CN212463256U - 一种物联网无线终端设备及通信模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种物联网无线终端设备及通信模块，物联网无线终端设备包括通信模块和数据采集控制模块，通信模块与数据采集控制模块通过USB或者串口连接，通信模块接收数据采集控制模块发送的联网请求，使得通信模块与主站装置之间通过无线专网进行通信，并得到第一IP地址，其中，第一IP地址是专网IP地址；通信模块接收数据采集控制模块发送的DHCP请求，使得通信模块与底层设备之间通过局域网进行通信，并得到第二IP地址，其中，第二IP地址是私有IP地址；通信模块根据第一IP地址和第二IP地址建立映射关系，使得数据采集控制模块与主站装置通过通信模块进行通信。

Description

一种物联网无线终端设备及通信模块

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种物联网无线终端设备及通信模块。

背景技术

随着物联网技术以及无线通信技术的发展，物联网无线终端应运而生。一般情况下，物联网无线终端由通信模块和数据采集控制模块组成，且通信模块和数据采集控制模块之间通过通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)或者串口进行连接，也就是基于USB网络与其他网络设备进行类似于以太网的通信。

现有技术主要通过将第四代(The Fourth Generation,4G)网络转换为USB网络，从而使得数据采集控制模块可以通过USB接口接入到互联网中，然而，本申请的发明人在研究和实践中发现，在数据采集控制模块接入到互联网之后，数据采集控制模块获取的网际互连协议(Internet Protocol,IP)地址可能是私有IP地址，因此物联网无线终端的数据采集控制模块仅能用作客户端。

发明内容

为了解决上述物联网无线终端的数据采集控制模块仅能用作客户端而导致的问题，本申请实施例公开了一种物联网无线终端设备及通信模块，使得物联网无线终端的数据采集控制模块不仅可以作为客户端，也可以作为服务器端。

第一方面，本申请提供了一种物联网无线终端设备，所述物联网无线终端设备包括通信模块和数据采集控制模块，所述通信模块与所述数据采集控制模块通过USB或者串口连接，

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的联网请求，使得所述通信模块与主站装置之间通过无线专网进行通信，并得到第一IP地址，其中，所述第一IP地址是专网IP地址；

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的动态主机配置协议(DynamicHost Configuration Protocol,DHCP)请求，使得所述通信模块与底层设备之间通过局域网进行通信，并得到第二IP地址，其中，所述第二IP地址是私有IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址和所述第二IP地址建立映射关系，使得所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信。

在一些可能的设计中，所述数据采集控制模块通过所述通信模块进行通信包括：

所述通信模块接收所述主站装置发送的第一数据包，其中，所述第一数据包的目的IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址对所述第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包，其中，所述第二数据包的目的IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块将所述第二数据包发送给所述数据采集控制模块。

在一些可能的设计中，所述数据采集控制模块通过所述通信模块进行通信还包括：

所述通信模块接收到所述数据采集控制模块发送的第三数据包，其中，所述第三数据包的源IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址对所述第三数据包进行重新封装，从而得到第四数据包，其中，所述第四数据包的源IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块将所述第四数据包发送给所述主站装置。

在一些可能的设计中，所述专网为第二代(The Second Generation,2G)网络、第三代(The Third Generation,3G)网络、第四代(The Fourth Generation,4G)网络、第五代(The Fifth Generation,5G)网络以及第六代(The Sixth Generation,6G)网络中的任意一种，所述局域网为USB网络或者串口网络，所述USB网络为以太网控制模型(EthernetControlModel,ECM)网络或者远程网络驱动接口规范(Remote Network DriverInterface Specification,RNDIS)网络。

在一些可能的设计中，所述数据采集控制模块配置有LINUX系统。

上述物联网无线终端设备中包括有通信模块和数据采集控制模块，通信模块通过建立专网IP地址和私有IP地址之间的静态IP映射关系，从而实现数据采集控制模块既可以作为客户端访问主站装置，也可以作为服务器端以接收主站装置的远程访问。

第二方面，本申请提供了一种通信模块，所述通信模块应用于物联网无线终端设备中，所述物联网无线终端设备包括所述通信模块和数据采集控制模块，所述通信模块和所述数据采集控制模块通过USB或者串口连接，

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的联网请求，使得所述通信模块与主站装置之间通过无线专网进行通信，并得到第一IP地址，其中，所述第一IP地址是专网IP地址；

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的DHCP请求，使得所述通信模块与底层设备之间通过局域网进行通信，并得到第二IP地址，其中，所述第二IP地址是私有IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址和所述第二IP地址建立映射关系，使得所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信。

在一些可能的设计中，所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信包括：

所述通信模块接收所述主站装置发送的第一数据包，其中，所述第一数据包的目的IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址对所述第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包，其中，所述第二数据包的目的IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块将所述第二数据包发送给所述数据采集控制模块。

在一些可能的设计中，所述通信模块根据所述第一IP地址和所述第二IP地址建立映射关系，使得所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信还包括：

所述通信模块接收到所述数据采集控制模块发送的第三数据包，其中，所述第三数据包的源IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址对所述第三数据包进行重新封装，从而得到第四数据包，其中，所述第四数据包的源IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块将所述第四数据包发送给所述主站装置。

在一些可能的设计中，所述专网为2G网络、3G网络、4G网络、5G网络以及6G网络中的任意一种，所述局域网为USB网络或者串口网络，所述USB网络为ECM网络或者RNDIS网络。

在一些可能的设计中，所述数据采集控制模块配置有LINUX系统。

上述通信模块通过建立专网IP地址和私有IP地址之间的静态IP映射关系，从而将数据采集控制模块与主站装置建立了通信连接，使得数据采集控制模块既可以作为客户端访问主站装置，也可以作为服务器端，接收主站装置的远程访问。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本申请提供的一种应用场景的示意图；

图2是本申请提供的一种通信系统的结构示意图；

图3是本申请提供的一种数据采集控制模块接收主站装置发送的数据包的流程示意图；

图4是本申请提供的一种数据采集控制模块向主站装置发送数据包的流程示意图；

图5是本申请提供的一种物联网无线终端设备的结构示意图；

图6是本申请提供的一种通信模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

本申请提供的物联网无线终端设备可以应用于多个场景，例如，电力供配电、集中抄表等电力通信领域，下面将通过具体的应用场景对本申请实施例进行详细介绍。

在电力供配电的应用场景中，如图1所示，电力供配电系统包括配电主站110、配电变压器监测终端(Distribution Transformer Supervisory Terminal Unit,TTU)120以及配电变压器130，其中，TTU120与配电主站110通过无线专网进行通信，TTU120与配电变压器130通过载波或者RS485进行通信。具体的，TTU120通过ECM网络或者RNDIS网络对配电变压器130进行信息采集和控制，从而对配电变压器130的运行工况进行有效且实时地监测；TTU120还可以将采集得到的配电变压器130的工况信息通过无线专网传送到主站装置110中，从而为配电主站110提供配电系统运行控制及管理所需的数据。

可以看出，TTU120同时具备数据采集控制功能以及通信功能，因此TTU可以作为一种物联网无线终端设备。但是，由于TTU的IP地址是私有IP地址，而配电主站110的IP地址是专网IP地址，因此以上述方式实现的电力供配电中，TTU120只能作为客户端，不能作为服务器端，也就是说，TTU120只能向配电主站110发送配电变压器130的工况信息，而不能接收配电主站110发送的访问。

类似的，在集中抄表的应用场景中，集中器也可以作为一种物联网无线终端设备，通过ECM网络或者RNDIS网络对电表采集器进行信息采集和控制，并通过无线专网将获取的电表数据传送给用电管理中心(主站装置)，但是由于集中器的IP地址是私有IP地址，因此集中器与用电管理中心进行通信时，集中器只能作为客户端，而不能作为服务器端。

因此，为了解决上述物联网无线终端设备与主站装置进行通信时，只能作为客户端，而不能作为服务器端的问题，本申请提供了一种物联网无线终端设备，其中，该物联网无线终端设备包括通信模块和数据采集控制模块，其中，通信模块的IP地址为专网IP地址，数据采集控制模块的IP地址为私有IP地址，因此在主站装置访问物联网无线终端设备时，可以首先访问通信模块的专网IP地址，然后通过专网IP地址与私有IP地址之间的IP映射关系，确定数据采集控制模块的私有IP地址，从而支持物联网无线终端设备作为服务器端以接收主站装置或者其他客户端的访问。

为了便于理解本申请实施例的技术方案，请参见图2，图2是本申请提供的一种通信系统的结构示意图，通信系统可包括主站装置210、物联网无线终端设备220以及底层设备230，其中，物联网无线终端设备220包括通信模块221和数据采集控制模块222。主站装置210与通信模块221之间通过无线专网连接，通信模块221与数据采集控制模块222通过USB或串口相连，数据采集控制模块222与底层设备230通过载波或者RS485进行通信。

本申请实施例的技术方案可以基于图2举例所示结构的通信系统或其形变结构来具体实施。下面结合图2示出的通信系统，详细解释利用主站装置210与物联网无线终端设备220之间的通信过程，即主站装置210与数据采集控制模块222之间的通信过程。

在本申请实施例中，为了实现主站装置210与数据采集控制模块222之间的数据通信，需要首先建立主站装置210与数据采集控制模块222之间的通信链路。其中，主站装置210与数据采集控制模块222之间的通信链路的建立过程包括但不限于如下步骤：

步骤一，数据采集控制模块222向通信模块221发送联网请求，使得通信模块221与主站装置210之间通过无线专网连接。

在一具体实施例中，数据采集控制模块222向通信模块221发送联网请求，通信模块221在接收到数据采集控制模块222发送的联网请求之后搜寻专网，然后根据搜寻结果确定可连接的专网，并通过拨号方式连接到该专网中，并由专网所在的服务器分配给通信模块221一个专网IP地址。例如，通信模块可以利用4G网卡搜寻到可用的4G网络，然后由4G网卡通过点对点协议(Point to Point Protocol,PPP)协议或者点对点协定隐形程式(Pointto Point Protocol Daemon,PPPD)协议将通信模块连接到4G网络中。

步骤二，数据采集控制模块222向通信模块221发送DHCP请求，使得通信模块221与底层设备230之间通过局域网连接，也就是说，使得数据采集控制模块222获取一个私有IP地址。

在一具体实施例中，数据采集控制模块222配置有LINUX系统，由于LINUX系统中存储有ECM驱动或者RNDIS驱动，因此数据采集控制模块222在向通信模块221发送DHCP请求之后，通信模块221便可以根据DHCP请求建立USB网络，并给数据采集控制模块222分配一个私有IP地址，其中，USB网络是ECM网络或者RNDIS网络。

需要说明的，当数据采集控制模块222向通信模块221发送DHCP请求之后，通信模块221可通过以下三种机制给数据采集控制模块230分配私有IP地址，分别是自动分配方式，即分配给数据采集模块222一个永久性的私有IP地址，使得数据采集控制模块222可以永久性的使用该私有IP地址；动态分配方式，即分配给数据采集控制模块222一个具有时间限制的私有IP地址；手工分配方式，即数据采集控制模块222的私有IP地址可以由用户自行设定。

步骤三，在步骤一与步骤二都执行的情况下，便可实现主站装置210与物联网无线终端设备220之间的通信。

需要说明的，步骤一和步骤二的执行顺序不分先后，在实际应用中，当数据采集控制模块222向通信模块221发送联网请求时，通信模块221检测是否已和数据采集控制模块222建立了USB网络，若已建立，则根据通信模块221获取的由网络运营商分配的专网IP地址和通信模块221分配给数据采集控制模块222的私有IP地址建立静态IP映射；或者，当数据采集控制模块222向通信模块221发送DHCP请求且已建立了USB网络时，通信模块221检测是否已和主站装置210建立了网络连接，若已建立，则根据通信模块221获取的由网络运营商分配的专网IP地址和通信模块221分配给数据采集控制模块222的私有IP地址建立静态IP映射。

应理解，上面只陈述了数据采集控制模块222与主站装置210通信链路的创建，未说明底层设备230与数据采集控制模块222通信链路的创建，这是因为数据采集控制模块222与底层设备230之间通过载波或者RS485进行通信。

还需说明的，USB网络可以是ECM网络，也可以是RNDIS网络，还可以是网络驱动接口规范(Network Driver Interface Specification,NDIS)网络。在通信模块建立的USB网络为NDIS网络的情况下，通信模块221分配给数据采集控制模块222的IP地址为专网IP地址，因此数据采集控制模块222可以直接接受主站装置210的访问。但是，数据采集控制模块222的LINUX系统中需要安装NDIS驱动之后，才能建立NDIS网络。

在本申请具体的实施例中，通信模块221相当于数据采集控制模块222的USB网卡，可实现专网网络转USB网络，从而使得数据采集控制模块222接入专网网络中。其中，通信模块221包括专网网卡和网关，以图3和图4为例，分别说明数据采集控制模块222接收主站装置210发送的数据包的具体过程以及数据采集控制模块222向主站装置210发送数据包的具体过程。如图3所示，数据采集控制模块222接收主站装置210发送的数据包的具体过程包括但不限于如下步骤：

S101、通信模块221接收主站装置210发送的第一数据包。

在一具体实施例中，专网网卡接收主站装置210发送的第一数据包，其中，第一数据包的目的IP地址是专网IP地址，专网IP地址是由专网所在的服务器分配给专网网卡的；第一数据包的源IP地址是主站装的IP地址。应理解，第一数据包的目的IP地址为专网IP地址，因此专网网卡可以接收到第一数据包。

S102、通信模块221根据专网IP地址以及静态IP映射关系，确定私有IP地址。

在一具体实施例中，私有IP地址是由通信模块分配给数据采集控制模块222的，即数据采集控制模块的IP地址是私有IP地址；静态IP映射关系是由通信模块221根据专网IP地址以及私有IP地址建立的，以使得通信模块可以根据专网IP地址确定私有IP地址，或者根据私有IP地址确定专网IP地址。

S103、通信模块221根据私有IP地址对第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包。

在一具体实施例中，专网网卡根据静态IP映射关系，确定私有IP地址，从而将第一数据包的目的IP地址修改为私有IP地址，得到第二数据包，其中，第二数据包的目的IP地址为私有IP地址。

S104、通信模块221将第二数据包发送给数据采集控制模块222。

在一具体实施例中，网关根据第二数据包的目的IP地址，将第二数据包发送给数据采集控制模块222。

上述方法中，利用通信模块可以将专网和局域网(ECM网络或者RNDIS网络)进行相互转换，换句话说，在主站装置向数据采集控制模块发送数据包的情况下，先将数据包发送至通信模块，然后根据专网IP地址和私有IP地址的静态IP映射关系，确定私有IP地址，从而将数据包转发给数据采集控制模块。

如图4所示，数据采集控制模块222向主站装置210发送数据包的具体过程包括但不限于如下步骤：

S201、通信模块221接收数据采集控制模块222发送的第三数据包。

在一具体实施例中，第三数据包的源IP地址是私有IP地址，私有IP地址是数据采集控制模块222的IP地址；第三数据包的目的IP地址是主站装置210的IP地址。

S202、通信模块221根据私有IP地址以及静态IP映射关系，确定专网IP地址。其中，专网IP地址是专网网卡的IP地址。

S203、通信模块221根据专网IP地址对第三数据包进行重新封装，从而得到第四数据包。

在一具体实施例中，通信模块221将第三数据包的源IP地址修改为专网IP地址，得到第四数据包，并将第四数据包发送给专网网卡。

S204、通信模块221将第四数据包发送给主站装置210。

在一具体实施例中，专网网卡221根据第四数据包的目的IP地址将第四数据包发送给主站装置210，其中，第四数据包的目的IP地址与第三数据包的目的IP地址相同，即第四数据包的目的IP地址是主站装置210的IP地址。

上述方法中，利用通信模块建立专网IP地址和私有IP地址的静态IP映射关系，从而在数据采集控制模块向主站装置发送数据包的情况下，根据数据包的源IP地址(私有IP地址)确定专网IP地址，进而实现由数据采集模块向主站装置发送数据包的通信过程。

如图5所示，图5是本申请提供的一种物联网无线终端设备的结构示意图，物联网无线终端设备包括通信模块221和数据采集控制模块222，通信模块221与数据采集控制模块222通过USB或者串口连接，其中，

通信模块221接收数据采集控制模块222发送的联网请求，使得通信模块221与主站装置之间通过无线专网进行通信，并得到第一IP地址，其中，第一IP地址是专网IP地址；

通信模块221接收数据采集控制模块222发送的DHCP请求，使得通信模块221与底层设备之间通过局域网进行通信，并得到第二IP地址，其中，第二IP地址是私有IP地址；

通信模块221根据第一IP地址和第二IP地址建立映射关系，使得数据采集控制模块222与主站装置通过通信模块221进行通信。

在本申请具体的实施例中，物联网无线终端设备是一种具备数据采集、数据预处理以及无线数据传输等多种功能的终端模块，在实际应用中，物联网无线终端设备(如，TTU或者集中器等等)通常与底层设备(如，配电变压器或者电表采集器等等)通过局域网进行短距离有线通信；物联网无线终端设备与主站装置(如，配电主站或者用电管理中心等等)通过广域网进行远距离无线通信。

在本申请具体的实施例中，通信模块221用于实现数据采集控制模块222与主站装置的专网网络互联，通信模块221具体可包括专网网卡和网关，其中，专网网卡用于与主站装置建立通信连接，具体的，专网网卡具有拨号联网的功能，当拨号成功后，可以实现网络接入以及无线数据连接，并且专网网卡可以是2G网卡、3G网卡、4G网卡、5G网卡、6G网卡等新一代通信网卡。通信模块221相当于数据采集控制模块222的USB网卡，因此通信模块221还用于建立USB网络(如，ECM网络或者RNDIS网络)，从而使得数据采集控制模块222接入专网网络中。

在一更具体的实施例中，数据采集控制模块222主要用于获取底层设备传送的监测数据，或者向主站装置发送数据，又或者控制底层设备的工作状态等等。一般情况下，数据采集控制模块222与底层设备通过ECM网络或者RNDIS网络进行通信，因此数据采集控制模块222既可以接收底层设备发送的数据，也可以控制底层设备；数据采集控制模块222与主站装置之间通过通信模块建立通信连接，由于主站装置的IP地址是专网IP地址，而数据采集控制模块的IP地址是私有IP地址，因此主站装置可以接收数据采集控制模块222发送的数据，却无法向数据采集控制模块222发送指令。

在本申请具体的实施例中，专网IP地址在全球网络中具有唯一性，换句话说，在同一时间一个专网IP地址代表一个设备或者一个装置，通过专网IP地址便可以找到对应的设备或者装置：私有IP地址在全球网络中不具有唯一性，换句话说，私有IP地址可以在任何一个地方的网络中使用，例如，同一时间在两个局域网中，可能存在同一个私有IP地址对应两个不同的设备的情况。因此，主站装置根据第一IP地址即可找到通信模块221，但却无法根据第二IP地址直接找到数据采集控制模块222。

在本申请具体的实施例中，通信模块221接收主站装置发送的第一数据包，其中，第一数据包的目的IP地址为第一IP地址；通信模块221根据第一IP地址以及静态IP映射关系，确定第二IP地址；通信模块221根据第二IP地址对第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包，其中，第二数据包的目的IP地址为第二IP地址；通信模块221将第二数据包发送给数据采集控制模块222。

在本申请具体的实施例中，通信模块221接收到数据采集控制模块222发送的第三数据包，其中，所述第三数据包的源IP地址为第二IP地址；通信模块221根据第二IP地址以及静态IP映射关系，确定第一IP地址；通信模块221根据第一IP地址对第三数据包进行重新封装，从而得到第四数据包，其中，第四数据包的源IP地址为第一IP地址；通信模块221将第四数据包发送给主站装置。

应理解的，第一数据包和第二数据包的源IP地址均为主站装置的IP地址，第三数据包和第四数据包的目的IP地址均为主站装置的IP地址。

在本申请具体的实施例中，专网为2G网络、3G网络、4G网络、5G网络以及6G网络中的任意一种，局域网为USB网络或者串口网络，USB网络为ECM网络或者RNDIS网络。

在本申请具体的实施例中，数据采集控制模块222配置有LINUX系统。

为了简便陈述，本实施例并没有对物联网无线终端设备与主站装置之间建立通信连接的过程进行详细介绍，具体请参见图2至图4及其相关实施例，此处不再进行赘述。

需要说明的，一般情况下，通信模块221与数据采集控制模块222通过USB连接，因此由通信模块221建立的局域网为USB网络，其中，USB网络包括ECM网络、RNDIS网络以及NDIS网络。由于数据采集控制模块222中配置有LINUX系统，而LINUX系统中内置有ECM驱动和RNDIS驱动，因此通信模块221建立的USB网络通常为ECM网络或者RNDIS网络，使得数据采集控制模块的IP地址为私有IP地址，因此在主站装置对数据采集控制模块222进行访问时需要通过上述IP映射进行通信。还需要说明的，通信模块221建立的USB网络还可以是NDIS网络，由于LINUX系统中未配置ECM驱动，因此在建立NDIS网络之前需要在数据采集控制模块222中添加调试USB的NDIS驱动，从而使得数据控制模块222获得一个专网IP地址，此时便可直接由主站模块进行访问。

上述物联网无线终端设备中包括有通信模块和数据采集控制模块，通信模块通过建立专网IP地址和私有IP地址之间的静态IP映射关系，从而实现数据采集控制模块或者物联网无线终端设备既可以作为客户端访问主站装置，也可以作为服务器端，接收主站装置的远程访问，使得主站装置的工作人员可随时查看数据采集控制模块的运行状态，其中，专网IP地址是由网络运营商分配给通信模块的IP地址，私有IP地址是数据采集控制模块的IP地址。

如图6所示，图6是本申请提供的一种通信模块的结构示意图。通信模块应用于物联网无线终端设备中，物联网无线终端设备包括该通信模块和数据采集控制模块，通信模块和数据采集控制模块通过USB连接。

通信模块接收数据采集控制模块发送的联网请求，使得通信模块与主站装置之间通过无线专网进行通信，并得到第一IP地址，其中，第一IP地址是专网IP地址；

通信模块接收数据采集控制模块发送的DHCP请求，使得通信模块与底层设备之间通过局域网进行通信，并得到第二IP地址，其中，第二IP地址是私有IP地址；

通信模块根据第一IP地址和第二IP地址建立映射关系，使得数据采集控制模块与主站装置通过通信模块进行通信。

在本申请具体的实施例中，通信模块包括专网网卡310和网关320。其中，专网网卡310主要用于实现主站装置与通信模块之间的专网通信，网关320主要用于连接专网网络和USB网络。

在本申请具体的实施例中，通信模块接收主站装置发送的第一数据包，其中，第一数据包的目的IP地址为第一IP地址；通信模块根据第一IP地址以及静态IP映射关系，确定第二IP地址；通信模块根据第二IP地址对第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包，其中，第二数据包的目的IP地址为第二IP地址；通信模块将第二数据包发送给数据采集控制模块222。

在一更具体的实施例中，专网网卡310接收主站装置发送的第一数据包，其中，第一数据包的目的IP地址为第一IP地址；专网网卡310根据第一IP地址以及静态IP映射关系，确定第二IP地址；专网网卡310根据第二IP地址对第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包，其中，第二数据包的目的IP地址为第二IP地址；专网网卡310将第二数据包通过网关320发送给数据采集控制模块。

在本申请具体的实施例中，通信模块接收到数据采集控制模块发送的第三数据包，其中，第三数据包的源IP地址为第二IP地址；通信模块根据第二IP地址以及静态IP映射关系，确定第一IP地址；通信模块根据第一IP地址对第三数据包进行重新封装，从而得到第四数据包，其中，第四数据包的源IP地址为第一IP地址；通信模块将第四数据包发送给主站装置。

应理解的，第一数据包和第二数据包的源IP地址均为主站装置的IP地址，第三数据包和第四数据包的目的IP地址均为主站装置的IP地址。

在本申请具体的实施例中，专网为2G网络、3G网络、4G网络、5G网络以及6G网络中的任意一种，局域网为USB网络，USB网络为ECM网络或者RNDIS网络。

在一更具体的实施例中，专网网卡310可以是2G网卡、3G网卡、4G网卡、5G网卡或者6G网卡中的任意一种。

在本申请具体的实施例中，数据采集控制模块配置有LINUX系统。

为了简便陈述，本实施例并没有对通信模块与主站装置之间建立通信连接的过程进行详细介绍，具体请参见图2至图4及其相关实施例，此处不再进行赘述。

需要说明的，一般情况下，数据采集控制模块中配置有LINUX系统，而LINUX系统中内置有ECM驱动和RNDIS驱动，因此通信模块建立的USB网络通常为ECM网络或者RNDIS网络，数据采集控制模块的IP地址为私有IP地址，因此在主站装置对数据采集控制模块进行访问时需要通过上述IP映射进行通信。还需要说明的，通信模块建立的USB网络还可以是NDIS网络，但是由于LINUX系统中未配置NDIS驱动，因此在通信模块建立NDIS网络之前需要在数据采集控制模块中添加调试NDIS驱动，从而使得通信模块将分配给数据采集控制模块一个专网IP地址，此时主站模块可直接访问数据采集控制模块。

上述通信模块包括专网网卡和网关，网关通过将专网网卡的专网IP地址和数据采集控制模块的私有IP地址建立静态IP映射，从而使得与通信模块通过USB连接的数据采集控制模块既可以作为客户端访问主站装置，也可以作为服务器端，接收主站装置的远程访问，使得主站装置的工作人员可随时查看数据采集控制模块的运行状态。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的模块及设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的模块及设备可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的实施例仅是示意性的，例如，所述模块或者所述设备的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块或设备既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括U盘、移动硬盘、只读存储器(ReadOnlyMemory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的精神和范围。

Claims (10)

1.一种物联网无线终端设备，其特征在于，所述物联网无线终端设备包括通信模块和数据采集控制模块，所述通信模块与所述数据采集控制模块通过通用串行总线USB或者串口连接，

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的联网请求，使得所述通信模块与主站装置之间通过无线专网进行通信，并得到第一IP地址，其中，所述第一IP地址是专网IP地址；

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的动态主机配置协议DHCP请求，使得所述通信模块与底层设备之间通过局域网进行通信，并得到第二IP地址，其中，所述第二IP地址是私有IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址和所述第二IP地址建立静态IP映射关系，使得所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信包括：

所述通信模块接收所述主站装置发送的第一数据包，其中，所述第一数据包的目的IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址对所述第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包，其中，所述第二数据包的目的IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块将所述第二数据包发送给所述数据采集控制模块。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信还包括：

所述通信模块接收到所述数据采集控制模块发送的第三数据包，其中，所述第三数据包的源IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址对所述第三数据包进行重新封装，从而得到第四数据包，其中，所述第四数据包的源IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块将所述第四数据包发送给所述主站装置。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述专网为第二代2G网络、第三代3G网络、第四代4G网络、第五代5G网络中的任意一种，所述局域网为USB网络或者串口网络，所述USB网络为以太网控制模型ECM网络或者远程网络驱动接口规范RNDIS网络。

5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述数据采集控制模块配置有LINUX系统。

6.一种通信模块，其特征在于，所述通信模块应用于物联网无线终端设备中，所述物联网无线终端设备包括所述通信模块和数据采集控制模块，所述通信模块和所述数据采集控制模块通过USB或者串口连接，

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的联网请求，使得所述通信模块与主站装置之间通过无线专网进行通信，并得到第一IP地址，其中，所述第一IP地址是专网IP地址；

所述通信模块接收所述数据采集控制模块发送的DHCP请求，使得所述通信模块与底层设备之间通过局域网进行通信，并得到第二IP地址，其中，所述第二IP地址是私有IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址和所述第二IP地址建立静态IP映射关系，使得所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信。

7.根据权利要求6所述的通信模块，其特征在于，所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信包括：

所述通信模块接收所述主站装置发送的第一数据包，其中，所述第一数据包的目的IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址对所述第一数据包进行重新封装，从而得到第二数据包，其中，所述第二数据包的目的IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块将所述第二数据包发送给所述数据采集控制模块。

8.根据权利要求7所述的通信模块，其特征在于，所述数据采集控制模块与所述主站装置通过所述通信模块进行通信还包括：

所述通信模块接收到所述数据采集控制模块发送的第三数据包，其中，所述第三数据包的源IP地址为所述第二IP地址；

所述通信模块根据所述第二IP地址以及所述静态IP映射关系，确定所述第一IP地址；

所述通信模块根据所述第一IP地址对所述第三数据包进行重新封装，从而得到第四数据包，其中，所述第四数据包的源IP地址为所述第一IP地址；

所述通信模块将所述第四数据包发送给所述主站装置。

9.根据权利要求8所述的通信模块，其特征在于，所述专网为2G网络、3G网络、4G网络、5G网络中的任意一种，所述局域网为USB网络或者串口网络，所述USB网络为ECM网络或者RNDIS网络。

10.根据权利要求6至9任一项权利要求所述的通信模块，其特征在于，所述数据采集控制模块配置有LINUX系统。

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