低功耗多模多制式通讯系统及方法、通讯终端、存储介质与流程

1.本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种低功耗多模多制式通讯系统及方法、通讯终端、存储介质。


背景技术：

2.在如今信息化社会，物流运输、共享单车、远程控制等行业中，物联网占有着不可或缺的主导地位，据统计，现中国已成为全球物联网连接规模最大的单一市场，随着物联网技术的提升，人们越来越希望可以随时随地了解和自己相关的物联网设备的详细信息，如物流货运车在道路上行驶的路线、位置及运行速度；轮渡在海洋行驶的路线、位置和速度等，但由于在地球表面绝大部分的面积是海洋和山区、林地等偏远地区，以及相对地平面约1km以上的空中，基于现有的3g、4g网络技术是无法做到全面的覆盖，为避免因无网络覆盖而存在不可控现象发生，行业内已研制出一种多模多制式的融合通信方案，方案中的通讯方式包含新一代低轨卫星、ble(低功耗蓝牙)和lora(远距离无线电)，它们可以在不同环境下，通过当前各项因素进行切换不同的最有利的通讯模式进行连接，确保无网络覆盖而失联的情况。
3.但是，该多模多制式的融合通信方案终端产品，虽然可以在不同环境下可切换不同的网络通讯模式，但是由于该终端产品一般是运用物流货运箱及其他运输产品货柜上，是一种独立的产品，其所需的电量也是通过其本身的太阳能转换电量以及可充放电电池供电，而在不同的环境下，每种网络通讯随着终端产品的移动会存在持续的不稳定或波动，需要终端产品实时对当前区域环境内通讯网络持续的进行搜索、排查、搜索、排查，导致终端产品长期处于搜索网络的工作状态，这将大大消耗终端产品的本身电量，因此在货运时间较长又没有太阳蓄能的情况下，很容易就会出现无电量供应，造成终端产品停止运行，从而出现失联的现象。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种低功耗多模多制式通讯系统及方法、通讯终端、存储介质，以解决现有通讯系统存在的功耗高的问题。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一种低功耗多模多制式通讯系统，包括控制系统和包括至少两种通讯模块的通讯终端；
7.所述控制系统，用于根据所述通讯终端的行程规划路线，预先制定通讯方式切换策略；
8.所述通讯终端，用于根据所述通讯方式切换策略，控制所述多种通讯模块进行切换开启。
9.可选的，所述控制系统，具体用于：
10.根据预设的起始点，预先规划所述通讯终端的行程规划路线；
11.根据所述通讯终端的行程规划时间，以及不同通讯网络于所述规划行程路线中的各个路线区域内的信号覆盖程度，确定所述通讯终端在预设时间段内进入每个所述路线区域时的目标通讯方式，从而生成所述通讯方式切换策略。
12.可选的，所述通讯终端，还包括：
13.rtc时钟芯片，用于负责计时和/或定时功能；
14.中央处理器，用于获取预设的通讯方式切换策略；在预设时间段内进入当前路线区域时，检测当前通讯网络的信号强度，若所述信号强度低于预设阈值，则根据所述通讯方式切换策略确定当前路线区域对应的目标通讯方式，控制与目标通讯方式对应的通讯模块开启。
15.可选的，所述中央处理器，还用于在所述目标通讯方式对应的通讯模块搜索或连接异常时，控制默认的通讯模块开启。
16.一种通讯终端，包括：
17.多种通讯模块，用于在开启后搜索连接不同的通信网络；
18.rtc时钟芯片，用于负责计时和/或定时功能；
19.中央处理器，用于获取预设的通讯方式切换策略；在预设时间段内进入当前路线区域时，检测当前通讯网络的信号强度，若所述信号强度低于预设阈值，则根据所述通讯方式切换策略确定当前路线区域对应的目标通讯方式，控制与目标通讯方式对应的通讯模块开启。
20.可选的，所述多种通讯模块，包括：移动通讯模块、低轨卫星通讯模块、蜂窝数据通讯模块、近距离无线电通讯模块以及蓝牙通讯模块的任意组合。
21.一种低功耗多模多制式通讯方法，包括：
22.根据通讯终端的行程规划路线，预先制定通讯方式切换策略；
23.所述通讯终端根据所述通讯方式切换策略，控制多种通讯模块进行切换开启。
24.可选的，所述根据通讯终端的行程规划路线，预先制定通讯方式切换策略，包括：
25.根据预设的起始点，预先规划所述通讯终端的行程规划路线；
26.根据所述通讯终端的行程规划时间，以及不同通讯网络于所述规划行程路线中的各个路线区域内的信号覆盖程度，确定所述通讯终端在预设时间段内进入每个所述路线区域时的目标通讯方式，从而生成所述通讯方式切换策略。
27.可选的，所述通讯终端根据所述通讯方式切换策略，控制多种通讯模块进行切换开启，具体包括：
28.获取预设的通讯方式切换策略；
29.在预设时间段内进入当前路线区域时，检测当前通讯网络的信号强度，若所述信号强度低于预设阈值，则根据所述通讯方式切换策略确定当前路线区域对应的目标通讯方式，控制与目标通讯方式对应的通讯模块开启。
30.可选的，所述通讯方式切换策略，具体包括：
31.在第一预设时间段内进入预设有基站、站台或港口的路线区域时，指定目标通讯方式为近距离无线电通讯方式和蓝牙通讯方式；
32.在第二预设时间段内进入预设有2g、3g、4g或5g移动通讯网络的路线区域时，指定目标通讯方式为移动通讯方式；
33.在第三预设时间段内进入预设有低轨卫星的路线区域时，指定目标通讯方式为低轨卫星通讯方式；
34.在第四预设时间段内进入预设有蜂窝通讯网络的路线区域时，指定目标通讯方式为蜂窝数据通讯方式。
35.一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行以上任意一项所述的低功耗多模多制式通讯方法。
36.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
37.不同于现有的实时对当前区域环境内的通讯网络进行搜索排查的操作，本发明预先根据行程规划路线制定通讯方式的切换策略，通讯终端在达到各个路线区域时按此切换策略切换至目标通讯方式即可，无需各个通讯模块长时间的对全部通讯网络进行搜索排查，因而可以大大降低功耗，延长终端的工作时长。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
39.图1为本发明实施例提供的低功耗多模多制式通讯系统的架构图。
40.图2为本发明实施例提供的低功耗多模多制式通讯方法流程图。
具体实施方式
41.为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
42.本发明基于现有的多模多制式通讯方案，满足在物联网系统实现多种通讯模式的前提下，进一步实现超低功耗的多模多制式通讯系统及方法，确保通讯终端系统能够更长时间的运行，避免出现无电量供应的情况，从而满足更多用户和市场的需求。
43.本发明提供的多模多制式通讯系统包括：控制系统和包括至少两种通讯模块的通讯终端；控制系统，用于根据通讯终端的行程规划路线预先制定通讯方式切换策略；通讯终端，用于根据通讯方式切换策略控制多种通讯模块进行切换开启。
44.相应的，本发明提供的多模多制式通讯方法包括：根据通讯终端的行程规划路线预先制定通讯方式切换策略，通讯终端根据通讯方式切换策略，控制多种通讯模块进行切换开启。
45.不同于现有的实时对当前区域环境内的通讯网络进行搜索排查的操作，本发明预先根据路线制定切换策略，通讯终端按此切换策略切换至目标通讯方式即可，无需各个通讯模块长时间的搜索排查，因而可以大大降低功耗。
46.实施例一
47.请参阅图1，本发明实施例提供的多模多制式通讯系统，包括：控制系统和通讯终端。其中，通讯终端包括：中央处理器、多种通讯模块、电源管理单元、gps/北斗定位模块、传感器单元、rtc时钟芯片等。
48.中央处理器，是通讯终端的控制核心，负责读取定位数据、传感器数据，进行数据处理及多模通信数据传输，并控制各功能模块的工作。
49.多种通讯模块，包括：移动通讯模块、蜂窝数据通讯模块、低轨卫星通讯模块、近距离无线电通讯模块以及蓝牙通讯模块的任意组合。
50.其中，移动通讯模块，具体可以为2g/3g/4g/5g模块，是通讯终端在陆地上的主要通信方式，在开启后负责通过移动网络实现数据传输。
51.蜂窝数据通讯模块，是通讯终端的备用通信方式，在开启后用于通过蜂窝数据网络实现数据传输。
52.低轨卫星通讯模块，可以设为通讯终端的备用通信方式，在2g/3g/4g/5g移动通讯网络和蜂窝数据网络无法覆盖时，如海洋、山区等偏远地区以及相对地面约1km以上的空中，作为主要的通讯传输方式；在开启后用于通过低轨卫星实现数据传输。
53.近距离无线电通讯模块，通常用于负责在行驶路线中与基站或站台进行一次通讯连接，反馈出当前准确的行驶路线数据；蓝牙通讯模块，通常用于负责在行驶路线中与基站或站台进行二次通讯连接，反馈当前位置信息，起到一个二次蓝牙定位信息的作用。
54.电源管理单元负责为通讯终端的各模块提供电源输入，其输入可连接锂电池和太阳能电池板；其中，锂电池提供电量供应；太阳能电池板作为再生能源的输入，在给其他各个功能模块供电的同时，还负责给锂电池进行充电，进行电量能源存储。
55.gps/北斗定位模块，负责为通讯终端提供实时定位数据。
56.传感器单元，负责为中央处理器提供设备状态信息，中央处理器根据传感器单元采集的参数可判断载有通信终端的货运集装箱等物品的运行状态；
57.rtc时钟芯片负责计时/定时功能。
58.本实施例中，控制系统制定通讯方式切换策略的方式可以包括多种，在其中一种可能的实施方式中，控制系统具体用于：根据预设的起始点，预先规划通讯终端的行程规划路线；根据通讯终端的行程规划时间，以及不同通讯网络于规划行程路线中的各个路线区域内的信号覆盖程度，确定通讯终端在预设时间段内进入每个路线区域时的目标通讯方式，从而生成通讯方式切换策略。
59.同时，通讯终端的中央处理器，用于获取预设的通讯方式切换策略；在预设时间段内进入当前路线区域时，检测当前通讯网络的信号强度，若信号强度低于预设阈值，则根据通讯方式切换策略确定当前路线区域对应的目标通讯方式，控制与目标通讯方式对应的通讯模块开启。
60.基于此，由于预先确定各个路线区域内的优选通讯方式，通讯终端在预设时间段内达到某一路线区域时，中央处理器可快速简单的切换为覆盖信号更优的目标通讯方式，切换前通讯终端无需长时间的实时全面搜索所有通讯网络，因此能够大大降低设备功耗。
61.为提高可靠性，中央处理器还可用于在目标通讯方式对应的通讯模块搜索或连接异常时，控制默认的通讯模块开启，以实现默认的通讯方式。
62.实施例二
63.本发明实施例提供了一种通讯终端包括：
64.多种通讯模块，用于在开启后搜索连接不同的通信网络；
65.rtc时钟芯片，用于负责计时和/或定时功能；
66.中央处理器，用于获取预设的通讯方式切换策略；在预设时间段内进入当前路线区域时，检测当前通讯网络的信号强度，若信号强度低于预设阈值，则根据、通讯方式切换策略确定当前路线区域对应的目标通讯方式，控制与目标通讯方式对应的通讯模块开启。
67.此外，该通讯终端，还可包括电源管理单元、gps/北斗定位模块、传感器单元等其他模块，具体可与实施例一中的通讯终端相同，此处不再赘述。
68.在实际应用中，该通讯终端可装载于需要监控其运行状态的物流货运箱上，当然也可以装载于其他物品上，本发明对此不作限制。
69.通过使用该类型的通讯终端，由于通讯终端按照预设的与其实际运行路线贴合的通讯方式切换策略进行切换，功耗较低，因此能够大大延长运行时间，有效减小失联的概率。
70.实施例三
71.请参阅图2，本发明实施例提供了一种低功耗多模多制式通讯方法，该方法应用于物联网系统，包括步骤：
72.步骤101、在电源管理单元的电源供应下，通信终端运行，与物联网控制系统通讯连接。
73.步骤102、物联网控制系统获取通信终端的数据，根据其提供的预设起始点，确定通讯终端的行程规划路线。
74.步骤103、根据通讯终端的行程规划时间，以及不同通讯网络于规划行程路线中的各个路线区域内的信号覆盖程度，确定通讯终端在预设时间段内进入每个路线区域时的目标通讯方式，据此生成通讯方式切换策略。
75.步骤104、通讯终端获取通讯方式切换策略，在预设时间段内进入当前路线区域时，检测当前通讯网络的信号强度，若信号强度低于预设阈值，则根据通讯方式切换策略确定当前路线区域对应的目标通讯方式，控制与目标通讯方式对应的通讯模块开启。
76.步骤105、通讯终端实现目标通讯网络连接。
77.步骤106、中央控制器应用当前的网络通讯方式，将获取到定位数据信息、传感器数据、行驶时间数据等进行数据处理，打包成一定的格式，进行数据传输给到物联网平台。
78.步骤107、用户通过物联网平台收到当前货运箱运行状态数据(当前定位、运行速度、行程路线和时间等)。
79.在通讯终端提供的通讯模块包括移动通讯模块、低轨卫星通讯模块、蜂窝数据通讯模块、近距离无线电通讯模块以及蓝牙通讯模块时，本实施例中的通讯方式切换策略，可以具体包括：
80.在第一预设时间段内进入预设有基站、站台或港口的路线区域时，指定目标通讯方式为近距离无线电通讯方式和蓝牙通讯方式；
81.在第二预设时间段内进入预设有2g、3g、4g或5g移动通讯网络的路线区域时，指定目标通讯方式为移动通讯方式；
82.在第三预设时间段内进入预设有低轨卫星的路线区域时，指定目标通讯方式为低
轨卫星通讯方式；
83.在第四预设时间段内进入预设有蜂窝通讯网络的路线区域时，指定目标通讯方式为蜂窝数据通讯方式。
84.由此可见，本发明实施例可预先获取各个路线区域的优选数据通讯方式，据此指定通讯方式切换策略，通讯模块在预设时间段到达当前的路线区域时，根据策略可直接确定当前对应的目标通讯方式，然后在合适的时机完成切换即可，无需长时间对所有通讯网络进行全面搜索，大大降低了功耗，延长了通讯模块的实际工作时长。
85.基于相同构思，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，存储介质中存储有至少一条指令，指令由处理器加载并执行以实现本发明实施例提供的低功耗多模多制式通讯方法。
86.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
87.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。