专利名称：内置gps定位的即插即用集成式通讯模组的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯装置，特别是涉及到一种内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组。
背景技术：
现有技术的通讯模组采用传统的塑料卡体(如SM卡、US頂卡或IS頂卡)，使用中需要专用的卡槽固定和连接，不利于通讯模组和与其配套的产品的小型化和工业化生产，并且塑料卡体为传统的塑料材质，无法在冲击、震动、易腐蚀、高/低温、潮湿等极端环境下稳定工作，直接影响装置的数据传输，并增加了物流运输难度。塑料卡体的连接触点为铜片材质，长期暴露在空气中容易因氧化而接触不良，影响通讯性能。再者，现有技术的通讯模组需要有用于安置塑料卡体的卡槽，塑料卡体插入卡槽后卡体上的铜片触点与卡槽内的触点接触连接，这种连接关系在使用中会因震动或拔插造成塑料卡体的铜片触点磨损、变形 导致塑料卡体的触点与卡槽触点接触不良，影响通讯性能。现有技术的通讯模组内置于设备或终端后，由于用户可以自行更换塑料卡体，通讯的唯一性得不到保护，并且由于用户可以随意更换塑料卡体，更换后会因为运营商网络不同而影响设备或终端的正常工作，而且由于用户可以随意取出塑料卡体，不能避免用户将其放置到别的设备或终端中使用，影响运营商对用户和业务的有效管控。在申请号为CN200720143626. 3的中国专利申请中，使用的是一种常用的通讯模组，其需要使用传统的塑料卡体和安放卡体的卡座，不可避免的具有上述问题。为此我们发明了一种新的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组，解决了以上技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种集成式通讯模组，其通过带GPS定位、抗震、耐磨损、耐腐蚀、耐氧化、耐高/低温、耐潮湿，并且支持多种接口的小型化即插即用集成式通讯模组。
本发明的目的可通过如下技术措施来实现
内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组，其包括执行通讯数据的接收和传输的通信模块以及分析和处理该通讯数据的MCU，所述集成式通讯模组还包括通用集成电路芯片和GPS模块，该通用集成电路芯片连接于所述通信模块，并存储用户标识和密钥，所述GPS模块配置成用于实现GPS定位并提供位置数据，所述MCU连接于所述通信模块和所述GPS模块，并控制所述通用集成电路芯片、所述通信模块和所述GPS模块的工作。本发明的目的还可通过如下技术措施来实现
还包括一接口，连接于所述MCU，将所述的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组连接于外部装置。优选的是，所述接口支持I2C、SPI、UART、SMBus、GPI0、CAN或LAN接口中的至少一种。优选的是，所述通讯模组还包括存储器，连接于所述MCU，并存储所述通讯数据和位置数据。优选的是，所述通信模块支持GSM、GPRS、EDGE、3G或4G通讯制式中的至少一种。优选的是，所述通用集成电路芯片与所述通信模块为焊接在同一个载体上来实现连接。优选的是，所述通用集成电路芯片与所述通信模块分别焊接在不同的载体上通过排线连接。优选的是，所述通用集成电路芯片连接于所述MCU，所述MCU配置成对所述通用集成电路芯片中的所述用户标识和所述密钥进行擦写和修改。优选的是，所述通讯模组还包括接口，连接于所述MCU，将所述通讯模组连接于外 部装置。优选的是，所述接口支持I2C、SPI、UART、SMBus、GPI0、CAN或LAN接口中的至少一种。优选的是，还包括存储器，连接于所述MCU，并存储所述通讯数据和位置数据。优选的是，所述通信模块支持GSM、GPRS, EDGE、3G或4G通讯制式中的至少一种。优选的是，所述通用集成电路芯片与所述通信模块为焊接在同一个载体上来实现连接。优选的是，所述通用集成电路芯片与所述通信模块分别焊接在不同的载体上通过排线连接。技术人员不难看出，上述各优选方案的任意组合所构成的方案都是本发明的一部分。本发明中的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组中采用通用集成电路芯片代替了传统的塑料卡体，并取消了用于放置塑料卡体的卡槽。而通用集成电路芯片的体积不到传统塑料卡体的十分之一，有效促进传感器和终端设备的小型化和工业化生产。通用集成电路芯片通过焊接固定在载体上，具有良好的抗震效果，且因为有效抗震降低了连接处磨损，保证了通讯模组的工作稳定性。通用集成电路芯片的主要材质是硅、锗以及金属，可以在冲击、震动、腐蚀、高/低温、潮湿等极端环境下正常工作，抗氧化能力强，并降低了在物流运输中的难度。通用集成电路芯片由于是焊接固定的不可随意更换，避免了使用本通讯模组的用户转网等情况，保证了企业或运营商对用户忠诚度和业务的有效管控。通用集成电路芯片支持GSM/GPRS/EDGE/3G/4G等不同的通讯制式，在通讯制式升级换代的过程中无需更换通用集成电路芯片。本发明中的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组可以将待发送的其他数据与GPS定位数据绑定上传，使上传的数据均具备地理位置信息，在实际应用中，从原来仅知道数据从哪种设备上传的到现在可以获知数据从哪个位置的哪个设备上传的，更加明确了数据来源，加强了数据的真实性，避免数据造假。本发明中的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组支持I2C、SPI、UART、SMBus、GPI0、CAN、LAN等多种接口，在实际应用中，原来不具备无线通讯功能的外部装置11只要支持上述接口即可即插即用，硬件无需改造。在本发明的一优选实施例中，通用集成电路芯片内容不可擦写，在物联网应用中，保证了本通讯模组的全球通讯唯一性。在本发明的另一优选实施例中，通用集成电路芯片连接于MCU，通用集成电路芯片在运营商需要时或业务需要或特殊情况下，可以对通用集成电路芯片中的用户标识进行擦写(修改)，无需更换通用集成电路芯片，有益于通讯模组的再利用，并且MCU不需要通过通信模块即可直接访问到通用集成电路芯片中的数据，进行数据读取、擦写等操作，极大的降低通信模块的开发工作量和通信模块的工作压力。
图I为本发明的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组一优选实施例的结构 图2为本发明的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组另一优选实施例的结构图。
具体实施例方式为使本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。如图I所示，图I为本发明的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组的一优选·实施例的结构图。该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10由通用集成电路芯片101、通信模块102、MCU103、存储器104、GPS模块105和接口 106组成。该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10连接于外部装置11。通用集成电路芯片101用于存储用户标识和密钥，代替了传统塑料卡体。通信模块102连接于通用集成电路芯片101，用于数据的接收和传输(包括语音、短信、彩信、GPRS数据等)，可支持GSM、GPRS, EDGE、3G或4G通讯制式中的至少一种。MCU103连接于通信模块102、存储器104和GPS模块105，用于分析、处理通讯数据并控制其他模块工作。GPS模块105用于实现GPS定位并获得位置数据。存储器104用于存储通讯数据和位置数据。接口 106连接于MCU103，为该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10连接于外部装置11 的接口，该接口 106支持I2C、SPI、UART、SMBus、GPI0、CAN或LAN接口中的至少一种。通用集成电路芯片101并不连接于MCU103，避免了 MCU103对通用集成电路芯片101进行读写，而改变了通用集成电路芯片101中存储的内容，影响了其唯一性。例如，在物联网应用中，通用集成电路芯片101的内容不可擦写，就保证了该通讯模组的全球通讯唯一性。该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10在运行时，首先，内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10与外部装置11连接，外部装置11若支持接口 106的类型，只需内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10的接口 106插入外部装置11的接口即可连接。
其次，内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10与通讯网络建立连接。在连接好内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10与外部装置11后开机；通信模块102向通用集成电路芯片101索取用户标识和密钥，然后通信模块102将用户标识和密钥通过通讯基站发送至运营商后台管理系统；运营商后台管理系统对用户标识和密钥进行验证，验证通过则系统为该用户标识和密钥赋予通讯号码，此时内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10与通讯网络建立联系并保持实时连接；如果验证失败内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10与通讯网络无法建立连接，即无通讯信号。
此外，本发明中的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10采用的通讯技术与现有的通讯技术类似，但上传的数据内容有其特点，可以获知上传的数据是由具体某个位置的外部装置11提供的，即数据和生成数据的位置绑定。当需要发送数据时，MCU103通过接口106从外部装置11获取要发送的数据；MCU103向内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组10内置的GPS模块105索取当前位置数据；如果数据要实时发送，此时MCU103立即将获取到的要发送的数据和位置数据打包并给到通信模块102通过通讯网络发送出去；如果数据不需要实时发送，此时MCU103先将获取到的要发送的数据和位置数据打包并传输到存储器104保存。当达到发送条件时，MCU103向存储器104索取之前保存的数据包，然后给到通信模块102通过通讯网络发送出去。如图2所示，图2为本发明的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组的另一优选实施例的结构图。该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20由通用集成电路芯片201、通信模块202、MCU203、存储器204、GPS模块205和接口 206组成。该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20连接于外部装置21。与图I中相同的是，通用集成电路芯片201用于存储用户标识和密钥，代替了传 统塑料卡体。通信模块202连接于通用集成电路芯片201，用于语音、信息等通讯数据的接收和传输，可支持GSM、GPRS, EDGE、3G或4G通讯制式中的至少一种。与图I不同之处为，MCU203连接于通用集成电路芯片201、通信模块202、存储器204和GPS模块205，用于分析、处理通讯数据并控制其他模块工作以及通用集成电路芯片201中的存储的数据(用户标识和密钥)的擦写、修改。GPS模块205用于实现GPS定位并获得位置数据。存储器204用于存储通讯数据和位置数据。接口 206连接于MCU203，为该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20连接于外部装置21的接口，该接口 206支持I2C、SPI、UART、SMBus、GPI0、CAN或LAN接口中的至少一种。通用集成电路芯片201连接于MCU203，在运营商需要时或业务需要或特殊情况下，可以对通用集成电路芯片201中的用户标识进行擦写(修改)，无需更换通用集成电路芯片201，有益于内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20的再利用，并且MCU203不需要通过通信模块202即可直接访问到通用集成电路芯片201中的数据，进行数据读取、擦写等操作，极大的降低通信模块202的开发工作量和通信模块202的工作压力。该内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20在运行时，首先，内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20与外部装置21连接，外部装置21若支持接口 206的类型，只需内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20的接口 206插入外部装置21的接口即可连接。
其次，内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20与通讯网络建立连接。在连接好内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20与外部装置21后开机；通信模块202向通用集成电路芯片201索取用户标识和密钥，然后通信模块202将用户标识和密钥通过通讯基站发送至运营商后台管理系统；运营商后台管理系统对用户标识和密钥进行验证，验证通过则系统为该用户标识和密钥赋予通讯号码，此时内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20与通讯网络建立联系并保持实时连接；如果验证失败内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20与通讯网络无法建立连接，即无通讯信号。
此外，本发明中的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20采用的通讯技术与现有的通讯技术类似，它包括数据发送、接收，操作指令的接收执行、通用集成电路芯片中的数据擦写、修改，但上传的数据内容有其特点，可以获知上传的数据是由具体某个位置的外部装置21提供的，即数据和生成数据的位置绑定。当需要发送数据时，MCU203通过接口 206从外部装置21获取要发送的数据；MCU203向内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组20内置的GPS模块205索取当前位置数据；如果数据要实时发送，此时MCU203立即将获取到的要发送的数据和位置数据打包并给到通信模块202通过通讯网络发送出去；如果数据不需要实时发送，此时MCU203先将获取到的要发送的数据和位置数据打包并传输到存储器204保存。当达到发送条件时，MCU203向存储器204索取之前保存的数据包，然后给到通信模块202通过通讯网络发送出去。本发明中的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组采用通用集成电路芯片代替传统的塑料卡体，无需使用卡槽固定和连接。通信模块与通用集成电路芯片是通过焊接在载体上来实现连接的，不可随意更换。所述载体可以是同一个载体或分别焊接在不同的载体上通过排线连接。经内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组发送的数据均绑定地理位置信息。本发明中的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组支持I2C、SPI、UART、SMBus, GPIO、CAN、LAN 等多种接口。 本领域技术人员在阅读了本说明书后不难理解，本发明的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组由现有技术结合而构成，这些现有技术虽然并没有事无巨细地全部一一描述，但在阅读了本说明书后本领域技术人员会知其所云。本说明书中描述了上述现有技术的结合而构成本发明的各个方案，本领域技术人员可以理解，这些方案的各种结合，以及构成这些方案的各个部分和/或特征的结合都属于本发明的方案的范畴。本领域技术人员显然可以理解的是，将上述现有技术结合起来构成本发明，这需要大量创造性劳动付出，是多年理论研究和大量实验的结晶。
权利要求
1.内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组，其包括执行通讯数据的接收和传输的通信模块以及分析和处理该通讯数据的MCU，其特征在于，所述集成式通讯模组还包括通用集成电路芯片和GPS模块，该通用集成电路芯片连接于所述通信模块，并存储用户标识和密钥，所述GPS模块配置成用于实现GPS定位并提供位置数据，所述MCU连接于所述通信模块和所述GPS模块，并配置成控制所述通用集成电路芯片、所述通信模块和所述GPS模块的工作。
2.根据权利要求I所述的通讯模组，其特征在于，还包括一接口，其连接于所述MCU，并将所述通讯模组连接于外部装置。
3.根据权利要求2所述的通讯模组，其特征在于，所述接口支持I2C、SPI、UART、SMBus、GPIO、CAN或LAN接口中的至少一种。
4.根据权利要求I或2所述的通讯模组，其特征在于，所述通讯模组还包括存储器，连接于所述MCU，并存储所述通讯数据和所述位置数据。
5.根据权利要求I或2所述的通讯模组，其特征在于，所述通信模块支持GSM、GPRS、EDGE、3G或4G通讯制式中的至少一种。
6.根据权利要求I或2所述的通讯模组，其特征在于，所述通用集成电路芯片与所述通信模块为焊接在同一个载体上来实现连接。
7.根据权利要求I或2所述的通讯模组，其特征在于，所述通用集成电路芯片与所述通信模块分别焊接在不同的载体上通过排线连接。
8.根据权利要求I所述的通讯模组，其特征在于，所述通用集成电路芯片连接于所述MCU，所述MCU配置成对所述通用集成电路芯片中的所述用户标识和所述密钥进行擦写和修改。
9.根据权利要求8所述的通讯模组，其特征在于，所述通讯模组还包括接口，连接于所述MCU，将所述通讯模组连接于外部装置。
10.根据权利要求9所述的通讯模组，其特征在于，所述接口支持I2C、SPI、UART,SMBus、GPIO、CAN或LAN接口中的至少一种。
全文摘要
本发明提供一种内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组，其包括执行通讯数据的接收和传输的通信模块以及分析和处理该通讯数据的MCU，所述集成式通讯模组还包括通用集成电路芯片和GPS模块，该通用集成电路芯片连接于所述通信模块，并存储用户标识和密钥，所述GPS模块配置成用于实现GPS定位并提供位置数据，所述MCU连接于所述通信模块和所述GPS模块，并控制所述通用集成电路芯片、所述通信模块和所述GPS模块的工作。本发明的内置GPS定位的即插即用集成式通讯模组具有带GPS定位、抗震、耐磨损、耐腐蚀、耐氧化、耐高/低温、耐潮湿，并且支持多种接口的小型化即插即用等优点。
文档编号H04W88/02GK102958200SQ201110241338
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者于辉, 林晓明 申请人:福建物联天下信息科技有限公司