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基于Nuvoton NUC980开发平台的物联网网关应用

2019-11-29
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随着物联网的发展,越来越多产品加入到物联网应用。物联网网关是物联网的中心,不可缺少,网关作为节点与云端的桥梁,负责接收各节点(如:温湿度采集,信号灯状态,监控类数据)数据上报到云端,用户通过相应控制台对采集而来的数据进行分析,通过网关下发到节点进行控制。本文主要介绍基于Nuvoton NUC980开发平台的物联网网关应用,中电港可以面向客户提供这套开发平台应用方案,如有需要的伙伴们,欢迎随时联系中电港的销售人员!




NUC980系列采用ARM926EJ-S内核,运行速度高达300MHz,内置16MB、64MB或 128MB DDR-II 内存,提供64-pin、128-pin 和 216-pin LQFP 封装,可大幅减少 PCB 尺寸和降低电磁干扰 ( EMI ),降低DDR备货风险。丰富的周边功能包含:10组UART接口、双以太网、4组 CAN 2.0B 、8组 USB Host 、双SDIO / eMMC接口、NAND Flash接口、QSPI NAND接口、ISO-7816接口和高速USB 2.0 Host / Device等,可以满足客户对弹性设计的需求。


NUC980 提供 AES、SHA、ECC 与 RSA 加密引擎,并符合 - 40 ℃ 至 85 ℃ 工业温度规格,主要应用于工业自动化控制、工业物联网网关 ( Gateway )、网络打印机设备、电表集中器、智能家居网关等。


以下为NUC980系列选型表:




Nuvoton Linux 网关开发平台 (NK-980IOT):



本参考设计是一种基于LoRaWAN协议无线网关,可以接入LoRaWAN终端的各类应用节点。所采集信息通过4G或者以太网方式传送到云端服务器。采用了高性能工业级32位处理器和无线模块,以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台。

NUC980网关应用框图:




LoRa网关部分采用工业级多通道无线SX1301模块,支持LoRaWAN基站射频芯片,支持LoRaWAN A/B/C协议。支持LoRaWAN网络协议无线数据传输功能,另外,采用了WDT看门狗设计,保证了系统的稳定性。

本网关设计主要部件BOM:

序号

名称

型号

1

主控

NUC980DK61Y

2

LoRa

SX1301模块

3

4G模块

EC20,SIM7600CE

4

NAND

Winbond

5

PHY

LAN8720AI-CP-TR

6

加密

ATSHA204A-SSHDA-B

7

Lora节点

UART节点模块


  LoRa节点部分采用了模块设计,其NUC980通过UART与模块进行通讯。板载温湿度传感器、蜂鸣器等元器件,可以实现节点端到网关数据的交互。4G-LTE部分支持EC20和SIM7600CE,Mini PCIe采用标准的Mini PCIe封装。支持LTE、UMTS和GSM/GPRS网络,最大上行速率为50Mbps,最大下行速率为100Mbps。另外,其他详细参数参考各家模块信息。本开发平台配备主从USB各一个,另外,配置串口、网口、SD卡各一个,采用DC 5V供电。


本设计可以延伸至其它应用,包括:串口网关、串口服务器、IoT网关、物联网网关、LoRa网关、NB-IoT网关、4G网关等等。广泛应用于智能电网、智能交通、智慧农场、工业自动化、智能建筑、消防、公共安全、环境检测点、数字化医疗、遥感勘测等等。


中电可以为客户提供以下设计资源:

  • NK-980IoT开发板

  • 原理图以及PCB图供参考设计

  • 设计指导手册供硬件设计参考

  • Non-OS BSP、Linux BSP

  • 基于亚马逊、阿里云或者私有云搭建



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