CN109709972A - 一种基于无人机的物联网通信系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于无人机的物联网通信系统及方法，其系统包括物联网终端、无人机和无人机底座，无人机上还设置有：用于与物联网终端通信的第一数据收发单元、用于规划无人机的飞行路径的人工智能单元以及用于控制无人机飞行动作的基础飞控单元；无人机底座上还设置有：用于与无人机通信的第二数据收发单元和用于给无人机进行充电的电源管理单元；无人机底座还与后台通信连接。通过无人机运载数据来实现物联网终端与后台的通信，解决了现有的物联网通信系统存在不能在没有信号覆盖的区域组建物联网；配置不灵活，往往只兼容某一种通信方式；在大面积应用组网时，成本高，对环境要求高，并且会对动物造成不良影响等问题。

Description

一种基于无人机的物联网通信系统及方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于无人机的物联网通信系统及方法。

背景技术

现有的绝大多数物联网方案都要依赖4G网络，或者需要使用物联网网桥连接设备至互联网。但是在很多区域是没有网络覆盖的，搭建网桥成本非常高昂，而且会对环境造成影响。例如在很多保护区里，是没有信号的，搭建网桥需要高昂的费用，而且大功率电磁波会对一些野生动物造成不良影响。在这样的保护区里一些环境监控物联网设备或者农业用物联网设备就很难部署。除了保护区农业物联网，在一些大面积区域，例如在沙漠，一些输油管线或者道路物联网系统需要全部布线到位成本非常高。

综上所述，现有的物联网通信系统存在不能在没有信号覆盖的区域组建物联网；配置不灵活，往往只兼容某一种通信方式；在大面积应用组网时，成本高，对环境要求高，并且会对动物造成不良影响。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供一种基于无人机的物联网通信系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于无人机的物联网通信系统，包括：

至少一个物联网终端、至少一个无人机和至少一个无人机底座，所述无人机分别与所述物联网终端和所述无人机底座通信连接。

所述无人机上设置有：用于与所述物联网终端通信的第一数据收发单元、用于规划所述无人机的飞行路径的人工智能单元以及用于控制所述无人机飞行动作的基础飞控单元；所述第一数据收发单元分别与所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接，所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接。

所述无人机底座上设置有：用于与所述无人机通信的第二数据收发单元、用于给所述无人机充电的电源管理单元，用于控制所述第二数据收发单元和所述电源管理单元的控制单元；所述控制单元分别与所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接，所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接。

所述无人机底座还与后台通信连接。

本发明的有益效果是，通过至少一个物联网终端、至少一个无人机和至少一个无人机底座，组成的基于无人机的物联网通信系统，其中，所述无人机分别与所述物联网终端和所述无人机底座通信。不仅组网简单、不受地形影响、成本较低，而且在工作时，无人机可周期性地飞到需要通信的物联网终端处，通过第一数据收发单元回收物联网终端的数据，再飞回到无人机底座将数据通过第二数据收发单元传输给无人机底座，无人机底座再将数据回传给后台，从而实现基于无人机的物联网通信，因此通信不受限于环境影响，解决了在没有信号覆盖区域的物联网组网通信问题。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达、所述GPS装置、所述第一数据收发单元和所述基础飞控单元电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过SoC芯片、光学雷达和GPS装置组成的人工智能单元能够根据光学雷达和GPS装置采集的信息在SoC芯片中实时规划出最优飞行路线，从而提高通信效率。

进一步，所述第一数据收发单元包括处理器、通信装置和存储装置；所述处理器分别与所述通信装置、所述存储装置、所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过通信装置、存储装置、处理器组成的第一数据收发单元，能够有效实现无人机的对数据的传输和存储，以便后续物联网通信。

进一步，所述无人机上还设置有第一无线充电线圈，所述无人机底座上还设置有与所述第一无线充电线圈配合使用的第二无线充电线圈；所述第一无线充电线圈与所述基础飞控单元电连接，所述第二无线充电线圈与所述电源管理单元电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过在无人机上设置第一无线充电线圈，在无人机底座上设置与第一无线充电线圈配合使用的第二无线充电线圈，可实现无人机的无线充电，使充电更加方便。

进一步，所述无人机底座上还设置有与所述控制单元电连接的降落信标，所述无人机上还设置有用于识别所述降落信标的降落辅助摄像头，所述降落辅助摄像头与所述基础飞控单元电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置降落信标和降落辅助摄像头，可通过降落辅助摄像头识别降落信标从而引导无人机的准确降落。

进一步，所述无人机底座还设置有与所述控制单元连接的电磁阻拦弹射器；所述无人机上还设置与所述电磁阻拦弹射器配合使用的电磁降落器，所述电磁降落器与所述基础飞控单元电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过设置电磁阻拦弹射器和电磁降落器，在无人机起飞时，可通过电磁阻拦弹射器对无人机提供起飞动力，在无人机降落时可通过电磁降落器对无人机进行吸引，从而使无人机能够准确降落在底座上。

进一步，所述电磁阻拦弹射器包括多个第一电磁线圈，所述电磁降落器包括多个第二电磁线圈，每个所述第一电磁线圈分别对应一个所述第二电磁线圈。

采用上述进一步方案的有益效果是，通过采用多个第一电磁线圈构成电磁阻拦弹射器，多个第二电磁线圈构成电磁降落器，不仅结构简单，而且仅通过改变两个电磁线圈的磁性即可实现无人机的排斥或吸引，以对无人机提供起飞动力或辅助无人机准确降落。

进一步，所述电源管理单元还包括锂电池和太阳能电池板。采用上述进一步方案的有益效果是，通过在电源管理单元上设置有锂电池和太阳能电池板，可在没有外接电源的情况下通过电池给无人机充电，也可利用太阳能进行供电，不仅环保而且能够保证无人机能随时充电。

本发明为了解决上述技术问题还提供一种基于无人机的物联网通信方法，应用上述的基于无人机的物联网通信系统进行通信，所述方法包括如下步骤：

无人机通过人工智能单元生成飞行路线，并按照所述飞行路线飞行。

所述无人机按照所述飞行路线依次飞行到需要通信的物联网终端的位置，并通过第一数据收发单元与所述物联网终端通信以获取所述物联网终端中的待传输数据。

在获取所有所述待传输数据后，所述无人机飞回到无人机底座，并接受所述无人机底座充电，且将所述待传输数据通过第二数据收发单元发送给所述无人机底座。

所述无人机底座将所述待传输数据发送至后台。

其有益效果是，通过人工智能单元生成较优的飞行路线，再让无人机依照飞行路线对物联网终端的待传输数据进行采集，从而提高了无人机的信息采集效率，相应地节省了飞行时间，提高了物联网通信速度。

进一步，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达和所述GPS装置连接。

所述通过人工智能单元生成飞行路线具体包括如下步骤：

所述无人机通过所述光学雷达对需要通信的物联网终端的所处区域进行扫描，得到扫描信息，并由所述SoC芯片根据所述扫描信息利用SLAM算法进行建模，得到地面模型。

通过所述GPS装置获取需要通信的物联网终端的位置信息，并将所述位置信息标记在所述地面模型中，得到标记后的地面模型。

获取所述无人机的有效通信距离、飞行速度和数据传输所需时间，并根据所述有效通信距离、所述飞行速度、所述数据传输所需时间以及所述标记后的地面模型，利用最短路径规划算法在中规划出所述飞行路线。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于无人机的物联网通信系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的无人机的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的无人机底座的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种基于无人机的物联网通信系统，包括：

至少一个物联网终端、至少一个无人机和至少一个无人机底座，所述无人机分别与所述物联网终端和所述无人机底座通信连接。

如图2所示，所述无人机上设置有：用于与所述物联网终端通信的第一数据收发单元、用于规划所述无人机的飞行路径的人工智能单元以及用于控制所述无人机飞行动作的基础飞控单元；所述第一数据收发单元分别与所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接，所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接。

如图3所示，所述无人机底座上设置有：用于与所述无人机通信的第二数据收发单元、用于给所述无人机充电的电源管理单元，用于控制所述第二数据收发单元和所述电源管理单元的控制单元；所述控制单元分别与所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接，所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接。

所述无人机底座还与后台通信连接。

其中，基础飞控单元负责处理底层飞行任务，还连接有4个电机作为飞机的四个引擎，在该单元上还设置有陀螺仪，加速度计，高度计等用来控制飞行姿态。

其工作时，所述无人机通过所述人工智能单元生成较优的飞行路线，并按照所述飞行路线飞行。其中，较优的飞行路线可以根据需要通信的物联网终端的位置进行人工生成，也可以通过人工智能单元自动生成。

然后，所述无人机按照所述飞行路线依次飞行到需要通信的物联网终端的位置，并通过所述第一数据收发单元与所述物联网终端通信以获取所述物联网终端中的待传输数据。

其次，在获取完所有所述待传输数据后，所述无人机飞回到所述无人机底座，并接受所述无人机底座充电，且将所述待传输数据通过所述第二数据收发单元发送给所述无人机底座。

最后，所述无人机底座将所述待传输数据发送至后台，从而完成物联网终端与后台的通信。

具体地，无人机底座可以通过安装4G、WIFI、RJ48等模块与后台通信。

可选地，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达、所述GPS装置、所述第一数据收发单元和所述基础飞控单元电连接。通过SoC芯片、光学雷达和GPS装置组成的人工智能单元能够根据光学雷达和GPS装置采集的信息在SoC芯片中实时规划出最优飞行路线，从而提高通信效率。

其中，SoC芯片主要处理光学雷达和GPS装置传回的数据，可通过传回数据规划飞行路线，以保障能够以最短的路径收回所有任务中物联网终端上的数据，避开障碍物，控制无人机。其中，GPS模块上应当配备有GPS天线。

需要说明的是，SoC全称System on Chip，为芯片级系统，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。

可选地，所述第一数据收发单元包括处理器、通信装置和存储装置；所述处理器分别与所述通信装置、所述存储装置、所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接。通过通信装置、存储装置、处理器组成的第一数据收发单元，能够有效实现无人机的对数据的传输和存储，以便后续物联网通信。

其中，通信装置可以为例如蓝牙的短距通信模块，该模块可与物联网终端通信，回收数据，也可以与无人机底座通信发送数据。

存储装置可以为emmc或UFS存储芯片，用于存储短距通信模块从物联网终端收集到的数据，在没有上传到后台之前数据全部存储在该芯片上。

处理器为常用MCU，主要控制通信模块和存储芯片。其中，通信模块需要连接天线用于无线收发数据。

可选地，所述无人机上还设置有第一无线充电线圈，所述无人机底座上还设置有与所述第一无线充电线圈配合使用的第二无线充电线圈；所述第一无线充电线圈与所述基础飞控单元电连接，所述第二无线充电线圈与所述电源管理单元电连接。通过在无人机上设置第一无线充电线圈，在无人机底座上设置与第一无线充电线圈配合使用的第二无线充电线圈，可实现无人机的无线充电，使充电更加方便。

可选地，所述无人机底座上还设置与所述控制单元电连接的降落信标，所述无人机上还设置有用于识别所述降落信标的降落辅助摄像头，所述降落辅助摄像头与所述基础飞控单元电连接。通过设置降落信标和降落辅助摄像头，可通过降落辅助摄像头识别降落信标从而引导无人机的准确降落。

具体地，降落信标可以为LED组成的‘十’字结构，以方便辅助摄像头识别，用于引导无人机的准确降落。

可选地，所述无人机底座还设置有与所述控制单元电连接的电磁阻拦弹射器；所述无人机上还设置与所述电磁阻拦弹射器配合使用的电磁降落器。通过设置电磁阻拦弹射器和电磁降落器，在无人机起飞时，可通过电磁阻拦弹射器对无人机提供起飞动力，在无人机降落时可通过电磁降落器对无人机进行吸引，从而使无人机能够准确降落在底座上。

具体地，电磁阻拦弹射器和电磁降落器可以是由多组电磁铁和控制器组成，在无人机即将起飞的时候，无人机底座和无人机会通信，将无人机上的电磁铁和底座的电磁铁调整至磁极相同，在起飞瞬间产生斥力帮助飞机起飞，减少起飞过程中电量消耗，此时为电磁弹射状态。当飞机准备降落的时候，在用过降落信标进行初步对准降落点后，飞机和底座会相互通信，此时无人机上的电磁铁和底座的电磁铁会调整至异极状态，产生吸力，从而使无人机能够准确降落在底座上，此时为电磁拦阻状态。

可选地，所述电磁阻拦弹射器包括多个第一电磁线圈，所述电磁降落器包括多个第二电磁线圈，每个所述第一电磁线圈分别对应一个所述第二电磁线圈。通过采用多个第一电磁线圈构成电磁阻拦弹射器，多个第二电磁线圈构成电磁降落器，不仅结构简单，而且仅通过改变两个电磁线圈的磁性即可实现无人机的排斥或吸引，以对无人机提供起飞动力或辅助无人机准确降落。

可选地，所述电源管理单元还包括锂电池和太阳能电池板。通过在电源管理单元上设置有锂电池和太阳能电池板，可在没有外接电源的情况下通过电池给无人机充电，也可利用太阳能进行供电，不仅环保而且能够保证无人机能随时充电。

此处，电源管理单元主要处理接入的电源，控制无线充电线圈为无人机充电，以及为底座中的电池充电。锂电池主要为底座提供二级电源，在没有外接电源的情况下通过电池给无人机充电。当底座由非连续电源供电，例如太阳能板供电时，锂电池可作为缓冲电池。

在实际应用场景中，以保护区物联网养蜂应用为例，由于在野生保护区内没有任何信号覆盖，如果需要GPRS信号覆盖需要和电信公司协商，费用非常昂贵。如果使用WIFI覆盖，需要几十个AP才能将保护区覆盖完全。费用高是一方面，电磁辐射会对蜜蜂及其他野生动物产生干扰，在保护区内安装设备会有环保行政方面的压力。而且智能蜂箱一般会分散摆放，没有办法集中架设信号源。

在这种应用场景下，可以使用本基于无人机的物联网通信系统，蜂箱数据不需要非常高评率的收集，所以只需要少量的无人机即可。每个智能蜂箱都会反馈它们的GPS点，将这些点录入到无人机中，无人机将利用人工智能单元自动规划出最短线路，并且通过数据量和传输速度以及通信角度计算出接收完成一次需要的时间，规划数最合适的飞行高度和路径。配合光学雷达，无人机能够感测到地形情况，包括树林的高低，在安全的范围内确保信息质量和传输速度。在全部智能蜂箱的数据全部收集完成后，无人机将返回无人机底座处，与底座通信，底座进入接受降落的状态，开发助降落系统和电磁拦阻系统。

在上述两个系统的帮助下，准确的降落在底座上。此时底座会开放无线充电线圈，为无人机充电。与此同时无人机底座会通过短距传输模块从无人机上下载数据，然后通过安装的通信模块发送至后端服务器。此时无人机上可以只有数据通信单元工作，其他部分进入休眠待机状态。以降低飞机功耗。

无人机在飞机过程中会实时监控飞机电量，以及计算当前位置飞回底座的最短距离。让剩余电量即将不足以用最短路径飞回底座时，飞机回放弃所有任务飞回底座，再充电完成后，再次起飞完成剩余任务。

飞机底座配备有电池，在野外环境可以连接一些清洁能源，例如太阳能电池板，可以更具当地气象条件计算出需要配备的电池大小。可以在晴天利用太阳能为电池充电，在天气不足以发电或者晚上，由电池为底座供电和为无人机充电。

本实施例提供一种基于无人机的物联网通信方法，应用上述的基于无人机的物联网通信系统进行通信，其方法包括如下步骤：

无人机通过人工智能单元生成飞行路线，并按照所述飞行路线飞行。

所述无人机按照所述飞行路线依次飞行到需要通信的物联网终端的位置，并通过第一数据收发单元与所述物联网终端通信以获取所述物联网终端中的待传输数据。

在获取所有所述待传输数据后，所述无人机飞回到无人机底座，并接受所述无人机底座充电，且将所述待传输数据通过第二数据收发单元发送给所述无人机底座。

所述无人机底座将所述待传输数据发送至后台。

可选地，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达和所述GPS装置电连接。

所述通过所述人工智能单元生成飞行路线具体包括如下步骤：

所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达和所述GPS装置电连接。

所述通过人工智能单元生成飞行路线具体包括如下步骤：

所述无人机通过所述光学雷达对需要通信的物联网终端的所处区域进行扫描，得到扫描信息，并由所述SoC芯片根据所述扫描信息利用SLAM算法进行建模，得到地面模型。

通过所述GPS装置获取需要通信的物联网终端的位置信息，并将所述位置信息标记在所述地面模型中，得到标记后的地面模型。

获取所述无人机的有效通信距离、飞行速度和数据传输所需时间，并根据所述有效通信距离、所述飞行速度、所述数据传输所需时间以及所述标记后的地面模型，利用最短路径规划算法在中规划出所述飞行路线。

需要说明的是，SLAM算法全称simultaneous localization and mapping，为即时定位与地图构建。

需要说明的是，最短路径规划算法可以是A*或者Dijkstra等算法。

在实际应用中，无人机可通过GPS定位需要通信的物联网终端位置，再使用光学雷达对地面进行扫描，然后在人工智能单元中使用SLAM算法对地面进行建模，并将GPS坐标点标记在数据模型中，系统会计算该信号点有效通信距离，数据量和传输所需要的时间，以及飞跃的速度，其中，系统可以是后台系统也可以是SoC芯片系统。系统平衡上述三个参数之间的关系。由于距离越近，信号质量越高，相对传输速度可以保证，但不会无限增大，还要确保安全飞行高度。传输速度越快，需要传输的时间越短，飞机就可以用更快的速度飞行。就可以飞跃更远的航程。飞机可以利用最优解算法计算参数间的关系，当有节点发生变化后，将会重新计算。在得出最优解后，结合SLAM算法得出的地理模型，将地理模型在人工智能单元中，其中，数据量过大可能需要远程计算机协助运行A*或者Dijkstra等算法规划出三维空间内的最优路径，然后导入至无人机引导飞行。其整个过程中不需要人工干预和操作。

需要说明的是，一个物联网通信区域内最少配备一架无人机，用户可以根据收据收集的频率的要求增加飞机数量。

综上所述,本实施例提供的一种基于无人机的物联网通信系统及方法，通过至少一个物联网终端、至少一个无人机和至少一个无人机底座，组成的基于无人机的物联网通信系统，其中，所述无人机分别与所述物联网终端和所述无人机底座通信。不仅组网简单、不受地形影响、成本较低，而且在工作时，无人机可周期性的飞到需要通信的物联网终端处，通过第一数据收发单元回收物联网终端的数据，再飞回到无人机底座将数据通过第二数据收发单元传输给无人机底座，无人机底座再将数据回传给后台，从而实现基于无人机的物联网通信，整个通信过程不受限于环境影响，解决的在没有信号覆盖区域的物联网组网通信问题。也避免了对周围野生动物造成影响。且通过人工智能单元生成较优的飞行路线，再让无人机依照飞行路线对物联网终端的待传输数据进行采集，从而提高了无人机的信息采集效率，相应地节省了飞行时间，提高了物联网通信速度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，包括：

至少一个物联网终端、至少一个无人机和至少一个无人机底座，所述无人机分别与所述物联网终端和所述无人机底座通信连接；

所述无人机上设置有：用于与所述物联网终端通信的第一数据收发单元、用于规划所述无人机的飞行路径的人工智能单元以及用于控制所述无人机飞行动作的基础飞控单元；所述第一数据收发单元分别与所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接，所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接；

所述无人机底座上设置有：用于与所述无人机通信的第二数据收发单元、用于给所述无人机充电的电源管理单元，用于控制所述第二数据收发单元和所述电源管理单元的控制单元；所述控制单元分别与所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接，所述电源管理单元和所述第二数据收发单元电连接；

所述无人机底座还与后台通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达、所述GPS装置、所述第一数据收发单元和所述基础飞控单元电连接。

3.根据权利要求1所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述第一数据收发单元包括处理器、通信装置和存储装置；所述处理器分别与所述通信装置、所述存储装置、所述人工智能单元和所述基础飞控单元电连接。

4.根据权利要求1所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述无人机上还设置有第一无线充电线圈，所述无人机底座上还设置有与所述第一无线充电线圈配合使用的第二无线充电线圈；所述第一无线充电线圈与所述基础飞控单元电连接，所述第二无线充电线圈与所述电源管理单元电连接。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述无人机底座上还设置有与所述控制单元电连接的降落信标，所述无人机上还设置有用于识别所述降落信标的降落辅助摄像头，所述降落辅助摄像头与所述基础飞控单元电连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述无人机底座还设置有与所述控制单元电连接的电磁阻拦弹射器；所述无人机上还设置与所述电磁阻拦弹射器配合使用的电磁降落器，所述电磁降落器与所述基础飞控单元电连接。

7.根据权利要求6所述一种基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述电磁阻拦弹射器包括多个第一电磁线圈，所述电磁降落器包括多个第二电磁线圈，每个所述第一电磁线圈分别对应一个所述第二电磁线圈。

8.根据权利要求6所述一种基于无人机的物联网通信系统，其特征在于，所述电源管理单元包括锂电池和太阳能电池板。

9.一种基于无人机的物联网通信方法，其特征在于，应用权利要求1至8任一项所述的基于无人机的物联网通信系统进行通信，所述方法包括如下步骤：

无人机通过人工智能单元生成飞行路线，并按照所述飞行路线飞行；

所述无人机按照所述飞行路线依次飞行到需要通信的物联网终端的位置，并通过第一数据收发单元与所述物联网终端通信以获取所述物联网终端中的待传输数据；

在获取所有所述待传输数据后，所述无人机飞回到无人机底座，并接受所述无人机底座充电，且将所述待传输数据通过第二数据收发单元发送给所述无人机底座；

所述无人机底座将所述待传输数据发送至后台。

10.根据权利要求9所述的基于无人机的物联网通信方法，其特征在于，所述人工智能单元包括SoC芯片、光学雷达和GPS装置，所述SoC芯片分别与所述光学雷达和所述GPS装置电连接；

所述通过人工智能单元生成飞行路线具体包括如下步骤：

所述无人机通过所述光学雷达对需要通信的物联网终端的所处区域进行扫描，得到扫描信息，并由所述SoC芯片根据所述扫描信息利用SLAM算法进行建模，得到地面模型；

通过所述GPS装置获取需要通信的物联网终端的位置信息，并将所述位置信息标记在所述地面模型中，得到标记后的地面模型；

获取所述无人机的有效通信距离、飞行速度和数据传输所需时间，并根据所述有效通信距离、所述飞行速度、所述数据传输所需时间以及所述标记后的地面模型，利用最短路径规划算法在中规划出所述飞行路线。