CN107846668A - 一种物联网网关及其通信方法 - Google Patents

Abstract

一种物联网网关及其通信方法，所述方法包括：基于NB‑IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络；建立与所述物联网设备之间的通信连接；其中：所述物联网设备为不具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力的设备或为NB‑IoT设备；中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息。采用上述方案可以在物联网设备使用移动通信网络进行通信时简化操作流程，并节约资源。

Description

一种物联网网关及其通信方法

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种物联网网关及其通信方法。

背景技术

无线蜂窝网络，也称为公共移动通信网络，在经历了从2G、3G到4G的演进之后，基本满足了人与人之间的通信需求。在进行需求定义的5G技术，则会针对无线宽带、低功耗大链接、低时延高可靠等三个典型场景进行专门设计。而低功耗大链接，甚至是低时延高可靠的场景，都涉及物联网范畴。在物联网范畴内，3GPP提出了窄带物联网(Narrow Band-IoT，NB-IoT)无线接入方式的概念，它是支持180KHz射频带宽的技术，且NB-IoT设备既可以在独立的载波上工作，也可以在LTE系统带宽内部工作。NB-IoT设备，具备省电、成本低、复杂度低的优点，且支持客户识别模块。

在物联网中，通常“物”的数目要远远大于“人”的数目。例如，一户家庭有4个人，但是具有多个电视、冰箱、多个空调、轿车、窗帘、报警器、对讲门铃、可穿戴设备等，使得“物”的数目多于“人”的数目。因物联网最终还是需要和人之间通信，因此，“物”和“人”共同接入到公众移动通信网络，能更好的解决这一通信需求。这意味着，蜂窝网络的移动运营商所运营的网络，面临着数倍于人的设备接入量。

但是，现有技术中的物联网中的“物”和“人”共同接入到公众移动通信网络，即需要首先为每个“物”申请对应的客户识别模块(Subscriber Identity Module，SIM)或者全球客户识别模块(Universal Subscriber Identity Module，USIM)，使得每个“物”均可以使用对应的SIM/USIM接入网络并通信，存在着操作繁琐且浪费资源的问题。

发明内容

本发明解决的问题是在物联网设备使用移动通信网络进行通信时简化操作流程，并节约资源。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种物联网网关的通信方法，所述方法包括：基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络；建立与所述物联网设备之间的通信连接；其中：所述物联网设备为不具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力的设备或为NB-IoT设备；中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息。

可选地，所述物联网网关配置有主卡，或者配置有主卡和副卡。

可选地，所述方法还包括：为所述物联网设备分配所述副卡，使得所述物联网设备利用所述副卡驻留到所述蜂窝移动通信网络。

可选地，通过以下任意一种方式建立与物联网设备之间的通信连接：设备到设备方式、Wi-Fi、蓝牙、红外、近场通信。

可选地，所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息，包括：当接收到来自所述物联网设备的第一通信信息时，将所述第一通信信息转发至所述蜂窝移动通信网络；当接收到来自所述蜂窝移动网络的第二通信信息时，将所述第二通信信息转发至所述物联网设备。

可选地，在所述建立与所述物联网设备之间的通信连接时，还包括：建立与所述物联网设备之间的绑定关系。

可选地，所述方法还包括：存储所述物联网设备的身份信息；其中：所述身份信息包括以下至少一种：所述物联网设备的移动台识别码、国际移动用户识别码、物理地址、IP地址、设备名称。

可选地，所述方法还包括：存储与所述物联网设备之间的绑定信息；其中：所述绑定信息包括：与所述物联网设备处于绑定状态及与所述物联网设备处于绑定解除状态。

可选地，所述方法还包括：存储所述物联网设备的状态信息；其中：所述状态信息包括：在线状态、下线状态、激活状态及去活状态。

可选地，所述方法还包括：显示所述物联网设备的状态信息。

可选地，所述方法还包括：检测所述物联网设备的状态信息；当确定所述物联网设备处于下线状态达预设的时长时，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息。

可选地，在所述向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息之前，还包括：向所述物联网设备的预先设定用户的移动终端号码发送询问是否解除与所述物联网设备的绑定关系的确认信息，且接收到所述用户的移动终端发送的解除确认反馈信息。

可选地，所述方法还包括：接收用户通过移动终端发送的对所述物联网设备的管理指令，并根据所述管理指令管理与所述物联网设备的绑定、解绑、绑定信息及状态信息。

可选地，采用以下任意一种通信方式中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息：NB-IoT无线接入方式、2G通信、3G通信、4G通信、5G通信。

可选地，在所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息之前，还包括：向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联设备建立绑定关系的确认信息。

本发明实施例提供了一种物联网网关，所述物联网网关包括：网络驻留单元，适于基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络；通信单元，适于建立与所述物联网设备之间的通信连接；其中：所述物联网设备为不具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力的设备或为NB-IoT设备；中继单元，适于中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息。

可选地，所述物联网网关配置有主卡，或者配置有主卡和副卡。

可选地，所述物联网网关还包括：分配单元，适于为所述物联网设备分配所述副卡，使得所述物联网设备利用所述副卡驻留到所述蜂窝移动通信网络。

可选地，所述通信单元，适于通过以下任意一种方式建立与物联网设备之间的通信连接：设备到设备方式、Wi-Fi、蓝牙、红外、近场通信。

可选地，所述中继单元，适于当接收到来自所述物联网设备的第一通信信息时，将所述第一通信信息转发至所述蜂窝移动通信网络；当接收到来自所述蜂窝移动网络的第二通信信息时，将所述第二通信信息转发至所述物联网设备。

可选地，所述物联网网关还包括：绑定单元，所述绑定单元适于在所述建立与所述物联网设备之间的通信连接时，建立与所述物联网设备之间的绑定关系。

可选地，所述物联网网关还包括：第一存储单元，适于存储所述物联网设备的身份信息；其中：所述身份信息包括以下至少一种：所述物联网设备的移动台识别码、国际移动用户识别码、物理地址、IP地址、设备名称。

可选地，所述物联网网关还包括：第二存储单元，适于存储与所述物联网设备之间的绑定信息；其中：所述绑定信息包括：与所述物联网设备处于绑定状态及与所述物联网设备处于绑定解除状态。

可选地，所述物联网网关还包括：第三存储单元，适于存储所述物联网设备的状态信息；其中：所述状态信息包括：在线状态、下线状态、激活状态及去活状态。

可选地，所述物联网网关还包括：显示单元，适于显示所述物联网设备的状态信息。

可选地，所述物联网网关还包括：检测单元，适于检测所述物联网设备的状态信息；所述绑定单元，还适于当确定所述物联网设备处于下线状态达预设的时长时，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息。

可选地，所述绑定单元，还适于在所述向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息之前，向所述物联网设备预先设定的用户的移动终端号码发送询问是否解除与所述物联网设备的绑定关系的确认信息，且接收到所述用户的移动终端发送的解除确认反馈信息。

可选地，所述绑定单元，还适于接收用户通过移动终端发送的对所述物联网设备的管理指令，并根据所述管理指令管理与所述物联网设备的绑定、解绑、绑定信息及状态信息。

可选地，所述中继单元，适于采用以下任意一种通信方式中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息：NB-IoT无线接入方式、2G通信、3G通信、4G通信、5G通信。

可选地，所述绑定单元，还适于在所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息之前，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联设备建立绑定关系的确认信息。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络，建立与不具备驻留在蜂窝移动通信网络中能力的物联网设备或NB-IoT设备之间的绑定关系及通信，中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息，因此，物联网设备无需对应的SIM/USIM卡便可以间接地接入于蜂窝移动通信网络，故可以节约资源，且操作简便。并且，由于NB-IoT无线接入技术具有较多优点，故也可以推广物联网的应用，且受益于NB-IoT无线接入技术的发展。

进一步，检测所述物联网设备的状态信息，当确定所述物联网设备处于下线状态达预设的时长时，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息，可以避免资源占用造成的通信资源浪费，便于对物联网设备的管理。

进一步，在所述向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息之前，还向所述物联网设备的预先设定用户的移动终端号码发送询问是否解除与所述物联网设备的绑定关系的确认信息，且接收到所述用户的移动终端发送的解除确认反馈信息，可以由用户决定是否解除与物联网设备的绑定关系，可以提高用户体验。

附图说明

图1是现有技术中的NB-IoT终端的一种通信连接示意图；

图2是本发明是实施例中的一种物联网网关的通信方法的流程示意图；

图3是本发明实施例中的一种物联网网关的通信连接示意图；

图4是本发明实施例中的一种物联网网关的结构示意图。

具体实施方式

无线蜂窝网络，也称为公共移动通信网络，在经历了从2G、3G到4G的演进之后，基本满足了人与人之间的通信需求。在进行需求定义的5G技术，则会针对无线宽带、低功耗大链接、低时延高可靠等三个典型场景进行专门设计。而低功耗大链接，甚至是低时延高可靠的场景，都涉及物联网范畴。物联网市场越来越重要，因此机器与机器(Machine toMachine，M2M)之间的通信越来越受到通信产业界的重视，可以预见各种智能水电表、智能物流跟踪、可穿戴式设备，车联网、智能工业控制、智能家居等都将会应用物联网技术完成各个相关产业的升级。鉴于此，未来物联网终端的数量将会远远超过人与人(Human toHuman，H2H)之间通信的终端数量，达到百亿级甚至千亿级。并且，相当一部分的物联网应用具有数据量小，对传输时延不敏感、传输具有周期性且周期一般较长等特点，这些特点为开发低成本的物联网终端提供可能，低成本的终端设计有利于加快物联网技术的普及。

为满足物联网通信的需求，目前3GPP提供了低成本物联网终端以及覆盖增强的方案，一方面是通过例如降低终端工作带宽、减少终端射频接收链路通道数量、降低终端峰值速率及降低终端处理复杂度等方式来实现低成本物联网终端设计。另一方面，是通过信号或信道重复、跳频、提升发射功率等方式实现覆盖增强。在3GPP中，已经引入了机器类通信(Machine Type Communications，MTC)、增强MTC(Enhanced MTC，eMTC)等标准项目，指定了MTC、eMTC通信技术标准。

在物联网范畴内，3GPP提出了窄带物联网(Narrow Band-IoT，NB-IoT)无线接入方式的概念，它是支持180KHz射频带宽的技术，且NB-IoT设备既可以在独立的载波上工作，也可以在LTE系统带宽内部工作。见图1，NB-IoT终端11及NB-IoT终端12可以分别接入NB-IoT基站(eNB)13及NB-IoT eNB 14，NB-IoT eNB 13及NB-IoT eNB 14可以基于S1的接口接入核心网15(Evolved Packet Core，EPC)，S1接口对NB-IoT eNB进行了一些演进，但不实现这些演进，也能支持NB-IoT无线网络。NB-IoT终端11还可以与LTE终端16建立通信连接，LTE终端16及LTE终端17可以基于Uu接口分别接入eNB 181及eNB 182，eNB 181及eNB 182可以基于S1的接口接入核心网15，并且eNB 181及eNB 182设置于演进通用无线接入网络(EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network，EUTRAN)18。总而言之，NB-IoT设备可以驻留于移动通信网络，具备省电、成本低、复杂度低的优点，且支持客户识别模块。

在物联网中，通常“物”的数目要远远大于“人”的数目。例如，一户家庭有4个人，但是具有多个电视、冰箱、多个空调、轿车、窗帘、报警器、对讲门铃、可穿戴设备等，使得“物”的数目多于“人”的数目。因物联网最终还是需要和人之间通信，因此，“物”和“人”共同接入到公众移动通信网络，能更好的解决这一通信需求。这意味着，蜂窝网络的移动运营商所运营的网络，面临着数倍于人的设备接入量。

但是，现有技术中的物联网中的“物”和“人”共同接入到公众移动通信网络，需要首先为每个“物”申请对应的客户识别模块(Subscriber Identity Module，SIM)或者全球客户识别模块(Universal Subscriber Identity Module，USIM)。这是由于，目前的移动网络运营商所运营的通常是蜂窝通信网络，例如中国移动、中国联通所运营的GSM、LTE、3G等这些网络，使用UIM、SIM客户识别模块及全球客户识别模块USIM卡来标识客户。对于SIM/USIM而言，卡中存有各种用途的标识符，如国际移动用户识别码(International MobileSubscriber Identification Number，IMSI)。IMSI和大众所知的手机号码并不是同一个标识符。SIM/USIM还用于对终端设备进行鉴权、认证。由于SIM/USIM卡座占用物理空间，并且发卡等流程不够便利，虚拟SIM卡已经得到应用。这类的技术被称为嵌入式SIM卡(e-SIM)，或嵌入式UICC(eUICC)。这些技术，使得远程发卡得以实现。

在网络侧，存在着网元，用于管理用户，例如归属位置寄存器(Home LocationRegister，HLR)，它是一个负责移动用户管理的数据库。当用户选择一个网络运营商并购买了SIM/USIM卡之后，其相关的很多信息就被录入了HLR系统当中，包括IMSI、移动台识别码(Mobile Subscriber International ISDN/PSTN Number，MSISDN)、基本业务及补充业务签约信息等。与拜访位置寄存器VLR所不同，HLR中记录了用户所有的原始开户信息。至于计费，在网络中由其他的网元或单元负责，例如策略与计费规则功能单元(Policy andCharging Rules Function，PCRF)，是业务数据流和IP承载资源的策略与计费控制策略决策点，它为PCEF选择及提供可用的策略和计费控制决策。上述MSISDN，就是通常所说的手机号码。归属签约用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)是3GPP在R5引入IMS时提出的概念，其功能与HLR类似但更加强大，支持更多接口，可以处理更多的用户信息。

因此，目前每个“物”均可以使用对应的SIM/USIM接入网络并通信，但存在着操作繁琐且浪费资源的问题。

为解决上述问题，基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络，建立与不具备驻留在蜂窝移动通信网络中能力的物联网设备及NB-IoT设备之间的绑定关系及通信，中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息，因此，物联网设备无需对应的SIM/USIM卡便可以间接地接入于蜂窝移动通信网络，故可以节约资源，且操作简便。并且，由于NB-IoT无线接入技术具有较多优点，故也可以推广物联网的应用，且受益于NB-IoT无线接入技术的发展。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

图2是本发明是实施例中的一种物联网网关的通信方法的结构示意图，下面参考图2，对所述方法进行详细介绍，所述方法可以包括如下步骤：

步骤S21：基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络。

在具体实施中，可以基于NB-IoT无线接入技术(Radio Access Technology，RAT)，驻留于蜂窝移动通信网络。

在具体实施中，所述物联网网关可以只是配置有主卡，也可以同时配置有主卡和副卡。换言之，物联网网关可以装备有一个主卡，并同时装备有一个或多个副卡。

为了便于不具备驻留蜂窝移动通信网络能力的物联网设备可以驻留于网络，在具体实施中，可以为所述物联网设备分配所述副卡，使得所述物联网设备利用所述副卡驻留到所述蜂窝移动通信网络。比如，物联网网关可以将一个副卡关联到一个没有装配SIM、eSIM及软SIM等客户识别模块的物联网设备上，进而物联网网关使用此副卡的用户信息，驻留到无线蜂窝网络，接收蜂窝移动通信网络发送给该副卡用户的数据，接着转发给分配到所述副卡的物联网设备，然后接收分配到所述副卡的物联网设备发送的数据，基于分配到所述副卡的物联网设备用户的信息，发送给无线蜂窝网络。

步骤S22：建立与所述物联网设备之间的通信连接。

需要说明的是，所述物联网设备可以为不具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力的设备，也可以为NB-IoT设备。为了确保物联网设备的通信，在具体实施中，可以建立与所述物联网设备之间的通信连接。所述物联网设备也可以为NB-IoT设备，虽然NB-IoT设备本身具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力，但是NB-IoT设备通过与物联网网关通信连接来与蜂窝移动网络来通信，可以便于对NB-IoT设备的管理。

在具体实施中，可以通过以下任意一种方式建立与物联网设备之间的通信连接：设备到设备方式、Wi-Fi、蓝牙、红外、近场通信。可以理解的是，本领域技术人员在实际使用中，也可以使用其他的方式建立与物联网设备之间的通信连接。

为了便于物联网设备的管理，在具体实施中，在所述建立与所述物联网设备之间的通信连接时，还可以建立与所述物联网设备之间的绑定关系。具体来说，物联网网关可以判断是否与物联网设备之间相关联，并进而实现与物联网设备的绑定。根据物联网网关与物联网设备之间通信的方式不同，判断是否关联的方式也不同，比如对于蓝牙的通信方式，可以通过蓝牙链路建立时的验证码是否正确来判断，对于Wi-Fi的通信方式，可以通过Wi-Fi STA接入到Wi-Fi AP时的密码是否正确来判断，对于NB-IoT设备到设备(Device toDevice，D2D)的通信方式，可以通过双方的验证码是否正确来判断。

在具体实施中，对于NB-IoT终端与物联网网关之间的绑定，可以由NB-IoT终端或物联网网关发起。NB-IoT终端可以通过与物联网网关的通信来获得物联网网关的MSISDN，向蜂窝移动通信网络发送物联网网关的MSISDN及请求绑定信息。无线蜂窝网络接收到请求绑定信息后，向物联网网关发送信息要求确认绑定。物联网网关检测是否有该NB-IoT终端与其通信，若有，则返回确认绑定关系的信息给无线蜂窝网络。无线蜂窝网络的HSS将具有绑定关系的多个MSISDN之间记录为一个用户组。同一个用户组的计费账单合并为一个账单。这样一来，可以方便网络侧对用户设备的管理。

在具体实施中，还可以存储所述物联网设备的身份信息。其中：所述身份信息包括以下至少一种：所述物联网设备的移动台识别码、国际移动用户识别码、物理地址、IP地址、设备名称。

在具体实施中，还可以存储与所述物联网设备之间的绑定信息；其中：所述绑定信息包括：与所述物联网设备处于绑定状态及与所述物联网设备处于绑定解除状态。

为了实时获知物联网设备的状态，在具体实施中，还包括：存储所述物联网设备的状态信息；其中：所述状态信息包括：在线状态、下线状态、激活状态及去活状态。

为了便于用户进行查看，在具体实施中，还可以显示所述物联网设备的状态信息。比如，物联网网关配备键盘、触摸屏等输入接口，配备屏幕。当用户操作键盘，发送指令删除某关联的物联网设备时，可以通过屏幕查看操作结果。

在具体实施中，还可以检测所述物联网设备的状态信息，并且当确定所述物联网设备处于下线状态达预设的时长时，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息。比如，物联网设备保持与物联网网关通信的状态，被物联网网关判断为在线状态；否则判断为下线状态。物联网网关可以统计物联网设备的持续下线的时间，若长过预定时间，例如1个星期或者1个月或者3个月，则向蜂窝移动通信网络发送请求解绑的信息。蜂窝移动通信网络接收到请求解绑的信息，则将被解绑的物联网设备，移除物联网网关所在的用户组，则物联网网关所对应的计费账单中，不再包含此物联网设备的费用信息。这样一来，通过物联网网关管理与之相通信的物联网设备，可以避免不合理的收费。

为了提升用户体验，在具体实施中，在所述向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息之前，还可以向所述物联网设备的预先设定用户的移动终端号码发送询问是否解除与所述物联网设备的绑定关系的确认信息，且接收到所述用户的移动终端发送的解除确认反馈信息。

为了便于用户的操作，在具体实施中，还可以接收用户通过移动终端发送的对所述物联网设备的管理指令，并根据所述管理指令管理与所述物联网设备的绑定、解绑、绑定信息及状态信息。也就是说，物联网设备与物联网网关之间的解绑，可以由物联网设备发起，也可以由用户直接操作物联网网关设备来发起。比如，物联网设备发送解绑请求给物联网网关，物联网网关接收到物联网设备的解绑请求，则物联网网关向无线蜂窝网络发送请求解绑的信息。还比如，用户操作键盘、触摸屏等输入接口，指令删除某关联的物联网设备时，则物联网网关可以向无线蜂窝网络发送请求解绑的信息。

由上可知，物联网网关可以对物联网设备进行管理，管理形式可以包括添加物联网设备、删除物联网设备、绑定物联网设备及解绑物联网设备。本领域技术人员根据实际需要，还可以设置其它的管理形式。

为了便于设备的管理及节约耗电，对于配置有eSIM、软SIM、SIM的物联网设备，物联网网关可以通过3GPP的D2D、蓝牙、Wi-Fi等通信方式与之通信，接着通过D2D、蓝牙、Wi-Fi等通信方式，获取物联网设备的eSIM、软SIM、SIM上的用户信息，使用此用户信息驻留到无线蜂窝网络。

步骤S23：中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息。

在具体实施中，所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息，具体而言，即为在接收到来自所述物联网设备的第一通信信息时，可以将所述第一通信信息转发至所述蜂窝移动通信网络。当接收到来自所述蜂窝移动网络的第二通信信息时，将所述第二通信信息转发至所述物联网设备。

在具体实施中，采用以下任意一种通信方式中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息：NB-IoT无线接入方式、2G通信、3G通信、4G通信、5G通信。

在具体实施中，在所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息之前，还包括：向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联设备建立绑定关系的确认信息。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明，图3示出了本发明实施例中的一种物联网网关的通信连接示意图，参考图3，NB-IoT终端31、Wi-Fi终端32及蓝牙终端33均为物联网设备。物联网网关34使用主卡，驻留在无线蜂窝网络，使用NB-IoT、2G、3G或4G等无线接入技术，通过链路1来与eNB 35通信。对于NB-IoT终端31，由于其自身装备有eSIM或者软SIM，可以使用eSIM或者软SIM中的用户信息驻留到无线蜂窝网络，即通过链路2来与eNB35通信。物联网网关34与NB-IoT终端31之间，即链路3，使用NB-IoT D2D技术通信。物联网网关34还支持Wi-Fi AP和蓝牙功能。Wi-Fi终端32可以使用Wi-Fi通信方式，通过链路4与物联网网关34通信。蓝牙终端33可以使用蓝牙通信方式，通过链路5与物联网网关34通信。

需要说明的是，物联网网关和物联网设备支持3GPP、eMTC，OneM2M、智能应用框架(Open Card Framework，OCF)及AllSeen等标准组织的物联网通信规范。这些标准组织的规范，能够在设备之间实现通信、设备发现及控制等信令的传输。

为使得本领域技术人员更好地理解和实现本发明，图4示出了本发明实施例中的一种物联网网关，所述物联网网关包括：网络驻留单元41、通信单元42、中继单元43，其中：

网络驻留单元41，适于基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络；

通信单元42，适于建立与所述物联网设备之间的通信连接；其中：所述物联网设备为不具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力设备或为NB-IoT设备；

中继单元43，适于中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息。

在具体实施中，所述物联网网关可以只是配置有主卡，也可以同时配置有主卡和副卡。

在本发明一实施例中，所述物联网网关还可以包括：分配单元44，适于为所述物联网设备分配所述副卡，使得所述物联网设备利用所述副卡驻留到所述蜂窝移动通信网络。

在具体实施中，所述通信单元42，可以适于通过以下任意一种方式建立与物联网设备之间的通信连接：设备到设备方式、Wi-Fi、蓝牙、红外、近场通信。

在具体实施中，所述中继单元43，可以适于当接收到来自所述物联网设备的第一通信信息时，将所述第一通信信息转发至所述蜂窝移动通信网络；当接收到来自所述蜂窝移动网络的第二通信信息时，将所述第二通信信息转发至所述物联网设备。

在具体实施中，所述物联网网关还可以包括：绑定单元45，所述绑定单元45适于在所述建立与所述物联网设备之间的通信连接时，建立与所述物联网设备之间的绑定关系。

为了便于对物联网设备的管理，在本发明一实施例中，所述物联网网关还可以包括：第一存储单元46，适于存储所述物联网设备的身份信息；其中：所述身份信息包括：所述物联网设备的移动台识别码、国际移动用户识别码、物理地址、IP地址、或设备名称。

在具体实施中，所述物联网网关还可以包括：第二存储单元47，适于存储与所述物联网设备之间的绑定信息；其中：所述绑定信息包括：与所述物联网设备处于绑定状态及与所述物联网设备处于绑定解除状态。

在具体实施中，所述物联网网关还可以包括：第三存储单元48，适于存储所述物联网设备的状态信息；其中：所述状态信息包括：在线状态、下线状态、激活状态及去活状态。

为了便于用户的操作，在本发明一实施例中，所述物联网网关还包括：显示单元(未示出)，适于显示所述物联网设备的状态信息。

在具体实施中，所述物联网网关还包括：检测单元(未示出)，适于检测所述物联网设备的状态信息；

所述绑定单元45，还可以适于当确定所述物联网设备处于下线状态达预设的时长时，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息。

在具体实施中，所述绑定单元45，还可以适于在所述向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息之前，还包括：向所述物联网设备的预先设定用户的移动终端号码发送询问是否解除与所述物联网设备的绑定关系的确认信息，且接收到所述用户的移动终端发送的解除确认反馈信息。

在具体实施中，所述绑定单元45，还可以适于接收用户通过移动终端发送的对所述物联网设备的管理指令，并根据所述管理指令管理与所述物联网设备的绑定、解绑、绑定信息及状态信息。

在具体实施中，所述中继单元43，可以适于采用以下任意一种通信方式中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息：NB-IoT无线接入方式、2G通信、3G通信、4G通信、5G通信。

在具体实施中，所述绑定单元45，还可以适于在所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息之前，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联设备建立绑定关系的确认信息。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于以计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (30)

1.一种物联网网关的通信方法，其特征在于，包括：

基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络；

建立与所述物联网设备之间的通信连接；其中：所述物联网设备为不具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力的设备或为NB-IoT设备；

中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息。

2.根据权利要求1所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，所述物联网网关配置有主卡，或者配置有主卡和副卡。

3.根据权利要求2所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，还包括：

为所述物联网设备分配所述副卡，使得所述物联网设备利用所述副卡驻留到所述蜂窝移动通信网络。

4.根据权利要求1所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，通过以下任意一种方式建立与物联网设备之间的通信连接：设备到设备方式、Wi-Fi、蓝牙、红外、近场通信。

5.根据权利要求1所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息，包括：

当接收到来自所述物联网设备的第一通信信息时，将所述第一通信信息转发至所述蜂窝移动通信网络；

当接收到来自所述蜂窝移动网络的第二通信信息时，将所述第二通信信息转发至所述物联网设备。

6.根据权利要求1所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，在所述建立与所述物联网设备之间的通信连接时，还包括：建立与所述物联网设备之间的绑定关系。

7.根据权利要求6所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，还包括：

存储所述物联网设备的身份信息；其中：所述身份信息包括以下至少一种：

所述物联网设备的移动台识别码、国际移动用户识别码、物理地址、IP地址、设备名称。

8.根据权利要求6所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，还包括：

存储与所述物联网设备之间的绑定信息；其中：所述绑定信息包括：与所述物联网设备处于绑定状态及与所述物联网设备处于绑定解除状态。

9.根据权利要求6所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，还包括：

存储所述物联网设备的状态信息；其中：所述状态信息包括：在线状态、

下线状态、激活状态及去活状态。

10.根据权利要求9所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，还包括：显示所述物联网设备的状态信息。

11.根据权利要求9所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，还包括：

检测所述物联网设备的状态信息；

当确定所述物联网设备处于下线状态达预设的时长时，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息。

12.根据权利要求11所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，在所述向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息之前，还包括：

向所述物联网设备的预先设定用户的移动终端号码发送询问是否解除与所述物联网设备的绑定关系的确认信息，且接收到所述用户的移动终端发送的解除确认反馈信息。

13.根据权利要求1所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，还包括：

接收用户通过移动终端发送的对所述物联网设备的管理指令，并根据所述管理指令管理与所述物联网设备的绑定、解绑、绑定信息及状态信息。

14.根据权利要求1所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，采用以下任意一种通信方式中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息：NB-IoT无线接入方式、2G通信、3G通信、4G通信、5G通信。

15.根据权利要求1所述的物联网网关的通信方法，其特征在于，在所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息之前，还包括：

向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联设备建立绑定关系的确认信息。

16.一种物联网网关，其特征在于，包括：

网络驻留单元，适于基于NB-IoT无线接入技术，驻留于蜂窝移动通信网络；

通信单元，适于建立与所述物联网设备之间的通信连接；其中：所述物联网设备为不具备驻留在蜂窝移动通信网络中的能力的设备或为NB-IoT设备；

中继单元，适于中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息。

17.根据权利要求16所述的物联网网关，其特征在于，配置有主卡，或者配置有主卡和副卡。

18.根据权利要求17所述的物联网网关，其特征在于，还包括：分配单元，适于为所述物联网设备分配所述副卡，使得所述物联网设备利用所述副卡驻留到所述蜂窝移动通信网络。

19.根据权利要求16所述的物联网网关，其特征在于，所述通信单元，适于通过以下任意一种方式建立与物联网设备之间的通信连接：设备到设备方式、Wi-Fi、蓝牙、红外、近场通信。

20.根据权利要求16所述的物联网网关，其特征在于，所述中继单元，适于当接收到来自所述物联网设备的第一通信信息时，将所述第一通信信息转发至所述蜂窝移动通信网络；当接收到来自所述蜂窝移动网络的第二通信信息时，将所述第二通信信息转发至所述物联网设备。

21.根据权利要求16所述的物联网网关，其特征在于，还包括：绑定单元，所述绑定单元适于在所述建立与所述物联网设备之间的通信连接时，建立与所述物联网设备之间的绑定关系。

22.根据权利要求21所述的物联网网关，其特征在于，还包括：第一存储单元，适于存储所述物联网设备的身份信息；其中：所述身份信息包括以下至少一种：所述物联网设备的移动台识别码、国际移动用户识别码、物理地址、IP地址、设备名称。

23.根据权利要求21所述的物联网网关，其特征在于，还包括：第二存储单元，适于存储与所述物联网设备之间的绑定信息；其中：所述绑定信息包括：与所述物联网设备处于绑定状态及与所述物联网设备处于绑定解除状态。

24.根据权利要求21所述的物联网网关，其特征在于，还包括：第三存储单元，适于存储所述物联网设备的状态信息；其中：所述状态信息包括：在线状态、下线状态、激活状态及去活状态。

25.根据权利要求24所述的物联网网关，其特征在于，还包括：显示单元，适于显示所述物联网设备的状态信息。

26.根据权利要求24所述的物联网网关，其特征在于，还包括：检测单元，适于检测所述物联网设备的状态信息；

所述绑定单元，还适于当确定所述物联网设备处于下线状态达预设的时长时，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息。

27.根据权利要求26所述的物联网网关，其特征在于，所述绑定单元，还适于在所述向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联网设备解除绑定关系的信息之前，还包括：向所述物联网设备的预先设定用户的移动终端号码发送询问是否解除与所述物联网设备的绑定关系的确认信息，且接收到所述用户的移动终端发送的解除确认反馈信息。

28.根据权利要求21所述的物联网网关，其特征在于，所述绑定单元，还适于接收用户通过移动终端发送的对所述物联网设备的管理指令，并根据所述管理指令管理与所述物联网设备的绑定、解绑、绑定信息及状态信息。

29.根据权利要求16所述的物联网网关，其特征在于，所述中继单元，适于采用以下任意一种通信方式中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息：NB-IoT无线接入方式、2G通信、3G通信、4G通信、5G通信。

30.根据权利要求21所述的物联网网关，其特征在于，所述绑定单元，还适于在所述中继所述蜂窝移动通信网络与物联网设备之间的通信信息之前，向所述蜂窝移动通信网络发送与所述物联设备建立绑定关系的确认信息。