CN114071523A - 一种基于双无线通讯模组的通信终端及通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于双无线通讯模组的通信终端及通信方法，通信终端包括USB接口、USB集线器和两个无线通讯模组；USB接口用于接收来自电网集中器的USB信号；USB信号包括数据和/或指令；USB集线器用于将所述USB信号分流到不同的无线通讯模组；两个无线通讯模组用于，根据流向各自的USB信号，分别与远程服务器进行通信。本发明能够提升电网管理效率和稳定性。

Description

一种基于双无线通讯模组的通信终端及通信方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种基于双无线通讯模组的通信终端及通信方法。

背景技术

现如今，随着电子技术的发展以及大量标准化接口广泛应用于汽车、无人机、电脑等，电子产品为了提升可靠性与性能等优势，纷纷开始让产品通过实现模块化。如电脑的独立显卡、光驱系统、散热系统，汽车的高清摄像系统、照明系统、GPS定位系统等等。

在智能电网场景中，每家有一个单独的电表实现用电的统计，将每家每户的电表通过通信总线汇总到集中器上，再由集中器上传到远端，如上报给远程集中抄表系统的中心管理设备和控制设备。其中集中器与云端的数据通信、系统命令传输等等需要无线通讯部分往往是由作为独立的模组化终端系统负责，外挂在集中器上。目前现有的连接到电网集中器的通信终端通常都是使用一个通信模组，通过在无线通讯模组上使用GPIO口外挂一个SIM卡接口，再通过天线实现无线通讯。

现有的方案有如下明显缺点：首先，集中器往往需要承载较多不同功能的模组，结构外形较大，难以满足客户对设备小型化的需求；其次，工业级设备工作环境比较复杂甚至极端，通信终端容易出现不良或故障问题，会导致集中器与远端主机的数据传输中断，降低电网管理效率。

发明内容

本发明实施例提供一种基于双无线通讯模组的通信终端及通信方法，能够至少部分地克服上述技术缺陷，提升电网管理效率和稳定性。

第一方面，本发明实施例提供一种基于双无线通讯模组的通信终端，通信终端包括USB接口、USB集线器和两个无线通讯模组；其中：所述USB接口用于接收来自电网集中器的USB信号；所述USB信号包括数据和/或指令；所述USB集线器用于将所述USB信号分流到不同的无线通讯模组；所述两个无线通讯模组用于，根据流向各自的USB信号，分别与远程服务器进行通信。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述两个无线通讯模组具体用于，分别将流向各自的USB信号所包含的数据发送至所述远程服务器的数据库。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述两个无线通讯模组中的至少一个无线通讯模组还连接有信号指示装置和定位装置；所述信号指示装置用于指示其所连接的无线通讯模组的工作状态是否正常；所述定位装置用于获得定位信息，所述至少一个无线通讯模组具体用于将所述定位信息和流向自身的USB信号所包含的数据发送至所述远程服务器。

基于第一方面，在可能的实施例中，流向不同无线通讯模组的USB信号分别包含不同数据源产生的数据。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述USB集线器还用于，基于远程服务器的指令，配置源于不同数据源的USB信号和不同无线通讯模组之间的对应关系。

基于第一方面，在可能的实施例中，当所述两个无线通讯模组中的一个无线通讯模组发生通信故障时，另一个无线通信模块用于向所述远程服务器上报所述通信故障的信息。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述两个无线通讯模组中的至少一个无线通讯模组还连接有SIM切换开关，所述SIM切换开关用于在至少两种SIM卡中选择当前通信所采用的SIM卡。

基于第一方面，在可能的实施例中，所述至少两种SIM卡包括独立SIM和嵌入式SIM卡。

第二方面，本发明实施例提供一种基于双无线通讯模组的通信终端的通信方法，即所述方法可应用于通信终端，所述通信终端包括USB接口、USB集线器和两个无线通讯模组；所述方法包括：

通过所述USB接口接收来自电网集中器的USB信号；所述USB信号包括数据和/或指令；

通过所述USB集线器将所述USB信号分流到不同的无线通讯模组；

通过所述两个无线通讯模组，根据流向各自的USB信号分别与远程服务器进行通信。

具体的，所述通信终端具体为如第一方面任意实施例描述的通信终端。

本申请实施例的方案包括多种优点：首先，极大提高电网通讯系统稳定性，通过双无线通信模块的设置，当其中一个无线通信模块出现问题时，也不会影响到其他的模块。其次，通过故障检测上报机制以及信号指示装置的设置，还有助于管理员及时获知故障情况，以便于后续的排障处理。这样，提高了通信终端的稳定性与可靠性；再次，通过在通信终端中设置定位模块等，减少了原有方案中集中器外形较大的弊端，满足客户对设备小型化的需求，在通讯、功能多样性、结构尺寸之间做到比较平衡，更有利集中器与通信终端的标准化。

附图说明

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他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种系统的架构图；

图2是本发明实施例提供的一种通信终端的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种通信终端的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种数据传输场景的示意图；

图5是本发明实施例提供的一种通信故障场景的示意图；

图6是本发明实施例提供的一种通信方法的流程示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

首先介绍本申请实施例提供的一种系统架构，如图1所示，在智能电网场景中，一种系统包括集中器(或称电网集中器)、通信终端和云服务器(或称远程服务器)，通信终端与云服务器之间可进行无线通信连接(ANT)，集中器可通过USB总线实现与通信终端连接。其中，集中器将各个电表的数据通过通信总线进行汇总，集中器将数据发送给通信终端，本申请实施例中的通信终端配置有至少两个无线通信模组(如图中MOUDLE1和MOUDLE2)，不同无线通信模组可以处置数据流中的不同数据源的数据，而且每种无线通信模组均可以具有多种SIM卡。不同的SIM卡例如可以包括独立SIM和嵌入式SIM卡(eSIM)。上述至少两个无线通信模组可以用于增强系统通信的稳定性。数据源的数据可以由不同无线通信模组通过无线方式发送到云服务器的数据库，云服务器例如可以是电网的中心管理设备或控制设备。从而实现云服务器对各种电表数据的管理和控制。

进一步参见图2，图2示出了一种基于双无线通讯模组的通信终端，所述通信终端至少包括USB接口、USB集线器和至少两个无线通讯模组(例如MOUDLE1和MOUDLE2)；USB接口和USB集线器连接，USB集线器和该至少两个无线通讯模组分别连接，其中：

USB接口用于接收来自电网集中器的USB信号；所述USB信号包括数据和/或指令；可以理解的，由于电网集中器连接了不同的电表，其可以通过汇总各个电表的数据进而发送到通信终端的USB接口。

USB集线器用于将所述USB信号分流到不同的无线通讯模组；具体的，可以预先配置不同的无线通讯模组对应不同数据源(或者数据集)的电表数据，通过USB集线器可以将不同的数据分别导向不同的无线通讯模组。

两个无线通讯模组用于，根据流向各自的USB信号，分别与远程服务器进行通信。也就是说，各个无线通讯模组获得待发送的数据后，分别调用不同模块对应的通信能力(例如SIM卡，无线通信天线等)将数据发送到远程服务器(即云服务器)。其中，每种无线通信模组均可以具有多种SIM卡。不同的SIM卡例如可以包括独立SIM和嵌入式SIM卡。

进一步的，在一种实现方案中，通信终端的电路结构示例性地实现如图3所示。

集中器的信号可以通过标准连接器(即USB接口，INTERFACE)输入到通讯终端，由集中器传输过来的信号即为USB信号，USB信号可以包含数据或系统命令等信息。USB信号进入通信终端后，进一步传输到USB集线器(即USBHUB系统)，通过USBHUB系统与无线通信模块1和/或无线通信模块2进行数据与指令的传输。其中，无线通信模块1、无线通信模块2可以是4G通信模块，如图示中的4G MOUDLE1和4G MOUDLE2。

为了提高通信的可靠性，实现对无线通信模块的通信状态的可视化，可以配合至少一个无线通信模块具有信号指示装置，例如图示中无线通信模块1配置有一个LED装置，当无线通信模块1正常工作时，其指示灯亮；当无线通信模块1正常异常或故障时，其指示灯灭。这样，用户就可以对无线通信模块1的工作状态一目了然。可以理解的，为了实现对无线通信模块2的工作状态的指示，还可以进一步给无线通信模块2配置另一个信号指示装置(图未示)。

另外，为了实现集中器的减负，减小集中器的体积大小，满足用户对集中器设备小型化的需求，还可以把部分原先在集中器中的功能转移到通信终端中，例如，可以在通信终端中配置定位装置，该定位装置可以是GPS定位装置、北斗定位装置、GLONASS定位装置、伽利略定位装置或者其他能够实现设备定位功能的定位装置，所述定位装置用于获得通信终端的定位信息。在这种情况下，集中器中可以不再配置有定位装置，此时只需要把各个数据源的数据汇总发送到通信终端即可(即现有方案需要同时发送集中器的定位数据)。这样，能够实现集中器设备的小型化。通信终端后续可以将定位装置获得的定位信息作为各个集中器的定位信息，进而将所述定位信息和流向自身的USB信号所包含的数据发送至所述远程服务器。可以理解的，由于集中器和无线通信模块可以近距离部署，所以上述定位信息的可信度是足够采纳的。

其中，具体实现中，可以配置其中某个无线通信模块连接到定位装置，如图3中显示是无线通信模块1连接到了GPS定位装置，通过无线通信模块1控制GPS系统反馈集中器的位置信息。此外，还可以同时配置所有的无线通信模块均连接到定位装置，以便于各个无线通信模块获取各自所需的定位信息。

另外，每个无线通讯模组均对应有至少两种SIM卡，具体的，每个无线通讯模组连接有SIM切换开关，每个SIM切换开关分别与至少两种SIM卡连接，所述SIM切换开关用于在至少两种SIM卡中选择当前通信所采用的SIM卡。如图3所示，4G MOUDLE1连接到了SIM切换开关1(即SIM1 SWITCH)，SIM切换开关1分别连接到了两种SIM卡：独立SIM(即SIM1)和嵌入式SIM卡(即eSIM1)。4G MOUDLE1通过SIM切换开关1来控制SIM、eSIM的切换,其中SIM是传统的独立卡，eSIM是内置芯片功能卡。SIM切换开关1切换的逻辑可以是基于当前的通信信号强弱程度、或者当前的通信带宽、或者通信拥塞程度、或者数据/信号类型等。本申请实施例不做限定。

同理，4G MOUDLE2连接到了SIM切换开关2(即SIM2 SWITCH)，SIM切换开关2也分别连接到了两种SIM卡：独立SIM(即SIM2)和嵌入式SIM卡(即eSIM2)。4G MOUDLE2通过SIM切换开关2来控制SIM、eSIM的切换。SIM切换开关2切换的逻辑也可以是基于当前的通信信号强弱程度、或者当前的通信带宽、或者通信拥塞程度、或者数据/信号类型等。本申请实施例不做限定。

此外，通信终端中还可以配置有电源模块(DCDC)，用于实现对通信终端的电能供应。

本申请实施例中，可以预先配置不同无线通信模块来处理不同数据源(数据集)的电表数据。具体的，通信终端中的USB集线器可以基于远程服务器的指令，配置源于不同数据源的USB信号和不同无线通讯模组之间的对应关系。

如图4所示，数据源1例如包括A区域的电表数据，具体可以包含电表A1，电表A2，电表A3、、、等电表的数据。数据源2例如包括B区域的电表数据，具体可以包含电表B1，电表B2，电表B3、、、等电表的数据。可以预先配置无线通信模块1对应数据源1，无线通信模块2对应数据源2。上述数据发送到集中器后，由集中器进一步以USB信号的方式发给通信终端。通信终端收到数据后，USB集线器将进一步分流，将数据源1的数据发给无线通信模块1，将数据源2的数据发给无线通信模块2。各个无线通信模块再进一步利用定位装置的定位信息，在各自对应的切换器选择出当前通信采用的SIM卡后，各自将数据和定位信息发送至云服务器(即远程服务器)。

具体的，两个无线通讯模组可以分别将流向各自的USB信号所包含的数据发送至云服务器的数据库，这样，不同的无线通信模块的数据就可以在同一个数据库中得到管理。也就是说，通讯终端不仅能与集中器、云服务器实现外部的数据传输闭环，而且能够方便管理员对在不同无线通信模块之间实现数据的共享，保障了对数据的正常管理。

进一步的，为了提高通信终端通讯稳定性与可靠性，可以利用双无线通讯模组进行故障状态上传或者进行通信功能的备份。例如当所述两个无线通讯模组中的一个无线通讯模组发生通信故障时，另一个无线通信模块用于向所述远程服务器上报所述通信故障的信息。

参见图5，当无线通信模块1不能正常地接收数据源1的数据，或者当无线通信模块1不能正常向云服务器发送数据时，即无线通信模块1工作异常或者出现故障，此时，无线通信模块2将向云服务器上报无线通信模块1的故障情况，以便于管理员掌握通信终端的相关工作情况。

此外，可能实施例中，当无线通信模块1出现故障时，无线通信模块2还可以接替无线通信模块1的能力。也就是说，无线通信模块2可以协助无线通信模块1继续将数据源1的数据发送到云服务器，以保证数据传输的及时性。

因此，本申请实施例中的通信终端，即使其中一个无线通信模块出现问题，也不会影响到其他的模块，这样，提高了产品的稳定性与可靠性。

本申请实施例中，当USB信号通过标准接口进入通信终端时，可以通过USB_HUB系统后分别连接到两个无线通讯模组实现与云服务器的通讯，并可通过无线通信模组的GPIO口对LED的控制来指示无线通讯模组的工作状态，通过无线通信模组的UART口来与GPS模组的通讯，通过天线实现与云务器的数据收发并通过USB与核心板通信，来实现云服务器与终端的通讯与控制闭环。

综上，本申请实施例的方案包括多种优点：

首先，极大提高电网通讯系统稳定性，通过双无线通信模块的设置，当其中一个无线通信模块出现问题时，也不会影响到其他的模块。

其次，通过故障检测上报机制以及信号指示装置的设置，还有助于管理员及时获知故障情况，以便于后续的排障处理。这样，提高了通信终端的稳定性与可靠性。

再次，通过在通信终端中设置定位模块等，减少了原有方案中集中器外形较大的弊端，满足客户对设备小型化的需求，在通讯、功能多样性、结构尺寸之间做到比较平衡，更有利集中器与通信终端的标准化。

上文详细阐述了本发明实施例涉及的系统及通信终端，基于相同的发明构思，下面提供基于上述双无线通讯模组的通信终端的通信方法，所述方法可应用于上文图1-图5的任意实施例所描述的通信终端，参见图6，所述方法包括但不限于以下步骤：

步骤301、通过所述USB接口接收来自电网集中器的USB信号；所述USB信号包括数据和/或指令。

步骤302、通过所述USB集线器将所述USB信号分流到不同的无线通讯模组。

步骤303、通过所述两个无线通讯模组，根据流向各自的USB信号分别与远程服务器进行通信。

基于上文图1-图5的任意实施例的描述，本领域技术人员将知晓上述方法的具体实现过程，所以，为了说明书的简洁，这里不再展开赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，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流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种基于双无线通讯模组的通信终端，其特征在于，所述通信终端包括USB接口、USB集线器和两个无线通讯模组；其中：

所述USB接口用于接收来自电网集中器的USB信号；所述USB信号包括数据和/或指令；

所述USB集线器用于将所述USB信号分流到不同的无线通讯模组；

所述两个无线通讯模组用于，根据流向各自的USB信号，分别与远程服务器进行通信。

2.根据权利要求1所述的通信终端，其特征在于，所述两个无线通讯模组具体用于，分别将流向各自的USB信号所包含的数据发送至所述远程服务器的数据库。

3.根据权利要求2所述的通信终端，其特征在于，所述两个无线通讯模组中的至少一个无线通讯模组还连接有信号指示装置和定位装置；

所述信号指示装置用于指示其所连接的无线通讯模组的工作状态是否正常；

所述定位装置用于获得定位信息，所述至少一个无线通讯模组具体用于将所述定位信息和流向自身的USB信号所包含的数据发送至所述远程服务器。

4.根据权利要求3所述的通信终端，其特征在于，流向不同无线通讯模组的USB信号分别包含不同数据源产生的数据。

5.根据权利要求4所述的通信终端，其特征在于，所述USB集线器还用于，基于远程服务器的指令，配置源于不同数据源的USB信号和不同无线通讯模组之间的对应关系。

6.根据权利要求1-4任一项所述的通信终端，其特征在于，当所述两个无线通讯模组中的一个无线通讯模组发生通信故障时，另一个无线通信模块用于向所述远程服务器上报所述通信故障的信息。

7.根据权利要求1-4任一项所述的通信终端，其特征在于，所述两个无线通讯模组中的至少一个无线通讯模组还连接有SIM切换开关，所述SIM切换开关用于在至少两种SIM卡中选择当前通信所采用的SIM卡。

8.根据权利要求7所述的通信终端，其特征在于，所述至少两种SIM卡包括独立SIM和嵌入式SIM卡。

9.一种基于双无线通讯模组的通信终端的通信方法，其特征在于，所述通信终端包括USB接口、USB集线器和两个无线通讯模组；所述方法包括：

通过所述USB接口接收来自电网集中器的USB信号；所述USB信号包括数据和/或指令；

通过所述USB集线器将所述USB信号分流到不同的无线通讯模组；

通过所述两个无线通讯模组，根据流向各自的USB信号分别与远程服务器进行通信。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述通信终端为如权利要求1-8任一项所描述的通信终端。

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