[0001] 本实用新型涉及无线通信技术领域，具体涉及到一种便捷快速的设备联网装置。

[0002] 工信部发布的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》明确指出，推动2G/3G物联网业务迁移转网，建立NB‑IoT、LTE Cat.1和5G协同发展的移动物联网综合生态体系，以NB‑IoT满足大部分低速率场景需求，以LTE Cat.1满足中速率物联网需求和语音服务，以5G技术满足更高速率、低时延的联网需求。

[0003] 可见，新老交替的窗口期已经到来，2G/3G“退休后”，NB‑IoT、LTE Cat.1和5G将成为驱动未来移动物联网链接技术的“三驾马车”。针对于目前2G/3G退网、传统4G贵、NBIOT速率慢的情况下，LTE cat1可完美替代绝大部分物联网应用，毫秒级延时、LTE网络广覆盖、超高性价比等优点均是替代2G/3G数传终端的最佳选择。

[0004] 因此，针对现有的各种终端设备，工作人员在操作层面上无法快速联网的问题，存在待改进之处，基于LTE cat1，本实用新型提供一种便捷快速的设备联网装置。实用新型内容

[0005] 针对现有技术所存在的不足，本实用新型目的在于提出一种便捷快速的设备联网装置，具体方案如下：

[0006] 一种便捷快速的设备联网装置，包括管理中心，用于负责数据通信以及统一管理，还包括DTU设备端；

[0007] DTU设备端包括DTU设备、4G天线以及DC12V直流电源；

[0008] DTU设备设置为基于LTE cat1的数据传输终端，DC12V直流电源对DTU设备供电，DTU设备上安装有4G天线，DTU设备通过RS485接口与待联网的用户设备双向连接，DTU设备可接入无线公用通信网络，再通过无线公用通信网络与管理中心通信连接。

[0009] 进一步的，管理中心包括双向连接的云平台、用户服务器；

[0010] 云平台和用户服务器配合用于接收来自用户设备的数据并处理，以及对用户设备下发指令。

[0011] 进一步的，DTU设备包括壳体以及内置于壳体中的4G通信模块、电源管理单元、集成RS485电路、集成SIM卡卡座，壳体上还安装有天线SMA头；

[0012] 所述4G通信模块采用OPEN CPU的4G模块。

[0013] 进一步的，所述DTU设备上设有用于提示用户设备处于是否处于联网状态的LED状态灯。

[0014] 进一步的，DTU设备通过TCP/IP协议接入无线公用通信网络，无线公用通信网络可采用物联网卡。

[0015] 进一步的，所述DTU设备可连接多达256台的用户设备。

[0016] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

[0017] (1)DTU设备端作为基于LTE cat1的通信模组，该种无线数据传输终端，工作人员只需将完成DTU设备、4G天线之间的装配操作，DTU设备、用户设备之间的接口装配操作，以及DTU设备、无线公用通信网络之间的接入操作即可，4G天线接入4G信号后，DTU设备可快速与用户设备建立通讯，使得用户设备联网，便于管理中心对其进行管理以及控制。DTU设备端可完美替代2G/3G网络，在2G/3G退网、4G贵、NBIOT慢的背景下，为中低速无线物联网应用提供最佳解决方案，更符合市场需求的通信方式，能够为用户提供更具性价比的选择。

[0018] (2)本实用新型采用的是成熟的LTE网络，相较于NBIOT延时低，无需新建基站，即可实现广覆盖，替代2G/3G方便。

[0019] (3)本实用新型中，4G通信模块采用OPEN CPU的4G模块，不再以MCU作为主控，而是一种以模块作为主处理器的应用方式，快捷嵌入式应用，缩短产品开发周期，无需外部处理器等，减小终端产品的实际尺寸，从而节省成本。

[0026] 下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不仅限于此。

[0027] 现有技术中，随着对设备联网需求越来越多，LTE cat1受到智能仪表与传感器系统、移动及共享支付、车载运输与冷链、智慧能源管理、智能安防与消防、设备远程监控与维护，资产追踪与监控、工业应用与智能制造、康复设备与医疗健康、空气监测与农业环境和智能畜牧养殖系统等众多领域的用户青睐。针对此需求，本实用新型提供一种设备联网装置，方便客户快速接入。

[0028] 该种设备联网装置包括管理中心以及DTU设备端，通过二者的配合，实现用户设备的联网。用户设备以传感器系统举例说明，对传感器系统进行联网时，传感器系统通过专门的接口与DTU设备端连接，DTU设备端再与管理中心连接，使得传感器系统实现联网，便于管理中心对其进行管理以及控制。

[0029] 具体来说，管理中心为现有技术，在结构上由双向连接的云平台、用户服务器组成，云平台和用户服务器均为现有可直接购买的产品。比如在传感器系统中，管理中心即针对所有传感器的传感器综合管理平台，用于负责整个系统的数据通信和统一管理，具体包括设备管理、数据管理、设备维护等。针对设备管理，其一为设备监控，管理中心可以实时监控各个用户设备的状态，以便于对各个设备进行控制；其二为设备参数配置，管理中心可以对各个用户设备统一配置和分别配置，提高设备维护的效率。针对数据管理，具体为统计报表，将从用户设备中上传的数据存储进数据库中，可以按需求按时间或区域等方式进行统计，方便用户了解自己的设备的使用情况，加强对设备的监控等。

[0030] 前述内容中所提到的各个功能均由云平台和用户服务器配合实现。在云平台和用户服务器配合之后，可接收来自用户设备的数据并处理，以及对用户设备下发指令。

[0031] DTU设备端包括DTU设备1、4G天线4以及DC12V直流电源，通过三者的配合，实现DTU设备端的正常工作。首先，DTU设备1是基于4G‑LTE‑cat1的内置了RS485转LTE网络的数据传输终端，其原理为，通过固定的通信协议传输数据，并通过4G网络与管理中心相连，向管理中心传输用户数据。原理框图如图1所示。

[0032] 结合图3和图4，DTU设备1包括壳体2以及内置于壳体2中的4G通信模块、电源管理单元、集成RS485电路、集成SIM卡卡座，外壳采用铝合金外壳，整体进行了ESD防护，实现防静电。4G通信模块采用OPEN CPU的4G模块，为现有技术，省去MCU，并且减少对网络模块的研发投入，并有效降低整体方案成本，电源管理单元采用现有技术中的PMU，用于与DC12V直流电源连接；集成RS485电路也采用现有的芯片模块，通过专用的RS485接口6以接入用户设备，需要说明的是，用户设备需要设定成RS485设备，RS485通信协议可以用户自定义，亦可走标准的ModBus、XMODEM等公开协议；集成SIM卡卡座作为机械结构，用于插卡，比如物联网卡。壳体2上还安装有天线SMA头3，天线SMA头3用于安装4G天线4。

[0033] 如图2所示的架构图，DC12V直流电源对DTU设备1供电，DTU设备1通过4G天线4接收4G信号，DTU设备1通过RS485接口6可以直接接入用户设备，与待联网的用户设备双向连接，方便设备快速联网，并传数据到用户服务器。之后，DTU设备1可通过TCP/IP协议接入无线公用通信网络，无线公用通信网络可采用物联网卡，再通过无线公用通信网络与管理中心通信连接。

[0034] 需要说明的是，如图4所示，DTU设备1上设有用于提示用户设备处于是否处于联网状态的LED状态灯5，在实际情况下，工作人员可根据LED状态灯5的颜色、是否亮灯等状态进行判定是否建立通讯。

[0035] 用户设备与DTU设备1建立通讯后，DTU设备1会将通过RS485获取的数据进行解析处理，再按照规定协议上传到用户服务器。也可以直接走透传模式，用户设备直接按与用户服务器的通信协议发数据给DTU设备1，透传模式下的DTU设备1会直接将收到的数据转发至用户服务器。

[0036] 同样，待用户设备与服务器的传输链路建立后，后台服务器亦可下发指令来操控用户设备。

[0037] 用户服务器对获取的数据进行解析处理以及下发指令的两种工作过程，整体运行流程如图5所示，可以看出，用户服务器配好好服务器参数之后，若用户设备与用户服务器成功连接，之后，若用户服务器设置有指令，指令解析之后，对用户设备下发指令，用户设备根据协议作相应的操作，比如，打开/关闭传感器；同时，成功与用户服务器建立连接的用户设备，根据是否有需要上传的数据进行判断，有数据的话，先进行数据解析与处理，再上传至用户服务器。

[0038] 需要说明的是，一台DTU设备1可连接多达256台的用户设备。

[0039] 上述LTE CAT1DTU的整体模组，对于用户来说，对用户设备进行联网时，只需要像操作串口那样简单一样就可以实现终端设备的快速联网，可以完全不用对复杂的联网机制做研发投入，甚至是完全没有网络开发经验的工程师也可以胜任物联网设备的技术开发工作。

[0040] 优化的，该模组自身具备的网络异常重联机制，确保了物联网产品的联网可靠性和稳定性；模组自身具备的数据透明传输机制，确保了物联网产品联网数据的保密性和安全性；模组自身具备的云平台直连功能，确保了物联网产品联网的高效率和超便捷。

[0041] 综述，本实用新型在成本较低的基础上，在DTU设备1中省去MCU，从而节省研发成本，也降低了DTU设备1的接入繁琐程度，相较于2G或者NBIOT通讯模块，适用范围较广，适用前述中除传感器系统之外的光伏、农业、电力、能耗监测等多种场景。

[0042] 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。