本实用新型涉及工业物联网领域，具体地说是一种工业物联网嵌入式边缘计算机。

技术背景

加速发展物联网已成国际社会的战略共识，多国纷纷都在加快研发物联网技术，物联网已经升级到了国家级战略目标。传统制造业企业由于工厂中设备型号不一致、新旧设备共存等现象，导致设备联网难度大，设备联网成本高。传统制造业渴望实现传统工厂向智慧工厂的转型升级，亟待一款适应复杂工业环境，包含丰富硬件接口的安全、稳定的人机交互设备。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种工业物联网嵌入式边缘计算机。

本实用新型的目的是解决传统制造类企业工厂中设备型号不一致、新旧设备共存，导致设备联网难度大，设备联网成本高的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种工业物联网嵌入式边缘计算机，包括MCU控制器、数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯，所述数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯分别与MCU控制器通信连接；

MCU控制器：主控芯片，内置运算程序，用于对数据采集前端模块所采集的数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB-IoT模组，由LoRa模组/NB-IoT模组通过低功耗广域网/窄带物联网进行传输；

数据采集前端模块：用于采集工业设备中的原始信息数据，以便后续处理分析；

LoRa模组/NB-IoT模组：LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，可用于连接低功耗广域网/窄带物联网；

按键启动/检测电路：外置联动按钮、心跳包检测电路，用按键对计算机的启动、工作状态等进行控制，按钮包括启动按钮、故障按钮、暂停按钮、管控按钮；

状态指示灯：当按键按下时，MCU控制器会控制相应的状态指示灯亮，起指示设备工作状态的作用。

优选的，它还包括RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块，所述RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块分别与MCU控制器通信连接，低功耗管理模块与RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路相连接。

优选的，它还包括时钟电路模块、复位电路模块，时钟电路模块、复位电路模块分别与MCU控制器相连接。

优选的，它还包括RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块，RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块分别与MCU控制器通信连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型所述的工业物联网嵌入式边缘计算机集前端数据采集、数据分析、联网传输至后台为一体，实现工厂可视化管理，设计了LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，运用了低功耗广域网/窄带物联网，为转型升级企业的平台经济做规划。其利用RFID读卡模块对操作人员身份进行识别，实现操作人员在各个流程环节中做到有序管控，与上岗履职做到密不可分。其设计了外置联动按钮，在作业流程、品质管理、设备维护过程中防呆，操作人员在设备出现故障或是需要暂停时按下对应按钮即可，操作简便。其设置了TCP通讯/2.4G WiFi通讯，使基础电气/自动化设备联网的同时，实现自身的远程固件升级维护。

附图说明

图1为工业物联网嵌入式边缘计算机的结构示意图。

图2为工业物联网嵌入式边缘计算机的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：

如图所示，提供了本实用新型工业物联网嵌入式边缘计算机的实施例，包括MCU控制器、数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯，所述数据采集前端模块、LoRa模组/NB-IoT模组、按键启动/检测电路、状态指示灯分别与MCU控制器通信连接。

MCU控制器：主控芯片，内置运算程序，用于对数据采集前端模块所采集的数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB-IoT模组，由LoRa模组/NB-IoT模组通过低功耗广域网/窄带物联网进行传输。

数据采集前端模块：用于采集工业设备中的原始信息数据，以便后续处理分析，原始数据包括基础的计数采集数据、能耗采集数据等。

LoRa模组/NB-IoT模组：LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，可用于连接低功耗广域网/窄带物联网，为转型升级企业的平台经济做规划。

按键启动/检测电路：外置联动按钮、心跳包检测电路，用按键对计算机的启动、工作状态等进行控制，按钮包括启动按钮、故障按钮、暂停按钮、管控按钮等。当品管发现流水线上的产品有问题的时候，在计数环节可以通过管控按钮实现产品数量的手动增减。

状态指示灯：当按键按下时，MCU控制器会控制相应的状态指示灯亮，起指示设备工作状态的作用。

它还包括RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块，所述RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路、低功耗管理模块分别与MCU控制器通信连接，低功耗管理模块与RFID读卡模块、LCD液晶显示屏电路相连接。

RFID读卡模块：读取RFID员工卡内的内置信息。

LCD液晶显示屏电路：将RFID读卡模块所读取的RFID卡内信息经MCU控制器核对后显示在LCD液晶显示屏。

低功耗管理模块：起到电路工作时降低电路功耗的作用。

它还包括时钟电路模块、复位电路模块，时钟电路模块、复位电路模块分别与MCU控制器相连接。

时钟电路模块：计算机系统时钟电路。

复位电路模块：MCU复位电路。

它还包括RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块，RS-232/RS-485串口、WIFI模块、TCP模块分别与MCU控制器通信连接。

RS-232/RS-485串口：预留RS-232/RS-485串口连接机械设备采集数据。

WIFI模块：实现计算机与远程设备之间的WIFI通信连接。WIFI模块可以是2.4G WIFI模块或5G WIFI模块。

TCP模块：实现计算机与远程设备之间的TCP通信连接。

它还包括外置天线，外置天线和WIFI模块之间电性连接。增加天线，能够使WiFi接收效果更好。

本实用新型所述的工业物联网嵌入式边缘计算机具体工作流程如图2所示：按键启动，计算机上电，MCU控制器初始化，通过LoRa模组/NB-IoT模组连接低功耗广域网/窄带物联网进行信息传输，进入计算机界面后点击开机上报，计算机进入待机状态，员工刷卡，RFID读卡模块读取RFID员工卡内的内置信息，并经MCU控制器核对后将信息显示在LCD液晶显示屏，核对无误后数据采集前段模块开始工作，采集工业设备中的原始信息数据，并将采集到的信息数据定时发送到MCU控制器，MCU控制将原始信息数据进行处理计算，并将计算结果传输至LoRa模组/NB-IoT模组，通过LoRa模组/NB-IoT模组连接低功耗广域网/窄带物联网，将数据发送给远程终端。若在计算机工作过程中工作人员按下故障、暂停、管控按钮，则发送对应信息到MCU控制器，MCU控制器控制数据采集前端模块停止工作。同时WIFI模块、TCP模块可以实现无线连接和TCP连接，起到辅助作用，使基础电气/自动化设备联网的同时，实现自身的远程固件升级维护。

本实用新型所述的工业物联网嵌入式边缘计算机集前端数据采集、数据分析、联网传输至后台为一体，实现工厂可视化管理，设计了LoRa模组/NB-IoT模组嵌入式接口，运用了低功耗广域网/窄带物联网，为转型升级企业的平台经济做规划。其利用RFID读卡模块对操作人员身份进行识别，实现操作人员在各个流程环节中做到有序管控，与上岗履职做到密不可分。其设计了外置联动按钮，在作业流程、品质管理、设备维护过程中防呆，操作人员在设备出现故障或是需要暂停时按下对应按钮即可，操作简便。其设置了TCP通讯/2.4G WiFi通讯，使基础电气/自动化设备联网的同时，实现自身的远程固件升级维护。