[实用新型]广域物联网系统及其终端通信模块

说明书

技术领域

本申请涉及物联网领域，具体涉及一种广域物联网系统及其终端通信模块。

背景技术

物联网的应用领域较多，例如车辆、森林、农田、交通设施管理等，其目标对象分布地域较广，往往数公里以上，其通信数据量不大、频次不高，通常速率需求几bps至几百kbps不等，每天或者每月仅采集几次数据。

在物联网的应用中，存在现场取电困难的问题，因此通常采用电池对设备进行供电。并且，随时目标对象数量的增加，要求与信息采集传感器连接的终端通信模块的成本越来越低。

移动通信技术是目前普遍采用的实现大区域覆盖的通信技术，但其主要面向人类通信的需求，其具有高带宽和高性能的特点，也即意味着具有相对较高的功耗和成本，这与物联网应用中小数据量、低功耗和低成本的要求相违背。因此面向人类交流用途的移动通信技术与面向物联网通信用途的技术需求是矛盾的。

目前普遍使用的RFID技术、NFC技术、DSRC技术、ZigBee技术和IC卡技术等虽然在成本和功耗方面适合物联网应用，但因为其通信距离较近(数十米以下)，无法满足物联网对覆盖范围的要求。这些技术往往需辅助以移动通信技术或者有线通信网络实现，因此仍存在功耗大(如移动通信技术)和基础建设成本较高(如有线网络)的缺点。

发明内容

本申请提供的广域物联网系统及其终端通信模块为广域物联网的低功耗和远距离传输提供了硬件支持。

根据本申请的第一方面，本申请提供了一种用于广域物联网系统的终端通信模块，包括：

用于采集目标对象数据的数据采集电路；

用于发射和接收无线信号的无线收发电路,所述无线收发电路为无线扩频电路；

与数据采集电路和无线收发电路连接，用于控制数据采集电路采集目标对象数据，并控制无线收发电路将所述数据以无线信号的方式向外界发射的处理器；

用于为终端通信模块的各个电路供电的电源。

在一实施例中，所述终端通信模块还包括与处理器连接，用于产生唤醒处理器的周期信号的第一计时器。

在一实施例中，所述终端通信模块还包括与数据采集电路和处理器连接，用于控制数据采集电路采集目标对象数据，并在判断到所述数据异常时产生唤醒处理器的信号的故障检测电路。

在一实施例中，所述故障检测电路包括：

与数据采集电路连接，用于控制数据采集电路每隔预设时间段采集目标对象数据的第二计时器；

与数据采集电路和处理器连接，用于在判断到目标对象数据异常时产生唤醒处理器的信号的比较器。

在一实施例中，所述终端通信模块还包括用于与故障检测电路连接的接口。

在一实施例中，所述目标对象包括电表、水表、交通信号灯、照明灯、家电、定位装置、报警阀、信息板、管道、动物和植物。

根据本申请的第二方面，本申请还提供了一种广域物联网系统，包括：

用于汇集目标对象数据的业务服务平台；

用于采集并发送目标对象数据的终端通信模块，所述终端通信模块采用上述任意一种终端通信模块；

分别与终端通信模块和业务服务平台无线连接，用于从终端通信模块获取并向业务服务平台转发目标对象数据的广域物联网基站。

本申请提供的一种广域物联网系统及其终端通信模块，采用无线扩频电路用于发射和接收无线信号，由于无线扩频电路具有成本低、远距离传输、抗干扰的优点，因此，为物联网系统的广域物联奠定了基础，使得广域物联网系统可以在低成本的基础上，实现终端通信模块与广域物联网基站的远距离传输。

进一步地，终端通信模块增加了与处理器连接的第一计时器，以产生唤醒处理器的周期信号，使得处理器可以在不需要向广域物联网基站发射数据的时间段处于休眠状态。在处理器处于休眠状态时，终端通信模块与广域物联网基站处于断开状态，在第一计时器产生唤醒信号后，终端通信模块与广域物联网基站连接，进行数据传输。一方面，由于通常情况，一个广域物联网基站用于服务多个终端通信模块，通过上述唤醒机制，终端通信模块只是在唤醒状态下，即需要向广域物联网基站传输数据时才与广域物联网基站建立连接，因此可以增加广域物联网基站服务的终端通信模块的数量；另一方面，在广域物联网应用中，对目标对象数据的采集通常是间隔的，且该间隔时间较长，加之，广域物联网应用中存在现场取电困难的问题，通过上述唤醒机制，可以使得终端通信模块在上述间隔时间段处于休眠状态，以减小功耗。

附图说明

图1为本申请一种实施例中，广域物联网系统的架构图；