一种基于蜂窝的窄带物联网的通信系统的制作方法

1.本发明涉及通信技术领域，具体为一种基于蜂窝的窄带物联网的通信系统。


背景技术：

2.物联网是指，通过部署具有一定感知、计算、执行和通信能力的各种设备，获取物理世界的信息，通过网络实现信息传输、协同和处理，从而实现人与物、物与物的互联的网络，简而言之，物联网就是要实现人与物、物与物的互联互通，其应用包括智能电网、智能农业、智能交通以及环境检测等各个方面，物联网的发展，被誉为是继计算机和互联网之后的信息产业的第三次浪潮，被寄予厚望，受到研究机构和产业界的极大追捧和重视，同时，相关的标准组织，也开始了物联网相关技术的标准化工作。
3.基于蜂窝的窄带物联网是万物互联网络的一个重要分支，已经通过3gpp成为低功耗广域的标准，2016年物联网的应用主要使用wifi和蓝牙技术，数据准确率很低、耗电量极大，而广域物联网可以用光纤，但只适用于连接摄像头等宽芾终端；低容量传感器虽然可以使用2g/3g/4g网络，但难以满足低功耗低成本的要求，因此2016年接入到运营商网络的物联网终端仅有6％，但如果利用运营商的网络组织物联网，就可真正实现整个城市一张网，便于维护和管理，nb-iot也由此应运而生，由于nb-iot的广覆盖、大连接、低功耗和低成本等特点，可穿戴设备、智能门窗、温度计都成为了nb-iot的市场。
4.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是iot领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(lpwan)，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。据说nb-iot设备电池寿命可以提高至至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
5.虽然nb-iot走在物联网的最前沿，具有广覆盖、大连接、低功耗和低成本等特点，但是nb-iot芯片用于窄带物联网的通信系统时，由于受到通信前端以及数据接收模块等部分单一的功能限制只能起到简单的通信功能，在图像处理、数据存储以及音频优化等方便仍有较大的改进空间，而且无法对大数据中的病毒代码进行识别和防护，一旦nb-iot芯片受到病毒侵蚀，将会导致大量数据丢失，小则引发个人隐私或者企业单位隐私曝光，大则造成国家或者国防机密泄漏引发国家安全问题，例如当地时间2021年11月13日美国联邦调查局遭黑客利用病毒代码入侵政府通信系统，冒用官方邮箱发送上万份警告邮件，虽然没有造成较大的损失，但是足以证明了病毒代码无处不在无孔不入的安全隐患，同时引发了人们对当今网络大数据下通信系统的安全警觉。
6.针对上述问题，急需在原有基于蜂窝的窄带物联网的通信系统的基础上进行创新设计。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种基于蜂窝的窄带物联网的通信系统，以解决上述背景
技术提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于蜂窝的窄带物联网的通信系统，包括用户终端，所述用户终端的内部包括通信前端、nb-iot芯片、数据筛选单元、防火墙和网监机构，且通信前端电性连接有云端服务器，并且通信前端的内部包括sim卡、输入单元、通信单元和外部接口，所述通信前端连接有数据接收模块，且数据接收模块包括数据存储单元、视频文字处理单元和滤波单元。
9.优选的，所述用户终端能够将数据以图文或者视频形式反映在通信前端上，且通信前端能够在nb-iot芯片和数据接收模块之间进行双向数据传输。
10.优选的，所述通信前端与sim卡、输入单元、通信单元和外部接口均为单独式的电性连接，且sim卡、输入单元、通信单元和外部接口之间的组合具有数字信号转换为电信号的功能。
11.优选的，所述nb-iot芯片采用窄带技术，结合空口信令开销及准入拥塞控制的优化等机制比g/g/g有-倍的上行容量提升，nb-iot芯片每khz小区的接入量可达到万以上，且nb-iot芯片是物联网的一种通信方式，具有大连接，低功耗，深覆盖以及低成本等特点，适用于不经常移动的物联网，如油井、管道、机电设备等。
12.优选的，所述nb-iot芯片介于通信前端和云端服务器之间，主要是接收通信前端发出的工作指令，并将处理后的数据输出至云端服务器中或者将云端服务器中的数据信息提取至通信前端中。
13.优选的，所述通信前端能够将云端服务器反馈的信息以电信号的形式传输至数据接收模块中，且云端服务器能够反向接收通信前端处理后的数据并进行分类和处理。
14.优选的，所述数据筛选单元和防火墙均串联在通信前端的信号接收以及输送通道上，用于对通信前端进出的数据进行提取筛选，且通过防火墙能够区别和阻隔病毒代码，并传输信号使网监机构介入。
15.优选的，所述数据存储单元、视频文字处理单元和滤波单元均为数据接收模块的独立功能单元，且数据存储单元能够将数据接收模块接收的数据进行存储，所述视频文字处理单元能够将数据接收模块接收的数据进行视频文字转换，且滤波单元能够过滤数据接收模块的无效音波，对数据接收模块的数据输出起到了加强数据特征的效果。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于蜂窝的窄带物联网的通信系统，
17.一、在通信前端的信号接收以及信号输送通道上串联有数据筛选单元和防火墙，并且与防火墙单线连接有网监机构，且通信前端接收或者输出的数据均会通过数据筛选单元进行筛查，一旦防火墙识别有病毒代码入侵，会即可向网监机构发出信号并对病毒代码进行阻隔，随即当会有专业的网络安全管理员进入系统对入侵的病毒代码进行清除，同时填补该通信系统的代码漏洞，以防止相同病毒的再次入侵；
18.二、另外，通过sim卡、输入单元、通信单元和外部接口可方便该通信前端单独使用，同时能够对用户终端的输入的数据转化为电信号进行转移，具有中枢调控的功能，且通信前端转化后的电信号会传输至数据接收模块中，利用数据存储单元、视频文字处理单元和滤波单元依次对接收到的电信号进行视频图像处理、数据存储以及音频优化，并且将优化处理后的电信号通过上述的数据筛选单元和防火墙进行筛选处理后通过nb-iot芯片的核心处理作用传输至云端服务器中，丰富了该基于蜂窝的窄带物联网通信系统的功能，并
提升了通信数据的精准性和完整性。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种基于蜂窝的窄带物联网的通信系统的框图；
20.图2为本发明主体流程的框图。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
22.实施例一：
23.请参阅图1和图2，本实施例中提出了一种基于蜂窝的窄带物联网的通信系统，包括用户终端，用户终端的内部包括通信前端、nb-iot芯片、数据筛选单元、防火墙和网监机构，且通信前端电性连接有云端服务器，并且通信前端的内部包括sim卡、输入单元、通信单元和外部接口，通信前端连接有数据接收模块，且数据接收模块包括数据存储单元、视频文字处理单元和滤波单元。
24.当用户通过输入单元将信息输入至通信前端时，通信前端首先接收数据信号并通过通信单元对接收到的数据进行初步处理和电信号转换，随后通信前端转化后的电信号会顺势输入数据接收模块中，且数据接收模块将接收到的数据依次输入数据存储单元、视频文字处理单元和滤波单元中，利用数据存储单元对数据进行提取存储，且利用视频文字处理单元对接收的数据进行视频文字和图像转换，并且利用滤波单元将接收的电信号中无效的音波过滤清除，随后二次处理完成的数据会通过通信前端与数据接收模块之间的连接通道输送至数据筛选单元中再次进行数据处理，并且使得筛选后的数据再次以电信号的形式继续传输至防火墙中。
25.紧接着防火墙会对接收到的电信号进行病毒筛查，假设此时进行传输的数据被防火墙筛查出病毒代码，为防止nb-iot芯片受到病毒的侵蚀，防火墙立刻将筛分的病毒代码阻隔并以电信号的形式向网监机构发出“病毒清理”的命令，随即网监机构通过已知的程序对阻隔在防护墙内部的病毒进行“围剿”，紧接着正常的数据会顺利从防火墙中输出并输送至nb-iot芯片中进行最后一次处理，并且nb-iot芯片能够同时处理大量的数据，随后数据顺利进入到云端服务器中，经过云端服务器的只能分析处理后通过另一个基于蜂窝的窄带物联网的通信系统输出，从而实现了安全的网络信息输送。
26.实施例二：
27.请参阅图1和图2，本实施例中提出了一种基于蜂窝的窄带物联网的通信系统，包括用户终端，用户终端的内部包括通信前端、nb-iot芯片、数据筛选单元、防火墙和网监机构，且通信前端电性连接有云端服务器，并且通信前端的内部包括sim卡、输入单元、通信单元和外部接口，通信前端连接有数据接收模块，且数据接收模块包括数据存储单元、视频文字处理单元和滤波单元。
28.当云端服务器收到另一个基于蜂窝的窄带物联网的通信系统的信息输入时，数据
经过云端服务器的接收会快速传输至nb-iot芯片中进行初步的处理，紧接着nb-iot芯片将数据处理完毕后会反向输送至防火墙中进行病毒筛查，补充说明从云端服务器中输入的数据一般会在另一个基于蜂窝的窄带物联网通信系统的内部进行过病毒查杀，因此一般不会携带病毒代码，即使病毒逃离过一次查杀，也会二次反向进入防护墙中，随即处理后的电信号会通过数据筛选单元反向输送至数据接收模块中，同理依次会受到数据存储单元、视频文字处理单元和滤波单元的反向处理，数据存储单元会将一部分数据复制后存储，且滤波单元会将接收到的数据信号进行余波和杂波处理，从而保证了输出的声频具有较高的音质，并且视频文字处理单元会将电信号转化为视频图形文字的形式展现出来，进而通过数据接收模块连接的展示设备中体现出来，且在云端服务器的调配作用下可同步完成多向的通信传输，而且在用户终端以及数据接收模块的共同作用下能够将收发的信息以图文或者音频和视频的方式展现出来，并且会使得数据受到双向的病毒查杀作用，保证了大数据通信系统的安全性。
29.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所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，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。