物联网设备及其通信方法与流程

本发明涉及无线通信
技术领域：
，具体涉及一种物联网设备及其通信方法。
背景技术：
：随着物联网通信技术的飞速发展，其已在智能家居、远程智能抄表、自动售货机、车联网和定位跟踪等诸多领域发挥了重要作用。物联网设备可以通过运营商提供的蜂窝移动通信网络实现信息交互。不同于传统可插拔的用户识别卡（subscriberidentificationmodule，简称：sim），嵌入式用户识别卡（embeddedsubscriberidentificationmodule，简称：esim）是将sim卡直接嵌入到设备芯片中，具有体积小、稳定性高和切换运营商方便等优势，因此越来越多的物联网设备使用esim卡联网。物联网设备的部署场景复杂多变，在网络质量不佳，无法满足应用需求时，使用esim卡联网的物联网设备可以从码号管理平台下载新的业务码号，重新建立网络连接。但是在网络质量不佳时，重新下载新的业务码号耗时较长，可能长达数分钟。在很多应用场景中，如自动售货机、打猎相机、自动彩票机、车联网等，需要使物联网设备保持实时在线状态，而现有技术更换码号的实时性较差，无法满足应用需求。技术实现要素：为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供一种物联网设备及其通信方法，以使物联网设备具备实时在线的可靠连接。第一方面，本发明实施例提供一种物联网设备的通信方法，应用于物联网设备，包括：通过物联网设备中预置的种子码号建立初始连接，将移动国家码上传至码号管理平台，以使码号管理平台根据物联网设备上传的移动国家码确定物联网设备的多个业务码号；从码号管理平台下载物联网设备的多个业务码号；将下载的多个业务码号写入物联网设备的esim卡中；通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中的一个连接网络；实时监测物联网设备的联网状态；在物联网设备的联网状态满足预设条件时，加载多个业务码号中的其他业务码号连接网络。一种实施例中，将下载的多个业务码号写入所述物联网设备的esim卡中包括：根据各个业务码号的优先级将下载的多个业务码号写入所述物联网设备的esim卡中。一种实施例中，通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中的一个连接网络，包括：通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中优先级最高的业务码号连接网络。一种实施例中，物联网设备的联网状态满足预设条件包括以下情况中的至少一种：处于断开状态；网络时延大于预设时延阈值；网络抖动率大于预设抖动率阈值；网络丢包率大于预设丢包率阈值；网络吞吐量小于预设吞吐量阈值。一种实施例中，多个业务码号归属于至少两个运营商。第二方面，本发明实施例提供一种物联网设备的通信方法，应用于码号管理平台，包括：接收物联网设备上传的移动国家码；根据移动国家码确定物联网设备的多个业务码号。一种实施例中，多个业务码号归属于至少两个运营商。第三方面，本发明实施例提供一种物联网设备的通信装置，包括：发送模块，用于通过物联网设备中预置的种子码号建立初始连接，将移动国家码上传至码号管理平台，以使码号管理平台根据物联网设备上传的移动国家码确定所述物联网设备的多个业务码号；下载模块，用于从码号管理平台下载所述物联网设备的多个业务码号；写号模块，用于将下载的多个业务码号写入所述物联网设备的esim卡中；连接模块，用于通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中的一个连接网络；监测模块，用于实时监测物联网设备的联网状态；切换模块，用于在物联网设备的联网状态满足预设条件时，加载多个业务码号中的其他业务码号连接网络。第四方面，本发明实施例提供一种物联网设备，包括：至少一个处理器、存储器和esim卡；存储器存储计算机执行指令；esim卡用于存储卡数据；至少一个处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得至少一个处理器执行如第一方面任一项所述的物联网设备的通信方法。第五方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述任一项所述的物联网设备的通信方法。本发明实施例提供的物联网设备及其通信方法，通过物联网设备中预置的种子码号建立初始连接，将移动国家码上传至码号管理平台，以使码号管理平台根据物联网设备上传的移动国家码确定物联网设备的多个业务码号；从码号管理平台下载物联网设备的多个业务码号；将下载的多个业务码号写入物联网设备的esim卡中；通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中的一个连接网络，实时监测物联网设备的联网状态，并在物联网设备的联网状态满足预设条件时，加载多个业务码号中的其他业务码号连接网络，可以实现业务码号的实时无缝切换。根据移动国家码进行空中写号，支持设备跨境使用，且一次将多个业务码号写入物联网设备的esim卡中，在切换业务码号时，无需再从码号管理平台下载业务码号，可以大幅缩短切换业务码号所需时间，使物联网设备保持实时在线。进一步的，本实施例提供的方法可以有效兼容现有物联网设备的硬件设计，无需改动硬件电路设计，即不会增加硬件成本。附图说明图1为本发明提供的物联网设备的通信方法一实施例的流程图；图2为本发明提供的物联网设备的esim卡一实施例的示意图；图3为本发明提供的物联网设备的通信方法又一实施例的流程图；图4为本发明一实施例提供的物联网设备的通信方法中下载业务码号的信令流程图；图5为本发明提供的物联网设备的通信方法一实施例的架构示意图；图6为本发明提供的物联网设备的通信装置一实施例的结构示意图；图7为本发明提供的物联网设备一实施例的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。图1为本发明提供的物联网设备的通信方法一实施例的流程图，该方法可以应用于物联网设备。如图1所示，本实施例提供的物联网设备的通信方法可以包括：s104、通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中的一个连接网络。本实施例中物联网设备的esim卡中写有多个业务码号。其中，业务码号即operationalprofile，是指用于使用数据业务的码号资源。业务码号既可以在设备出厂前，通过数据线写入，也可以在设备使用过程中，通过远程配置的方式写入，本实施例对于业务码号的写入时机以及写入方式不做限制。请参考图2，图2为本发明提供的物联网设备的esim卡一实施例的示意图，在该示例中，esim卡采用嵌入式通用集成电路卡（embeddeduniversalintegratedcircuitcard，简称：euicc）实现，esim卡中写有3个业务码号：业务码号1、业务码号2和业务码号3。需要说明的是，本实施例中物联网设备的esim卡中写入业务码号的数量可以根据实际需要增加或者减少，并不限于3个，例如可以少至2个，也可以多达20个。该示例中，esim卡中还写有种子码号即provisioningprofile，是指具有全球蜂窝移动通信网络连接能力的码号资源，用于建立初始连接下载卡数据。一种可选的实施方式中，物联网设备esim卡中的多个业务码号可以设有不同的优先级，优先级可以综合考虑各个业务码号的网络状态和资费情况等确定，网络状态越好，资费越低的业务码号优先级越高，在使用时，可以优先使用优先级高的业务码号。以图2为例，业务码号1为中优先级，业务码号2位低优先级，业务码号3为高优先级，则优先通过业务码号3连接网络，进行业务数据的收发。也就是说，可以通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中优先级最高的业务码号连接网络。可以理解的是，为了便于在不同的运营商网络间进行切换，一种可选的实施方式中，写入esim卡中的多个业务码号归属于至少两个运营商，以便在一个运营商的网络发生故障时，可以切换至其他运营商的网络，使设备保持在线状态。以图2为例，若物联网设备在中国境内使用，业务码号1可以采用中国电信的业务码号，业务码号2可以采用中国移动的业务码号，业务码号3可以采用中国联通的业务码号。s105、实时监测物联网设备的联网状态。通过对物联网设备的联网状态进行实时监测，可以及时发现网络异常情况。本实施例中的对物联网设备的联网状态进行的实时监测既可以是定性监测，例如网络处于连接状态还是处于断开状态；也可以是定量监测，例如对于网络时延、网络抖动率、网络吞吐量和网络丢包率等指标进行的实时监测。对于定量监测，物联网设备的联网状态可以通过网络时延、网络抖动率、网络吞吐量和网络丢包率中的至少一项进行度量。s106、在物联网设备的联网状态满足预设条件时，加载多个业务码号中的其他业务码号连接网络。本实施例中，物联网设备的联网状态满足预设条件包括以下情况中的至少一种：处于断开状态；网络时延大于预设时延阈值；网络抖动率大于预设抖动率阈值；网络丢包率大于预设丢包率阈值；网络吞吐量小于预设吞吐量阈值。其中，时延阈值、抖动率阈值、丢包率阈值以及吞吐量阈值可以根据具体应用场景进行设置。例如对于时延较敏感的应用，可以设置较小的时延阈值；反之，则可以设置较大的时延阈值。当物联网设备的联网状态满足预设条件时，则可以通过加载多个业务码号中的其他业务码号连接网络，完成业务码号的更换，向物联网设备提供稳定可靠的网络连接。以图2为例，若当前使用的是业务码号3连接网络，在网络时延大于预设时延阈值时，则可以通过加载业务码号1或者业务码号2来连接网络。本实施例提供的物联网设备的通信方法，首先通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中的一个连接网络，然后实时监测物联网设备的联网状态，并在物联网设备的联网状态满足预设条件时，加载多个业务码号中的其他业务码号连接网络，可以实现业务码号的实时无缝切换。由于多个业务码号存储于物联网设备的esim卡中，在切换业务码号时，无需再从码号管理平台下载业务码号，可以大幅缩短切换业务码号所需时间，使物联网设备保持实时在线。进一步的，本实施例提供的方法可以有效兼容现有物联网设备的硬件设计，无需改动硬件电路设计，也不会增加硬件成本。当物联网设备的部署区域不确定时，例如对于一款将会售往英国、德国和美国等多个国家的物联网设备来说，无法在出厂时预置业务码号。物联网设备的使用地点发生改变时，可能导致原有业务码号无法使用，例如对于原来在中国使用的语言翻译机，随用户到达英国后，原有业务码号将无法使用。针对上述情况，本实施例提供一种物联网设备的通信方法，可以在物联网设备首次上电开机时，或者，原业务码号均不可用时，通过远程配置的方式写入多个业务码号。请参考图3，图3为本发明提供的物联网设备的通信方法又一实施例的流程图。如图3所示，本实施例提供的物联网设备的通信方法在图1所示实施例的基础上，在步骤s104之前，还可以包括：s101、通过物联网设备中预置的种子码号建立初始连接，将移动国家码上传至码号管理平台，以使码号管理平台根据物联网设备上传的移动国家码确定物联网设备的多个业务码号。物联网设备可以在无业务码号可用时，如首次上电开机时或者所有业务码号均无效时，可以通过物联网设备中预置的种子码号建立初始连接。当物联网设备通过预置的种子码号实现联网，将当前mcc上传至码号管理平台。本实施例中的码号管理平台可以包括业务平台和签约管理数据准备（subscriptionmanagerdatapreparation+，简称：sm-dp+）平台，用于向物联网设备提供所需的业务码号。码号管理平台配置了码号策略，例如可以是移动国家码（mobilecountrycode，简称：mcc）与移动网络码（mobilenetworkcode，简称：mnc）之间的映射关系，以便码号管理平台可以根据物联网设备上报的mcc，确定套餐对应的mnc，最终确定该物联网设备的多个业务码号。表1为一实施例提供的码号策略中mcc与mnc的部分映射关系表。其中，mcc为460表示中国，在中国，mnc为01表示运营商中国联通，mnc为03表示运营商中国电信；mcc为208表示法国，在法国，mnc为10表示运营商sfr，mnc为20表示运营商bouygtel。当物联网设备在中国境内首次上电开机，通过预置的种子码号实现联网后，会向码号管理平台上传“460”。码号管理平台可以根据表1所示的码号策略，向物联网设备分配归属于中国联通和中国电信的多个业务码号。当该物联网设备被移至法国时，原有业务码号将无法使用。此时物联网设备在通过预置的种子码号实现联网后，会向码号管理平台上传“208”。码号管理平台可以根据表1所示的码号策略，向物联网设备分配归属于运营商sfr和运营商bouygtel的多个业务码号。表1mccmnc46001、0320810、20根据移动国家码进行空中写号，使得物联网设备可以跨境使用。例如当物联网设备从中国移动至法国时，原有业务码号将无法使用。而本申请中会重启上报mcc，获取法国对应的业务码号，支持设备跨境使用。且一次获取多个业务码号，便于切换业务码号。通过上报移动国家码，获取业务码号，无需在物联网设备中预置业务码号，可以实现按需开卡，避免产生不必要的费用。若采用预置业务码号的方式，在码号预置直至物联网设备投入正式使用这段时间内，将产生额外的费用。s102、从码号管理平台下载物联网设备的多个业务码号。码号管理平台为物联网设备配置好多个业务码号之后，物联网设备便可以从业务平台获取激活码（activationcode，简称：ac），然后使用ac从smdp+下载属于该物联网设备的多个业务码号。s103、将下载的多个业务码号写入物联网设备的esim卡中。可以按照多个业务码号的优先级顺序或者下载顺序将多个业务码号写入物联网设备的esim卡中。本实施例提供的物联网设备的通信方法，在上述实施例的基础上，通过物联网设备中预置的种子码号建立初始连接，将移动国家码上传至码号管理平台，从码号管理平台下载根据上传的移动国家码所确定的多个业务码号，使物联网设备支持跨境使用，且一次将多个业务码号写入物联网设备的esim卡中，使得物联网设备在后续使用过程中，可以实现业务码号的实时无缝切换。通过远程配置在物联网设备的esim卡中写入了多个业务码号，不仅可以实现按需开卡，而且使得在需要切换业务码号时，无需再从码号管理平台下载业务码号，可以大幅缩短切换业务码号所需时间，使物联网设备保持实时在线。同时，本实施例提供的方法亦可以有效兼容现有物联网设备的硬件设计，无需改动硬件电路设计，也不会增加硬件成本。图4为本发明一实施例提供的物联网设备的通信方法中下载业务码号的信令流程图。如图4所示，本实施例提供的下载业务码号的方法可以包括：s401、物联网设备通过预置的种子码号登网，即使用种子码号与蜂窝移动通信网络建立初始连接。s402、物联网设备向码号管理平台上传移动国家码。物联网设备将登网地的移动国家码上报至码号管理平台。s403、码号管理平台根据物联网设备上传的移动国家码mcc确定物联网设备的多个业务码号。具体的，可以根据mcc以及预设的码号策略，如mcc与mnc的映射关系，为物联网设备分配多个业务码号。进一步的，为了使物联网设备可以根据需要在不同的运营商网络之间进行切换，码号管理平台为物联网设备分配的多个业务码号可以归属于至少两个运营商。s404、物联网设备从码号管理平台下载多个业务码号。s405、物联网设备将下载的多个业务码号写入esim卡中。本实施例中物联网设备通过上报mcc，获取多个业务码号，并写入esim卡中，使得在需要切换业务码号时，如网络质量不佳时，无需再从码号管理平台下载业务码号，大幅缩短了切换业务码号所需时间，可以实现业务码号的实时无缝切换。下面通过一个具体的示例来详细说明，如何采用本发明提供的物联网设备的通信方法使物联网设备保持实时在线。图5为本发明提供的物联网设备的通信方法一实施例的架构示意图。如图5所示，本实施例中码号管理平台包括业务平台和sm-dp+。其中，业务平台用于根据不同国家的套餐策略，配置相应的码号策略；sm-dp+用于根据业务平台配置的码号策略准备业务码号。物联网设备中的代理进程（agent）用于实现智能连接管理，桥接业务平台和物联网设备；本地种子码号助手（localprofileassistant，简称：lpa）为esim卡与sm-dp+交互的媒介；esim卡用于存储卡数据；微控制单元(microcontrollerunit，简称：mcu)用于实时监测物联网设备的联网状态。当物联网设备首次上电开机时，agent通过lpa获取预置于esim卡中的种子码号，使用该种子码号与运营商网络建立初始化连接。登网后，将所属地的mcc上报至业务平台。业务平台根据各个国家的套餐策略，发送消息给sm-dp+，配置好相应的套餐。sm-dp+根据配置的套餐为物联网设备分配归属于多个运营商的多个业务码号。agent从业务平台获取激活码（activationcode，简称：ac），并提供给lpa，lpa根据ac从smdp+下载分配给该物联网设备的多个业务码号，并将多个业务码号写入esim卡中。使用esim卡中写入的多个业务码号中的一个连接网络，进行业务数据的收发。mcu实时监测物联网设备的联网状态，当网络质量不佳时，如时延过长，向esim卡发送控制指令，使用多个业务码号中的其他业务码号连接网络，实现业务码号的实时无缝切换。该方法将多个业务码号写入一张esim卡中，可以兼容现有硬件电路设计，无需进行硬件修改，不会增加硬件成本；通过远程配置的方式获取物联网设备所属地多个运营商的多个业务码号，无需人工购买所属地sim卡，节约了人力成本；归属于多个运营商的多个业务码号可以提供更加可靠的网络性能，不会因为某个运营商的网络出现问题，而导致物联网设备离线；切换业务码号时，无需再从码号管理平台下载业务码号，可以大幅缩短切换业务码号所需时间，使物联网设备保持实时在线。图6为本发明提供的物联网设备的通信装置一实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例提供的物联网设备的通信装置60可以包括：发送模块601、下载模块602、写号模块603、连接模块604、监测模块605和切换模块606。发送模块601，用于通过物联网设备中预置的种子码号建立初始连接，将移动国家码上传至码号管理平台，以使码号管理平台根据物联网设备上传的移动国家码确定所述物联网设备的多个业务码号；下载模块602，用于从码号管理平台下载所述物联网设备的多个业务码号；写号模块603，用于将下载的多个业务码号写入所述物联网设备的esim卡中；连接模块604，用于通过物联网设备esim卡中的多个业务码号中的一个连接网络；监测模块605，用于实时监测物联网设备的联网状态；切换模块606，用于在物联网设备的联网状态满足预设条件时，加载多个业务码号中的其他业务码号连接网络。本实施例提供的物联网设备的通信装置可用于执行图3对应的方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。本发明实施例还提供一种物联网设备，请参见图7所示，本发明实施例仅以图7为例进行说明，并不表示本发明仅限于此。图7为本发明提供的物联网设备一实施例的结构示意图。如图7所示，本实施例提供的物联网设备70可以包括：存储器701、处理器702、esim卡703和总线704。其中，esim卡703用于存储卡数据，总线704用于实现各元件之间的连接。存储器701中存储有计算机程序，计算机程序被处理器702执行时可以实现上述任一方法实施例提供的物联网设备的通信方法的技术方案。其中，存储器701和处理器702之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可以通过一条或者多条通信总线或信号线实现电性连接，如可以通过总线704连接。存储器701中存储有实现物联网设备的通信方法的计算机程序，包括至少一个可以软件或固件的形式存储于存储器701中的软件功能模块，处理器702通过运行存储在存储器701内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器701可以是，但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，简称：ram)，只读存储器(readonlymemory，简称：rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，简称：prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，简称：eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，简称：eeprom)等。其中，存储器701用于存储程序，处理器702在接收到执行指令后，执行程序。进一步地，上述存储器701内的软件程序以及模块还可包括操作系统，其可包括各种用于管理系统任务(例如内存管理、存储设备控制、电源管理等)的软件组件和/或驱动，并可与各种硬件或软件组件相互通信，从而提供其他软件组件的运行环境。处理器702可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器702可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，简称：cpu)、网络处理器(networkprocessor，简称：np)等。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。可以理解，图7的结构仅为示意，还可以包括比图7中所示更多或者更少的组件，或者具有与图7所示不同的配置。图7中所示的各组件可以采用硬件和/或软件实现。本文参照了各种示范实施例进行说明。然而，本领域的技术人员将认识到，在不脱离本文范围的情况下，可以对示范性实施例做出改变和修正。例如，各种操作步骤以及用于执行操作步骤的组件，可以根据特定的应用或考虑与系统的操作相关联的任何数量的成本函数以不同的方式实现（例如一个或多个步骤可以被删除、修改或结合到其他步骤中）。另外，如本领域技术人员所理解的，本文的原理可以反映在计算机可读存储介质上的计算机程序产品中，该可读存储介质预装有计算机可读程序代码。任何有形的、非暂时性的计算机可读存储介质皆可被使用，包括磁存储设备（硬盘、软盘等）、光学存储设备（cd-rom、dvd、bluray盘等）、闪存和/或诸如此类。这些计算机程序指令可被加载到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理设备上以形成机器，使得这些在计算机上或其他可编程数据处理装置上执行的指令可以生成实现指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可以存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可以指示计算机或其他可编程数据处理设备以特定的方式运行，这样存储在计算机可读存储器中的指令就可以形成一件制造品，包括实现指定功能的实现装置。计算机程序指令也可以加载到计算机或其他可编程数据处理设备上，从而在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生一个计算机实现的进程，使得在计算机或其他可编程设备上执行的指令可以提供用于实现指定功能的步骤。以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属
技术领域：
的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。当前第1页12