CN105682235A - 基于ism低速物联网通信***的上行数据流传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法，包括通过ISM授权中心分别向数据采集模块、第一网管代理模块、第二网管代理模块以及网络管理模块授权ISM频段等步骤：本方法利用了超窄带技术，提供具有数公里以上的信号覆盖范围，可以解决数公里以上的物联网通信需求，从而降低终端硬体设备和网路的成本，且通信终端功耗低，在超窄带上进行资料传输，并且采用跳频演算法来降低干扰、以增强安全性。

Description

基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域。具体涉及一种基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法。
背景技术
现有的无线物联网通信***，近距离的几米十几米范畴的，主要是用到的ZIGBEE，WIFI技术，稍远一点的只能是移动运营商的技术。的确，从目前的情况来看，移动运营商可以信心满满。他们的2G、3G甚至4G网络是目前物联网的主要承载网。但是他们的运营和通信费用都很高，单基站信号覆盖距离只1Km，功耗高，单基站接入终端数量有限，建设成本高等局限不适宜于物联网——具有大量终端需要接入、终端无电力等能源现场供应、建设运营费用低的场合。而本发明提供的一种新型的无线物联网通信基站就是应现在的移动通信技术不能解决的无线物联网通信而产生。
新型的无线物联网通信基站，解决现有无线通信基站传输距离近、运营建设成本费用较高、接入终端数量少且终端通信需电网供电的问题。且无线信号覆盖距离远1～50km、单基站终端接入数量大可达百万级接入数量、抗干扰能力强、功耗低等特点促进物联网业务全面快速发展。但是，生产商在基站收发信机的研发生产阶段会在不同的工作环境下对其进行开机工作检测，以便使设计或者加工缺陷尽快出现，在投放市场之前将不合格产品扼杀在摇篮中，并给出解决方案，但是不同型号的基站收发信机种类繁多，采用常规的实操检测方式根本无法满足大批量生产的需要。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述不足提供一种基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法。
一种基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法，包括以下步骤：
001.通过ISM授权中心100分别向数据采集模块200、第一网管代理模块300、第二网管代理模块400以及网络管理模块500授权ISM频段；
002.数据采集模块200采集终端需要发送的数据，通过第一网管代理模块300和第二网管代理模块400将终端需要发送的数据传送至网络管理模块500；
003.网络管理模块500根据接收到的终端需要发送的数据选择一个子载波，检测是否有其它终端在进行信息发送，如果有，就选择下一个子载波，如果没有，就使用这个子载波进行信息发送；
004.网络管理模块500使用子载波将信息发送至应用提供商。
所述网络管理模块500包括认证授权模块501、消息处理模块502、信息***模块503以及设备管理模块504：在所述步骤001中，信息***模块503与ISM授权中心100进行组网；判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；组网成功后，认证授权模块501通过消息处理模块502将需要的ISM频段传送至信息***模块503，信息***模块503将需要的ISM频段向ISM授权中心100发送授权请求，ISM授权中心100通过信息***模块503和消息处理模块502向认证授权模块501授权，认证授权模块501将授权的整个频段分解为多个子载波并发送至消息处理模块502备用。
所述第一网管代理模块300和第二网管代理模块400结构相同，均包括射频前端341、消息管理模块342以及WAN接口343，所述数据采集模块200的信号输出端通过协议栈与射频前端341实现通信；在所述步骤002中，数据采集模块200将终端需要发送的数据分别发送至第一网管代理模块300和第二网管代理模块400中的消息管理模块342，所述消息管理模块342将终端需要发送的数据通过各自的WAN接口343及WAN网络发送汇总至消息处理模块502。
所述步骤003中，根据接收到的终端需要发送的数据在消息处理模块502中选择一个子载波，信息***模块503检测是否有其它终端在进行信息发送，如果有，消息处理模块502就选择下一个子载波，如果没有，信息***模块503就使用这个子载波向应用提供商进行信息发送。
本方法利用了超窄带(UltraNarrowBand，UNB)技术，提供具有数公里以上的信号覆盖范围，可以解决数公里以上的物联网通信需求，从而降低终端硬体设备和网路的成本，且通信终端功耗低，在超窄带上进行资料传输，并且采用跳频演算法来降低干扰、以增强安全性。在一个子载波内，由于终端实际使用的发送信息的频谱只有子载波频谱的几分之一，因此，一个终端可以自动选择其中的一个子载波通信(TAS-FDMA)，且可以有多个终端在同一时间在同一个子载波内发送信息，并且不会在成碰撞。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明：
一种基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法，包括以下步骤：
001.通过ISM授权中心100分别向数据采集模块200、第一网管代理模块300、第二网管代理模块400以及网络管理模块500授权ISM频段；
002.数据采集模块200采集终端需要发送的数据，通过第一网管代理模块300和第二网管代理模块400将终端需要发送的数据传送至网络管理模块500；
003.网络管理模块500根据接收到的终端需要发送的数据选择一个子载波，检测是否有其它终端在进行信息发送，如果有，就选择下一个子载波，如果没有，就使用这个子载波进行信息发送；
004.网络管理模块500使用子载波将信息发送至应用提供商。
所述网络管理模块500包括认证授权模块501、消息处理模块502、信息***模块503以及设备管理模块504：在所述步骤001中，信息***模块503与ISM授权中心100进行组网；判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；组网成功后，认证授权模块501通过消息处理模块502将需要的ISM频段传送至信息***模块503，信息***模块503将需要的ISM频段向ISM授权中心100发送授权请求，ISM授权中心100通过信息***模块503和消息处理模块502向认证授权模块501授权，认证授权模块501将授权的整个频段分解为多个子载波并发送至消息处理模块502备用。
所述第一网管代理模块300和第二网管代理模块400结构相同，均包括射频前端341、消息管理模块342以及WAN接口343，所述数据采集模块200的信号输出端通过协议栈与射频前端341实现通信；在所述步骤002中，数据采集模块200将终端需要发送的数据分别发送至第一网管代理模块300和第二网管代理模块400中的消息管理模块342，所述消息管理模块342将终端需要发送的数据通过各自的WAN接口343及WAN网络发送汇总至消息处理模块502。
所述步骤003中，根据接收到的终端需要发送的数据在消息处理模块502中选择一个子载波，信息***模块503检测是否有其它终端在进行信息发送，如果有，消息处理模块502就选择下一个子载波，如果没有，信息***模块503就使用这个子载波向应用提供商进行信息发送。
本方法利用了超窄带(UltraNarrowBand，UNB)技术，提供具有数公里以上的信号覆盖范围，可以解决数公里以上的物联网通信需求，从而降低终端硬体设备和网路的成本，且通信终端功耗低，在超窄带上进行资料传输，并且采用跳频演算法来降低干扰、以增强安全性。在一个子载波内，由于终端实际使用的发送信息的频谱只有子载波频谱的几分之一，因此，一个终端可以自动选择其中的一个子载波通信(TAS-FDMA)，且可以有多个终端在同一时间在同一个子载波内发送信息，并且不会在成碰撞。
该***在安全方面，则提供了资讯加密和隐式认证，采用共用金钥机制，以通过128位元AES演算法对传输的资讯进行编码。
以上对本发明实施例所提供的一种无线物联网通信的***进行了详细介绍，本文中应用了多种技术和具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法，其特征在于包括以下步骤：
001.通过ISM授权中心(100)分别向数据采集模块(200)、第一网管代理模块(300)、第二网管代理模块(400)以及网络管理模块(500)授权ISM频段；
002.数据采集模块(200)采集终端需要发送的数据，通过第一网管代理模块(300)和第二网管代理模块(400)将终端需要发送的数据传送至网络管理模块(500)；
003.网络管理模块(500)根据接收到的终端需要发送的数据选择一个子载波，检测是否有其它终端在进行信息发送，如果有，就选择下一个子载波，如果没有，就使用这个子载波进行信息发送；
004.网络管理模块(500)使用子载波将信息发送至应用提供商。
2.根据权利要求1所述的基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法，其特征在于所述网络管理模块(500)包括认证授权模块(501)、消息处理模块(502)、信息***模块(503)以及设备管理模块(504)：在所述步骤001中，信息***模块(503)与ISM授权中心(100)进行组网；判断上述组网是否成功，如果是则转下一步，如果否则返回上一步继续组网的步骤；组网成功后，认证授权模块(501)通过消息处理模块(502)将需要的ISM频段传送至信息***模块(503)，信息***模块(503)将需要的ISM频段向ISM授权中心(100)发送授权请求，ISM授权中心(100)通过信息***模块(503)和消息处理模块(502)向认证授权模块(501)授权，认证授权模块(501)将授权的整个频段分解为多个子载波并发送至消息处理模块(502)备用。
3.根据权利要求2所述基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法，其特征在于所述第一网管代理模块(300)和第二网管代理模块(400)结构相同，均包括射频前端(341)、消息管理模块(342)以及WAN接口(343)，所述数据采集模块(200)的信号输出端通过协议栈与射频前端(341)实现通信；在所述步骤002中，数据采集模块(200)将终端需要发送的数据分别发送至第一网管代理模块(300)和第二网管代理模块(400)中的消息管理模块(342)，所述消息管理模块(342)将终端需要发送的数据通过各自的WAN接口(343)及WAN网络发送汇总至消息处理模块(502)。
4.根据权利要求3所述基于ISM低速物联网通信***的上行数据流传输方法，其特征在于所述步骤003中，根据接收到的终端需要发送的数据在消息处理模块(502)中选择一个子载波，信息***模块(503)检测是否有其它终端在进行信息发送，如果有，消息处理模块(502)就选择下一个子载波，如果没有，信息***模块(503)就使用这个子载波向应用提供商进行信息发送。
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