一种基于集中控制的多制式合一物联网装置的制作方法

1.本实用新型涉及通信技术领域，具体是一种基于集中控制的多制式合一物联网装置。


背景技术：

2.运营商通过标识识别模块实现终端设备接入运营商网络，不同运营商的标识识别模块接入各自的运营商网络。由于运营商网络覆盖和网络情况不同等问题，不同区域不同时间各个运营商的网络质量各有优势，在终端设备上部署单一标识识别模块只能接入单一运营商的单一制式，无法实现运营商的择优选择和制式的按需选择。
3.标识识别模块在移动终端设备与网络通信时提供身份识别信息及存储数据，采用芯片集成技术，当前可以将多个标识识别模块集成在一张sim卡上，并采用分布式的架构进行集成，即通信模组管脚分别连接标识识别模块管脚的方式，不利于节约空间，不利于多标识识别模块扩展。另外由于分布式的特点，采用为所有标识识别模块同时供电的方案，增加耗电量，在物联网对低功耗的要求下，这种方案并不可取。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种基于集中控制的多制式合一物联网装置，通过mcu模块实现集中的控制平台，处理通信模组和标识识别模块之间的命令和数据，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种基于集中控制的多制式合一物联网装置，包括通信模组、mcu和标识识别模块，通过mcu模块实现集中的控制平台，处理通信模组和标识识别模块之间的命令和数据；一个所述的通信模组可以连接多个mcu，一个所述的mcu可以连接多个标识识别模块。
7.标识识别模块和通信模组之间的所有命令信息与数据信息都通过mcu处理中转。通过mcu模块集中统一控制和管理标识识别模块的供电、复位、时钟信号、接地和数据输入输出等所有信息。所述基于集中控制的多制式合一物联网装置。
8.进一步的：所述标识识别模块可使用但不限于3g/4g/5g、nb-iot等制式，可以采用联通、移动、电信等运营商的标准，其主要作用是在移动终端设备与网络通信时提供身份识别信息及存储数据。
9.进一步的：所述通信模组和该装置交互操作指令，用于控制管理该装置；和该装置交互数据，用于实现数据通信。
10.进一步的：所述mcu模块作为该装置的核心，负责接受通信模组的供电，并向标识识别模块供电；负责处理翻译通信模组发送过来的命令并发送给标识识别模块，处理翻译标识识别模块的命令回复并发送通信模组；负责处理翻译通信模组发送过来的数据并发送给标识识别模块，处理翻译标识识别模块的数据回复并发送通信模组。
11.进一步的：mcu模块，主要包括处理单元和存储单元，处理单元提供算力用于存储
指令，存储单元用于识识别模块的相关信息。
12.与现有技术相比，本实用新型通过集中控制方式，统一管理标识识别模块，减少装置内的布线，降低能耗，并增加了扩展性。
附图说明
13.图1为一种基于集中控制的多制式合一物联网装置的结构示意图。
14.图2为本实用新型物联网装置中一个通信模组连接一个mcu，一个mcu连接三个标识识别模块的结构示意图。
15.图3为一种基于集中控制的多制式合一物联网装置中通信模组的结构示意图。
16.图4为一种基于集中控制的多制式合一物联网装置中mcu模块的结构示意图。
具体实施方式
17.下面结合具体实施方式对本实用新型的技术方案作进一步详细地说明。
18.请参阅图1-2，一种基于集中控制的多制式合一物联网装置，通过mcu模块实现集中的控制平台，处理通信模组和标识识别模块之间的命令和数据。对于所述装置的扩展，一个通信模组可以连接多个mcu，一个mcu可以连接多个标识识别模块。
19.本实施例中，如图2所示，以一个通信模组连接一个mcu，一个mcu连接三个标识识别模块为例进行说明。
20.一种基于集中控制的多制式合一物联网装置，包括：
21.(一)通信模组
22.如图3所示，所述通信模组具有六个管脚，包括vdd、rst、clk、data、gnd和未定义管脚，如下图所示(本实用新型不考虑未定义管脚)：
23.通信模组在本实用新型中负责向指定mcu供电、提供时钟信号、提供接地通道、下发重置命令，并和mcu进行数据通信；其中：vdd电源接口用于提供电源；rst重置接口用于重置设备；clk时钟接口用于提供时钟信息；data数据接口用于提供数据传输；gnd接地接口用于电源接地。
24.另外，通信模组存储有mcu的编号信息，用于向指定的mcu下发命令。
25.(二)标识识别模块
26.标识识别模块在移动终端设备与网络通信时提供身份识别信息及存储数据，主要由电信运营商提供，包括联通、电信、移动，同时标识识别模块也可以是4g、5g或nb-iot等制式。所述标识识别模块具有八个管脚，包括vcc、rst、clk、i/o、gnd和三个未定义管脚，本实用新型不考虑未定义管脚。
27.标识识别模块在本实用新型中接受mcu的供电、时钟信号、接地通道、重置命令，并和mcu进行数据通信。
28.其中：vcc电源接口用于提供电源；rst重置接口用于重置设备；clk时钟接口用于提供时钟信息；data数据接口用于提供数据传输；gnd接地接口用于电源接地。
29.(三)指令信息
30.在通信模组和mcu之间需要通过数据通道传递指令信息，指令长度定义为8type。其中，第一第二两个字节为指令类型，例如指令类型包括供电指令、重置指令和时钟指令
等；第三第四两个字节为操作对象，例如指定对一个标识识别模块进行操作；后四个字节为操作指令，例如对指定标识识别模块进行上电操作。
31.所述操作对象字段包括两部分：第一个字节表示mcu编号；第二字节表示标识识别模块。指令信息的格式如下表1所示：
32.表1
33.指令类型操作对象操作内容
34.(1)指令类型；下表2说明指令编码和指令含义的对应关系：
35.表2
36.指令编码指令含义01供电指令02重置指令03时钟指令
37.(2)操作对象；
38.通过两个字节进行标识，例如11标识第一个mcu的第一个标识识别模块。
39.(3)操作内容；下表3说明内容编码和内容含义的对应关系：
40.表3
[0041][0042]
(四)mcu模块
[0043]
mcu作为通信模组和标识识别模块的统一控制平台，具有计算能力和存储单元。可以通过一个mcu控制多个标识识别模块，如下图4所示。
[0044]
在本实用新型中mcu模块接受通信模组的供电、时钟信号、接地通道、重置命令，并和通信模块进行数据通信。同时，mcu模块为标识识别模块提供供电、时钟信号、接地通道、重置命令，并和标识识别模块进行数据通信在其中：
[0045]
(1)mcu和通信模组对接：vcc电源接口用于接收电源；rst重置接口用于接收通信模组的重置命令重置设备；clk时钟接口用于接收时钟信息；data数据接口用于和通信模组进行数据传输；gnd接地接口用于电源接地。
[0046]
(2)mcu和标识识别模块对接，以标识识别模块1为例：vdd1电源接口用于给提供电源；rst1重置接口用于向标识识别模块发送重置命令；clk1时钟接口用于提供时钟信息；data1数据接口用于和标识识别模块进行数据传输；gnd1接地接口用于电源接地。
[0047]
1、电源供电
[0048]
通信模组的vdd接口为指定的mcu的vcc接口供电，同时mcu通过自身的vdd接口按
需为标识识别模块供电。
[0049]
(1)通信模组上电后，获取需要供电的mcu序号，该序号可以人工指定，例如优先为第一个mcu供电，此时mcu不为标识识别模块供电。
[0050]
(2)mcu上电后，计算单元和存储单元开始工作，mcu的计算单元从存储空间中读取标识识别模块的信息。读取的信息包括标识识别模块的编号、运营商和制式等的对应关系，举例如下表4：
[0051]
表4
[0052]
标识识别模块编号运营商信息制式信息01联通4g
[0053]
(3)在mcu启动完成后，通过数据通道，通信模组会通知需要启动哪个标识识别模块，该信息可以通过手工下发到通信模组。mcu根据通知信息，为指定标识识别模块供电。例如下面表5的命令表示对第一个mcu的第一个标识识别模块进行供电：
[0054]
表5
[0055]
指令编码操作对象操作内容01110001
[0056]
在mcu接收到该命令后，通过逻辑电路开关，为第一个mcu的第一个标识识别模块的打开供电通道。
[0057]
2、设备重置
[0058]
通信模组通过rst向所有mcu发送重置命令，所有mcu向所有标识识别模块发送重置命令。
[0059]
3、时钟同步
[0060]
通信模组通过clk向所有mcu发送时钟同步命令，所有mcu向所有标识识别模块发送时钟同步命令。
[0061]
4、接地电源
[0062]
通信模组通过gnd连接所有mcu的gnd，所有mcu连接各自的标识识别模块的gnd。
[0063]
5、数据传输
[0064]
通信模组data接口和mcu的data接口之间进行建立数据通道，标识识别模块的data接口和mcu的data接口之间进行建立数据通道。mcu通过上电命令信息，获取当前工作的标识识别模块，通过电路开关将连接通信模组和标识识别模块的通道打通。
[0065]
(五)工作流程说明
[0066]
通信模组data。
[0067]
在本实用新型的描述中，需要说明的是，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0068]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范
围之内。