集成LoRA的多模通信模组、通信控制方法和电子设备与流程

集成lora的多模通信模组、通信控制方法和电子设备
技术领域
[0001]
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种集成lora的多模通信模组、通信控制方法和电子设备。


背景技术：

[0002]
无线通信模组发展迅速，在物联网、人工智能、智慧城市、无人驾驶、安防、智能抄表、工业检测等领域得到了广泛应用。通常无线通信模组是基于gsm(global system for mobile，全球移动通讯系统)、cdma(code division multiple access，分码多工存取)、wcdma(wideband code division multiple access，宽带分码多工存取)、lte(long term evolution，长期演进)等通信制式来进行数据通信。即无线通信模组的通信依赖于通信运营商的网络，需要先插入运营商的数据卡进行识卡，识卡成功后根据相应的网络进行实网鉴权，鉴权成功才能成功驻网进行数据收发，并进一步地完成应用层的数据交换。
[0003]
常规移动通信网络的无线电网络信号抗干扰能力差，受到移动通信终端和无线基站所处位置和环境的限制，容易产生多径效应和阴影效应，接收电平波形畸变产生严重误码率甚至出现网络掉线无法正常通信。因此，在山区、矿洞或者其他网络信号质量较差的环境下基于常规移动通信网络的无线通信模组无法正常工作。并且现有的移动通信系统都是基于移动通信运营商的网络搭建的，在移动通信运营商网络的信号质量较差或者覆盖不到的区域，也难以自行搭建移动通信系统，缺少自主性和灵活性；实际使用中也存在某些用户不希望将数据通过通信运营商网络进行传输的应用场合。


技术实现要素：

[0004]
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中基于通信运营商网络的通信模组在网络信号质量较差的环境下，误码率严重或无法通信，且缺少自主性和灵活性的缺陷，提供一种集成lora(long range radio，远距离无线电)的多模通信模组、电子设备和射频模块配置方法。
[0005]
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
[0006]
一种集成lora的多模通信模组，包括电源单元、基带芯片、lora模块、rf(radio frequency，射频)模块和选择开关；
[0007]
所述电源单元分别与所述基带芯片、所述lora模块和所述rf模块电连接；
[0008]
所述选择开关分别与所述基带芯片、所述lora模块和所述rf模块连接；
[0009]
所述选择开关用于根据所述基带芯片的选择指令选择所述lora模块或者所述rf模块与所述基带芯片建立通信连接。
[0010]
较佳地，所述基带芯片用于持续获取所述rf模块的网络信号质量，并用于根据所述网络信号质量生成所述选择指令。
[0011]
较佳地，当所述网络信号质量的取值大于等于第一阈值时，所述基带芯片生成第一选择指令，所述选择开关根据所述第一选择指令选择所述rf模块与所述基带芯片建立通
信连接；
[0012]
当所述网络信号质量的取值小于所述第一阈值时，所述基带芯片生成第二选择指令，所述选择开关根据所述第二选择指令选择所述lora模块与所述基带芯片建立通信连接。
[0013]
较佳地，当所述网络信号质量的取值大于等于第一阈值且持续时间超过预设时间长度时，所述基带芯片生成第一选择指令；
[0014]
否则，所述基带芯片生成第二选择指令。
[0015]
较佳地，所述多模通信模组还包括第一滤波器、第二滤波器，
[0016]
所述rf模块通过所述第一滤波器和所述选择开关连接；
[0017]
所述lora模块通过所述第二滤波器和所述选择开关连接；
[0018]
和/或，
[0019]
所述多模通信模组还包括身份识别单元，
[0020]
所述身份识别单元与所述基带芯片通信连接，所述身份识别单元用于通过所述rf模块所连接的移动通信网络的身份验证；
[0021]
和/或，
[0022]
所述多模通信模组还包括系统应用接口，
[0023]
所述系统应用接口与所述电源单元电连接，所述系统应用接口与所述基带芯片通信连接；
[0024]
所述系统应用接口用于与上层系统应用联网通信并进行交互；
[0025]
和/或，
[0026]
所述选择开关默认选择所述rf模块和所述基带芯片建立通信连接。
[0027]
一种集成lora的多模通信模组的通信控制方法，用于控制上述各项任意组合的多模通信模组的通信，所述通信控制方法包括：
[0028]
所述基带芯片生成选择指令；
[0029]
所述选择开关根据所述选择指令选择所述lora模块或者所述rf模块与所述基带芯片建立通信连接。
[0030]
较佳地，所述基带芯片生成所述选择指令的步骤包括：
[0031]
所述基带芯片持续获取所述rf模块的网络信号质量；
[0032]
所述基带芯片根据所述网络信号质量生成所述选择指令。
[0033]
较佳地，所述基带芯片根据所述网络信号质量生成所述选择指令的步骤包括：
[0034]
当所述网络信号质量的取值大于等于第一阈值时，所述基带芯片生成第一选择指令，所述选择开关根据所述第一选择指令选择所述rf模块与所述基带芯片建立通信连接；
[0035]
当所述网络信号质量的取值小于第一阈值时，所述基带芯片生成第二选择指令，所述选择开关根据所述第二选择指令选择所述lora模块与所述基带芯片建立通信连接。
[0036]
较佳地，所述基带芯片根据所述网络信号质量生成所述选择指令的步骤还包括：
[0037]
当所述网络信号质量的取值大于等于第一阈值且持续时间超过预设时间长度时，所述基带芯片生成第一选择指令；
[0038]
否则，所述基带芯片生成第二选择指令。
[0039]
较佳地，通信控制方法还包括：
[0040]
所述选择开关默认选择所述rf模块和所述基带芯片建立通信连接。
[0041]
一种电子设备，包括上述各项任意组合的多模通信模组。
[0042]
本发明的积极进步效果在于：
[0043]
本发明的集成lora的多模通信模组，在常规移动通信网络的基础上集成lora网络，利用lora技术的传输距离远、抗干扰能力强、基础设施以及节点/终端体积小、功耗低、成本低及频段免牌照的特点，在超过几公里的范围内部署lora网络，在偏远山区、农村环境等运营商信号覆盖不到的地方部署lora网络，有效覆盖地下室、山区等信号质量较差的区域，且投资和维护成本更为低廉，不通过运营商网络传输数据以增强隐私保护，弥补了常规移动通信网络的不足。并且该多模通信模组对移动通信网络的信号质量进行精确地分析判断，在移动通信网络的网络信号质量不能够满足需要时再选择lora网络，以保证传输效率，充分发挥多模通信模组的性能，提高传输效率。
附图说明
[0044]
图1为本发明实施例1的集成lora的多模通信模组的结构示意图。
[0045]
图2为本发明实施例2的集成lora的多模通信模组的通信控制方法的第一流程图。
[0046]
图3为本发明实施例2的集成lora的多模通信模组的通信控制方法的第二流程图。
[0047]
图4为本发明实施例2的集成lora的多模通信模组的通信控制方法的第三流程图。
具体实施方式
[0048]
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
[0049]
实施例1
[0050]
如图1，本实施例提供一种集成lora的多模通信模组，包括电源单元5、基带芯片1、lora模块4、rf模块3、选择开关2、第一滤波器6、第二滤波器7、身份识别单元8和系统应用接口9；
[0051]
电源单元5分别与基带芯片1、lora模块4和rf模块3电连接；
[0052]
选择开关2与基带芯片1连接，rf模块3通过第一滤波器6和选择开关2连接，lora模块4通过第二滤波器7和选择开关2连接；
[0053]
选择开关2用于根据基带芯片1的选择指令选择lora模块4或者rf模块3与基带芯片1建立通信连接；选择开关2默认选择rf模块3和基带芯片1建立通信连接。
[0054]
基带芯片1用于持续获取rf模块3的网络信号质量，并用于根据网络信号质量生成选择指令。
[0055]
具体地，当网络信号质量的取值大于等于第一阈值时，基带芯片1生成第一选择指令，选择开关2根据第一选择指令选择rf模块3与基带芯片1建立通信连接；在本实施例中，网络信号质量可以通过基带芯片1读取的rf模块3的网络灵敏度y表征，此时第一阈值的取值对应为-q，q的值可以由用户根据实际情况设定，即
[0056]
y≥-q(dbm)
[0057]
当网络信号质量的取值小于第一阈值时，即
[0058]
y＜-q(dbm)
[0059]
基带芯片1生成第二选择指令，选择开关2根据第二选择指令选择lora模块4与基带芯片1建立通信连接。常规移动通信网络提供更高的传输速度，且网络信号覆盖率大部分生活工作区域，所以在常规移动通信网络的网络信号质量可以满足需要时优先选择移动通信网络，在常规移动通信网络的网络信号质量不能够满足需要时再选择lora网络，以保证传输效率，充分发挥多模通信模组的性能。
[0060]
较佳地，当网络信号质量的取值大于等于第一阈值且持续时间超过预设时间长度时，基带芯片1生成第一选择指令；否则，基带芯片1生成第二选择指令。当网络信号质量在预设时间段内始终保持良好，可以判定此时网络信号质量可以满足使用需要，避免了因信号波动导致误判而频繁地切换通信网络，增强了多模通信模组的性能，进而提高了用户体验。
[0061]
身份识别单元8与基带芯片1通信连接，身份识别单元用于通过rf模块3所连接的移动通信网络的身份验证；多模通信模组通过移动通信网络进行数据传输，需要先插入的运营商数据卡进行身份识别，身份识别成功后根据相应网络进行实网鉴权，鉴权成功才能成功驻网进行数据收发，进一步地完成应用层的数据交换。身份识别单元8可以为sim卡。
[0062]
系统应用接口9与电源单元5电连接，系统应用接口与基带芯片1通信连接；系统应用接口9用于与上层系统应用联网通信并进行交互。
[0063]
此外，需要在外部建立lora网关，以保证多模通信模组在利用lora网络通信时能够正常与lora网关进行数据传输。
[0064]
本实施例中的集成lora的多模通信模组，在常规移动通信网络的基础上集成lora网络，利用lora技术的传输距离远、抗干扰能力强、基础设施以及节点/终端体积小、功耗低、成本低及频段免牌照的特点，在超过几公里的范围内部署lora网络，在偏远山区、农村环境等运营商信号覆盖不到的地方部署lora网络，有效覆盖地下室、山区等信号质量较差的区域，且投资和维护成本更为低廉，不通过运营商网络传输数据以增强隐私保护，弥补了常规移动通信网络的不足。并且该多模通信模组对移动通信网络的信号质量进行精确地分析判断，在移动通信网络的网络信号质量不能够满足需要时再选择lora网络，以保证传输效率，充分发挥多模通信模组的性能，提高传输效率。
[0065]
实施例2
[0066]
如图2所示，本实施例提供一种集成lora的多模通信模组的通信控制方法，该通信控制方法用于控制实施例1中的多模通信模组的通信，该通信控制方法包括：
[0067]
s1、选择开关默认选择rf模块和基带芯片建立通信连接；
[0068]
s2、基带芯片持续获取rf模块的网络信号质量；
[0069]
s3、基带芯片根据网络信号质量生成选择指令；
[0070]
s4、选择开关根据选择指令选择lora模块或者rf模块与基带芯片建立通信连接。
[0071]
具体地，在一可实施的方案中，如图3所示，基带芯片根据网络信号质量生成选择指令的步骤包括：
[0072]
当网络信号质量的取值y大于等于第一阈值-q时，
[0073]
s31、基带芯片生成第一选择指令；
[0074]
s41、选择开关根据第一选择指令选择rf模块与基带芯片建立通信连接；
[0075]
当网络信号质量的取值y小于第一阈值-q时，
[0076]
s32、基带芯片生成第二选择指令；
[0077]
s42、选择开关根据第二选择指令选择lora模块与基带芯片建立通信连接。
[0078]
在另一可实施的方案中，如图4所示，基带芯片根据网络信号质量生成选择指令的步骤还包括：
[0079]
当网络信号质量的取值大于等于第一阈值且持续时间t超过预设时间长度时，预设时间长度为5s(秒)，
[0080]
s33、基带芯片生成第一选择指令；
[0081]
s43、选择开关根据第一选择指令选择rf模块与基带芯片建立通信连接；
[0082]
否则，
[0083]
s34、基带芯片生成第二选择指令；
[0084]
s44、选择开关根据第二选择指令选择lora模块与基带芯片建立通信连接。
[0085]
本实施例中的通信控制方法对移动通信网络的信号质量进行精确地分析判断，网络信号质量在预设时间段内始终保持良好，可以判定此时网络信号质量可以满足使用需要，在移动通信网络的网络信号质量不能够满足需要时再选择lora网络，以保证传输效率，避免了因信号波动导致误判而频繁地切换通信网络，充分发挥多模通信模组的性能，提高传输效率，进而提高了用户体验。
[0086]
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。