تصميم دوائر إلكترونية Gateway Design

The Gateway hardware is built around a central Raspberry Pi (e.g., CM4 or Raspberry Pi 5) that acts as the main processing unit and bridge between sensor networks and cloud or local servers. It integrates multiple communication interfaces to support diverse protocols such as Wi-SUN, Bluetooth, ZigBee, and RS-485 through a combination of on-board modules and external transceivers. Peripheral connectivity is provided via GPIO, UART, SPI, and USB buses, allowing flexible attachment of radio modules, sensor hubs, and wired interfaces.

Power is delivered through a regulated supply with protection and filtering to ensure stable operation in field environments. The hardware design also incorporates antenna connectors, status LEDs, and debug interfaces for development and monitoring. Optional components like real-time clocks (RTC) and SD card storage enhance timekeeping and local data logging. Overall, the hardware is modular and scalable, designed to reliably collect, preprocess, and forward data from heterogeneous sensor nodes to backend systems.

يتكون الهاردوير الخاص بالبوابة (Gateway) من وحدة معالجة مركزية مثل Raspberry Pi (مثل CM4 أو Raspberry Pi 5) تعمل كالعقل الرئيسي للنظام، حيث تقوم باستقبال البيانات من العقد المختلفة ونقلها إلى الخادم أو السحابة. تدعم البوابة عدة بروتوكولات اتصال مثل Wi-SUN وBluetooth وZigBee وRS-485 من خلال وحدات اتصال مدمجة أو خارجية.

توفر البوابة واجهات توصيل متعددة مثل GPIO وUART وSPI وUSB لربط وحدات الاتصال المختلفة والمتحكمات الدقيقة. يتم تزويد النظام بالطاقة عبر دائرة تغذية منظمة مع وسائل حماية لضمان التشغيل المستقر. كما يحتوي الهاردوير على مؤشرات LED للحالة، وواجهات Debug لأغراض التطوير والاختبار، مع إمكانية إضافة وحدة ساعة حقيقية (RTC) وذاكرة تخزين لتسجيل البيانات محليًا. يتميز التصميم بالمرونة وقابلية التوسع ليتناسب مع أنظمة إنترنت الأشياء المختلفة.