对以太网交换芯片的压力，同时保持导热硅脂层32与以太网交换芯片贴紧，在以太网交换芯片工作时通过导热硅脂层32散热，提高散热效果。

[0045] 导热硅脂层32

[0046] 导热硅脂层32主要起散热的作用，通过屏蔽板31与固定组件33配合，实现导热硅脂层32与以太网交换芯片无压力贴紧，以太网交换芯片不会对导热硅脂层32造成损伤，方便屏蔽板31与以太网交换芯片的安装。

[0047] 固定组件33

[0048] 固定组件33主要起安装的作用，屏蔽板31通过固定组件33能够安装在基板1上，同时固定组件33存在弹性，能够平衡导热硅脂层32与以太网交换芯片之间的压力，实现导热硅脂层32无损伤安装。

[0049] 在本实施例中，所述固定组件33包括：若干V形支架331；各所述V形支架331依次排列在屏蔽板31底部边沿处，各所述V形支架331的开口朝向屏蔽板31的外侧，各所述V形支架331的尖底朝向屏蔽板31的内侧；各所述V形支架331的上杆部3311的顶端连接屏蔽板31底部边沿，各所述V形支架331的下杆部3312的下部焊接在基板1上，即所述屏蔽板31通过各V形支架331连接在基板1上，即通过改变各所述V形支架331的上杆部3311与下杆部3312之间的形变，以使所述导热硅脂层32贴住太网交换芯片的表面。

[0050] 在本实施例中，各所述V形支架331呈弹性设置，所述导热硅脂层32呈弹性设置；当所述屏蔽板31盖于以太网交换芯片上时，以向下按压所述屏蔽板31直至导热硅脂层32贴住太网交换芯片的表面，各所述V形支架331的上杆部3311与下杆部3312发生折弯，且各所述V形支架331的下杆部3312朝向基板1运动，即各所述V形支架331的下杆部3312的下部焊接在基板1上，以解除对所述屏蔽板31的按压释放导热硅脂层32与太网交换芯片的表面之间的压力。

[0051] 工作原理

[0052] 首先将屏蔽板31盖在以太网交换芯片上，并且各V形支架331的下杆部3312的底端与基板1上铜条对准，按压屏蔽板31向下运动，当感受到明显阻力时不再继续向下并保持稳定，将各V形支架331的下杆部3312的下部焊接在基板1上，此时松开屏蔽板31，各V形支架331的上杆部3311与下杆部3312由收口状态变为张口状态带动屏蔽板31微微上抬，使得屏蔽板31释放导热硅脂层32与太网交换芯片之间的压力，避免导热硅脂层32在被屏蔽板31、以太网交换芯片压紧时破碎。

[0053] 同时各V形支架331为铜材，并且各V形支架331是焊接在基板1上铜条上的，通过铜锡焊的固定性更好，能够直接省去对屏蔽板31作特殊处理的过程，降低焊接繁琐程度，提高焊接效率。而传统直接将屏蔽板31焊接在铜条上，钢、锡和铜的焊接效果极易造成屏蔽板31从基板1上脱落，需要对屏蔽板31侧面作特殊处理，太过繁琐。

[0054] 在本实施例中，屏蔽板31在运输时是叠压式仓储，因此不需要对屏蔽板31的V形支架331进行检测性能，若是合格的则屏蔽板31上V形支架331不会折断，若是不合格的则屏蔽板31上V形支架331会折断，使得屏蔽板31在运输时自带检测功能。

[0055] 在本实施例中，各所述V形支架331间隔设置，以使所述屏蔽板31与基板1之间形成通风口。

[0056] 在本实施例中，气流能够从通风口中进入到散热槽311，在散热槽311内形成对流，从而提高对以太网交换芯片的散热效果。

[0057] 在本实施例中，所述屏蔽板31的边沿处竖直方向开设有微流孔312，所述微流孔312位于各V形支架331的上方；所述微流孔312引导助焊油流至各V形支架331的上杆部
3311，以使助焊油沿各所述V形支架331流动，直至助焊油从各所述V形支架331的下杆部
3312滴落，以辅助将各所述V形支架331的下杆部3312的下部焊接在基板1上。

[0058] 在本实施例中，传统焊接时直接在焊点4处给助焊油，但是V形支架331设置在屏蔽板31的下方，通过油管不方便向屏蔽板31下方喷助焊油，容易将助焊油喷到以太网交换芯片的引脚上，从而在吹风时造成以太网交换芯片虚焊，而通过微流孔312能够直接把助焊油滴落到下杆部3312的下方，在下杆部3312向下折弯后，很容易就在V形支架331的下杆部3312的下部形成焊点4，将V形支架331焊接在基板1上。

[0059] 在本实施例中，所述微流孔312的内侧壁开设若干刃槽，以破除注入所述微流孔312内助焊油的张力。

[0060] 在本实施例中，若微流孔312的内侧壁是平滑的，助焊油可能会集聚在微流孔312内，一方面影响对V形支架331的焊接，另一方面残留在微流孔312，而设置刃槽能够破除助焊油的张力，使得助焊油稳定从微流孔312中流出。

[0061] 在本实施例中，所述微流孔312通过切刀切出，且所述切刀上设置卷刃，以在所述微流孔312的内侧壁开出相应刃槽。

[0062] 在本实施例中，由于微流孔312中需要开设刃槽，能够回收卷刃的切刀对微流孔312进行加工，充分利用切刀，降低设备成本。

[0063] 实施例2

[0064] 在实施例1的基础上，本实施例提供一种采用如实施例1所提供的物联网网关的工作方法，其包括：通过各采集终端对环境数据进行采集，以发送至千兆路由模块2；千兆路由模块2通过无线通信模块将采集到的环境数据上传至服务器或相应移动终端；通过屏蔽机构3隔离公网信号对千兆路由模块2的干扰。

[0065] 综上所述，本发明通过在基板上设置千兆路由模块、无线通信模块，能够实现数据采集、数据传输，提高通信效果，并且在千兆路由模块上设置屏蔽机构，能够隔离公网信号干扰，并且克服传统的屏蔽板与基板焊接繁琐、导热硅脂压碎的问题，能够提高连接强度及散热效果。

[0066] 本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

[0067] 在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0068] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0069] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

[0070] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

[0071] 另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

[0072] 以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。