一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法及系統與流程
2023-08-08 14:06:01 1
本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法及系統。
背景技術：
現有的針對於M2M通信的技術，主要是移動運營商的技術。移動運營商信誓旦旦地聲稱自己是未來物聯網的骨幹。汽車、醫療設備以及各種各樣的電子產品的連接均需要無所不在、永遠在線的網絡，似乎沒有誰比移動運營商更能擔此重任。但是，現在的行動網路要連接的是人，不是物體。物體的互聯需要一張專門的無線網際網路。因為人和物體對連接的頻度要求不一樣。我們的手機需要永遠在線，隨時可以撥打和接收、更新微博、下載郵件。而物聯網的對象卻很少需要聯網。車輛或貨櫃的GPS跟蹤器每天也許只需要發送一次自己的位置。智能儀表可能每隔一周才把數據回傳給公司。從自動售貨機到監控攝像頭的許多內置傳感器只會在出問題的時候才傳輸數據。這些都意味著M2M模塊的連接頻度要遠遠低於人的聯絡。
到目前為止，物聯網還是使用蜂窩技術，如GPRS。然而，現有的物聯網設備在功能、成本和電池壽命上都已無法滿足實際需求。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，提供一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法及系統。
本發明解決上述技術問題的技術方案如下：
依據本發明的一個方面，提供了一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法，包括如下步驟：
步驟1：客戶端根據數據請求命令與對應的服務應用端建立連接，並發送數據請求命令至對應的所述服務應用端；
步驟2：所述服務應用端根據所述數據請求命令調用對應的應用數據，並將調用的應用數據通過基站網絡下行發送給對應的所述基站；
步驟3：所述基站與對應的終端設備建立連接，並將調用的應用數據發送至對應的終端設備，完成數據通信。
本發明的一種光電頻譜超窄帶物聯網通信方法，可以支持容量較大的終端設備同時通信，數據信息傳輸穩定，功耗較小，採用無線通信方式，通信成本較低，傳輸速率較低，可靠性較高，無需佔用較大的帶寬，並且傳輸距離長，覆蓋範圍較廣。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：
進一步：所述步驟1中，當所述客戶端發送數據請求命令時，客戶端自動選擇任一未佔用的子信道進行數據請求命令發送，如果在設定時間內沒有收到服務應用端發送的送達反饋信息，則選擇其他的一個或多個子信道進行數據請求命令重複發送；其中，傳輸段信號頻譜分割為多個子信道，每個子信道帶寬的範圍為5Hz至1KHz，且每個子信道可供任一客戶端使用或者由多個客戶端同時使用。
上述進一步方案的有益效果是：通過上述方式可以確保客戶端的請求命令準確的送達至對應的所述服務應用端，採用頻譜共享的方式，無需額外佔用頻率資源。
進一步：所述終端設備與基站之間通過物聯網雙向連接，且每個所述終端設備有唯一的ID編號信息；所述數據請求命令包括數據請求信息、路由信息和所述終端設備的ID編號信息，所述服務應用端根據所述數據請求信息調用對應的應用數據，並根據所述路由信息將所述應用數據發送至對應ID編號信息的終端設備。
上述進一步方案的有益效果是：通過上述方式，所述服務應用端根據數據請求信息即可調用對應的目標應用數據，並將應用數據通過路由信息和終端設備的ID編號信息準確發送至對應的所述終端設備，信號傳輸穩定、可靠。
進一步：所述步驟1中，所述服務應用端在收到所述數據請求命令後先對所述終端設備的ID編號信息進行校驗，並在校驗通過時根據所述數據請求信息調用對應服務應用端的應用數據。
上述進一步方案的有益效果是：通過上述步驟可以對終端設備的身份權限進行有效識別，便於對終端設備的有效管理，提高通信效率。
進一步：所述步驟2中，所述服務應用端將調用的應用數據先進行加密處理，再將加密後的調用的應用數據下行發送給對應的所述基站。
上述進一步方案的有益效果是：通過上述加密步驟可以增強應用數據傳輸的安全性，防止黑客入侵導致數據信息洩露，確保應用數據安全的傳送至對用的終端設備。
依據本發明的另一個方面，提供了一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信系統，包括多個客戶端、多個服務應用端、多個基站和多個終端設備，每個所述客戶端與所有所述服務應用端連接，每個所述服務應用端通過基站網絡與對應的所述基站雙向連接，所述基站通過物聯網與對應的所述終端設備雙向連接；所述客戶端用於根據數據請求命令與對應的服務應用端建立連接，並發送數據請求命令至對應的所述服務應用端；所述服務應用端用於根據所述數據請求命令調用對應的應用數據，並將調用的應用數據通過基站網絡下行發送給對應的所述基站；所述基站與對應的終端設備建立連接，並將調用的應用數據發送至對應的終端設備。
本發明的一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信系統，通過基站網絡和物聯網可以支持容量較大的終端設備同時通信，數據信息傳輸穩定，終端不必始終連接到基站，功耗較小，採用無線通信方式，通信成本較低，傳輸速率較低，可靠性較高，無需佔用較大的帶寬，並且傳輸距離長，覆蓋範圍較廣。
在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：
進一步：所述基站包括基站控制器和基站發射器，所述基站控制器與對應的所述服務應用端連接，所述基站控制器與所述基站發射器連接，所述基站發射器通過物聯網與對應的所述終端設備雙向連接。
進一步：當所述客戶端發送數據請求命令時，客戶端自動選擇任一未佔用的子信道進行數據請求命令發送，如果在設定時間內沒有收到服務應用端發送的送達反饋信息，則選擇其他的一個或多個子信道進行數據請求命令重複發送；其中，傳輸段信號頻譜分割為多個子信道，每個子信道帶寬的範圍為5Hz至1KHz，且每個子信道可供任一客戶端使用或者由多個客戶端同時使用。
上述進一步方案的有益效果是：通過上述方式可以確保客戶端的請求命令準確的送達至對應的所述服務應用端，採用頻譜共享的方式，無需額外佔用頻率資源。
進一步：每個所述終端設備有唯一的ID編號信息；所述服務應用端包括驗證單元和中央處理單元，所述驗證單元在收到所述數據請求命令後先對所述終端的ID編號信息進行校驗，所述中央處理單元在所述驗證單元校驗通過時根據所述數據請求信息調用對應服務應用端的應用數據。
上述進一步方案的有益效果是：通過所述驗證單元可以對終端設備的身份權限進行有效識別，便於所述中央處理單元對終端設備的有效管理，提高通信效率。
進一步：所述服務應用端還包括加密單元，所述加密單元用於將所述中央處理單元調用的應用數據先進行加密處理，再將加密後的調用的應用數據下行發送給對應的所述基站。
上述進一步方案的有益效果是：通過所述加密單元可以增強應用數據傳輸的安全性，防止黑客入侵導致數據信息洩露，確保應用數據安全的傳送至對用的終端設備。
附圖說明
圖1為本發明的一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法流程示意圖；
圖2為本發明的一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信系統結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。
實施例一、一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法。下面將結合圖1對本發明的一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法進行詳細地介紹。
如圖1所示，一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法，包括如下步驟：
步驟1：客戶端根據數據請求命令與對應的服務應用端建立連接，並發送數據請求命令至對應的所述服務應用端；
步驟2：所述服務應用端根據所述數據請求命令調用對應的應用數據，並將調用的應用數據通過基站網絡下行發送給對應的所述基站；
步驟3：所述基站與對應的終端設備建立連接，並將調用的應用數據發送至對應的終端設備，完成數據通信。
上述實施例的一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信方法，可以支持容量較大的終端設備同時通信，數據信息傳輸穩定，功耗較小，採用無線通信方式，通信成本較低，傳輸速率較低，可靠性較高，無需佔用較大的帶寬，並且傳輸距離長，覆蓋範圍較廣。
本發明的實施例中，所述步驟1中，當所述客戶端發送數據請求命令時，客戶端自動選擇任一未佔用的子信道進行數據請求命令發送，如果在設定時間內沒有收到服務應用端發送的送達反饋信息，則選擇其他的一個或多個子信道進行數據請求命令重複發送；其中，傳輸段信號頻譜分割為多個子信道，每個子信道帶寬的範圍為5Hz至1KHz，且每個子信道可供任一客戶端使用或者由多個客戶端同時使用。通過上述方式可以確保客戶端的請求命令準確的送達至對應的所述服務應用端，採用頻譜共享的方式，無需額外佔用頻率資源。
本發明的實施例中，所述終端設備與基站之間通過物聯網雙向連接，且每個所述終端設備有唯一的ID編號信息；所述數據請求命令包括數據請求信息、路由信息和所述終端設備的ID編號信息，所述服務應用端根據所述數據請求信息調用對應的應用數據，並根據所述路由信息將所述應用數據發送至對應ID編號信息的終端設備。通過上述方式，所述服務應用端根據數據請求信息即可調用對應的目標應用數據，並將應用數據通過路由信息和終端設備的ID編號信息準確發送至對應的所述終端設備，信號傳輸穩定、可靠。
優選地，作為本發明的一個實施例，所述步驟1中，所述服務應用端在收到所述數據請求命令後先對所述終端設備的ID編號信息進行校驗，並在校驗通過時根據所述數據請求信息調用對應服務應用端的應用數據。通過上述步驟可以對終端設備的身份權限進行有效識別，便於對終端設備的有效管理，提高通信效率。
優選地，作為本發明的一個實施例，所述步驟2中，所述服務應用端將調用的應用數據先進行加密處理，再將加密後的調用的應用數據下行發送給對應的所述基站。通過上述加密步驟可以增強應用數據傳輸的安全性，防止黑客入侵導致數據信息洩露，確保應用數據安全的傳送至對用的終端設備。
實施例二、一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信系統。下面將結合圖2對本發明的一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信系統進行詳細地介紹。
如圖1所示，一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信系統，包括多個客戶端、多個服務應用端、多個基站和多個終端設備，每個所述客戶端與所有所述服務應用端連接，每個所述服務應用端通過基站網絡與對應的所述基站雙向連接，所述基站通過物聯網與對應的所述終端設備雙向連接。
所述客戶端用於根據數據請求命令與對應的服務應用端建立連接，並發送數據請求命令至對應的所述服務應用端；所述服務應用端用於根據所述數據請求命令調用對應的應用數據，並將調用的應用數據通過基站網絡下行發送給對應的所述基站；所述基站與對應的終端設備建立連接，並將調用的應用數據發送至對應的終端設備。
上述實施例的一種廣電頻譜超窄帶物聯網通信系統，通過基站網絡和物聯網可以支持容量較大的終端設備同時通信，數據信息傳輸穩定，終端不必始終連接到基站，功耗較小，採用無線通信方式，通信成本較低，傳輸速率較低，可靠性較高，無需佔用較大的帶寬，並且傳輸距離長，覆蓋範圍較廣。
本實施例中，所述基站包括基站控制器和基站發射器，所述基站控制器與對應的所述服務應用端連接，所述基站控制器與所述基站發射器連接，所述基站發射器通過物聯網與對應的所述終端設備雙向連接。
優選地，作為本發明的一個實施例，當所述客戶端發送數據請求命令時，客戶端自動選擇任一未佔用的子信道進行數據請求命令發送，如果在設定時間內沒有收到服務應用端發送的送達反饋信息，則選擇其他的一個或多個子信道進行數據請求命令重複發送；其中，傳輸段信號頻譜分割為多個子信道，每個子信道帶寬的範圍為5Hz至1KHz，且每個子信道可供任一客戶端使用或者由多個客戶端同時使用。通過上述方式可以確保客戶端的請求命令準確的送達至對應的所述服務應用端，採用頻譜共享的方式，無需額外佔用頻率資源。
優選地，作為本發明的一個實施例，每個所述終端設備有唯一的ID編號信息；所述服務應用端包括驗證單元和中央處理單元，所述驗證單元在收到所述數據請求命令後先對所述終端的ID編號信息進行校驗，所述中央處理單元在所述驗證單元校驗通過時根據所述數據請求信息調用對應服務應用端的應用數據。通過所述驗證單元可以對終端設備的身份權限進行有效識別，便於所述中央處理單元對終端設備的有效管理，提高通信效率。
優選地，作為本發明的一個實施例，所述服務應用端還包括加密單元，所述加密單元用於將所述中央處理單元調用的應用數據先進行加密處理，再將加密後的調用的應用數據下行發送給對應的所述基站。通過所述加密單元可以增強應用數據傳輸的安全性，防止黑客入侵導致數據信息洩露，確保應用數據安全的傳送至對用的終端設備。
以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。