[发明专利]一种基于NB-IOT技术的地震预警信息发布设备

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IOT技术的地震预警信息发布设备。本发明包括主控模块、NB‑IOT基带通信模块、WiFi无线通信模块、预警芯片模块、Audio声光指示管理模块、人机界面显示屏模块和电源模块，所述预警芯片模块、NB‑IOT基带通信模块和WiFi无线通信模块与主控模块之间进行数据信号交换，主控模块分别控制Audio声光指示管理模块、人机界面显示屏模块和电源模块。本设备采用高性能、低成本、低功耗的器件，具有数据处理能力强、低成本、低功耗的特点。

技术领域

本发明涉及无线网络技术领域，尤其是一种基于NB-IOT的地震预警信息发布设备。

背景技术

物联网通信技术作为一种互联网发展为基础的新兴产物，从技术层面来讲，通常将物联网分为三层，分别是感知层、网络层、应用层。其中，网络层肩负数据、信息安全可靠地通信和传输，除了有线网络、无线网络传输就成为物联网短距离传输的重要技术。从传输距离上可划分成两类：一类是Zigbee、WiFi、蓝牙、Z-wave等短距离通信技术；另一类是LPWAN(low-powerWide-AreaNetwork，低功耗广域网)，即广域网通信技术。LPWA又可分为两类：一类是工作于未授权频谱的LoRa、SigFox等技术；另一类是工作于授权频谱下，3GPP支持的2/3/4G蜂窝通信技术，比如EC-GSM、LTECat-m、NB-IoT等。

NB-IoT是IoT领域一种新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT构建于蜂窝网络，只消耗大约180kHz的带宽，可直接部署于GSM网络、UMTS网络或LTE网络，以降低部署成本、实现平滑升级。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，具有覆盖广、连接多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特点。

地震预警信息发布是指在地震发生时，利用电波比地震波速快的原理，在地震波到达前给地震预警信息发布设备用户发出警告，以减少人员伤亡、指导应急避险的过程。

发明内容

本发明的目的在于提出一种新型的基于NB-IOT技术的地震预警信息发布设备，该设备具备地震预警信息发布的基本需求，网络延时小、功耗底，不需要专业人员安装，能够在家庭用户有效开展地震预警信息服务。

本发明基于NB-IOT技术的地震预警信息发布设备，包括主控模块、NB-IOT基带通信模块、WiFi无线通信模块、预警芯片模块、Audio声光指示管理模块、人机界面显示屏模块和电源模块，所述预警芯片模块、NB-IOT基带通信模块和WiFi无线通信模块与主控模块之间进行数据信号交换，主控模块分别控制Audio声光指示管理模块、人机界面显示屏模块和电源模块，所述NB-IOT基带通信模块与远程MQTT地震预警消息服务器进行连接，预警芯片模块进行本地计算，推算剩余预警时间、本地烈度、震中距的数值，通过主控模块将结果进行发布，依靠人机界面显示屏模块对外发布地震相关信息。

本发明的优点和积极效果是：

1、在地震预警信息发布设备上，实现基于地震局自主认证模式下的高性能信息加密交互能力，利用NB-IoT架构低功耗特点，建设一个完善的低能源消耗终端。

2、在地震专网/自主可控物联网专网环境运行，数据分析匹配时间小于10ms，数据发布至终端时延小于0.1秒，支持百万量级服务的安全接入和管理，支持定向开放和共享，支持自定义授权控制策略、服务协议。实现基于NB-IoT技术，针对设备的高容量、高并发、弱连接的访问支撑能力。满足毫秒级终端通知到达率100％。

3、本设备采用高性能、低成本、低功耗的器件，具有数据处理能力强、低成本、低功耗的特点；同时，采用工业级器件设计，具有工作温度范围大、抗震性能好的特点。

4、采用嵌入物联型86盒的形式完成设备的集成，无需专业人员安装，符合家庭应用推广的定位，不占用空间、取电方便，同时制作成本低，有利于地震预警服务的社会化推广应用。

附图说明