一种基于扩展装置的通讯方法及扩展装置与流程

本申请涉及网络通讯领域，尤其涉及一种基于扩展装置的通讯方法及扩展装置。

背景技术：

终端设备通常使用无线网络进行通讯，无线网络通讯不仅速度快，而且覆盖范围较广，使用较便捷。但是，对于一些存在安全规则的使用场合，例如核电站等具有电磁安全要求的使用场合，就会存在安全规定，例如限定终端设备的信号发射功率的范围。

通常，常用的终端设备难以满足这些安全规定，例如，手机、pc(个人电脑)等所发射的功率较大，会严重超出安全规定的范围。如果在核电站之类的使用场合直接使用这些终端设备，会造成核电站内的精密仪器受到射频信号的干扰而损坏，甚至导致核污染等更严重的后果。但是，如果为了符合安全规定，在进入核电站范围内就关闭终端设备，或者使用只有射频信号接收功能，而没有射频信号发射功能的终端设备则会为作业人员之间，或者作业人员与外界的联系造成困扰，影响作业人员的正常工作。

技术实现要素：

本申请提供了一种基于扩展装置的通讯方法及扩展装置，以实现终端设备在具有安全规定的使用场合内的正常通讯。

第一方面，本申请提供了一种基于扩展装置的通讯方法，所述方法包括：

所述扩展装置通过自带的接口与终端设备电连接，在所述扩展装置与所述终端设备之间传递数据信息；

所述扩展装置通过内置的物联网通信器确定所述扩展装置与无线网络之间传递数据信息的发射参数，所述发射参数符合所述终端设备所在环境的预设安全规则以及所述无线网络的通讯规则，其中，所述物联网通信器的信号发射功率符合所述终端设备所在环境的预设安全规则；

所述扩展装置通过内置的无线网络通信器将所述终端设备传递至所述扩展装置的数据信息按照所述发射参数发射至所述无线网络。

第二方面，本申请提供了一种扩展装置，所述装置包括：

壳体、系统处理器、接口、国密芯片、无线网络通信器、物联网通信器、接口转换器和电池；

所述系统处理器、所述接口、所述国密芯片、所述无线网络通信器、所述物联网通信器、所述接口转换器和所述电池均设置于所述壳体的内部；

所述接口、所述国密芯片、所述无线网络通信器、所述物联网通信器、所述接口转换器和所述电池均与所述系统处理器电连接；

所述接口、所述国密芯片、所述无线网络通信器、所述物联网通信器、所述接口转换器均与所述电池电连接。

由以上技术可知，本申请提供了一种基于扩展装置的通讯方法及扩展装置，在进入使用场合之前，首先将所述扩展装置设置于终端设备上，其中，所述扩展装置与所述终端设备通过接口电连接通讯，且所述终端设备通过所述扩展装置与无线网络通讯。此时，可以利用所述扩展装置内置的物联网通信器确定扩展装置与无线网络之间传递数据信息时所适用的发射参数，然后，通过无线网络通信器采用该发射参数发射信号。本申请所提供的通讯方法可以通过扩展装置来转变终端设备与无线网络之间的数据信息，以使这些数据信息符合安全规则和无线网络的通讯规则，从而保证终端设备可以正常通讯。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种基于扩展装置的通讯方法的流程图；

图2为本申请实施例提供的一种扩展装置的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的扩展装置的安装示意图；

图4为本申请实施例提供的扩展装置的安装示意图；

图5为本申请实施例提供的一种扩展装置器件仓的内部结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种设定无线网络通信器的方法的流程图；

图7为本申请实施例提供的一种接口转换的方法的流程图。

具体实施方式

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、完整的描述，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。

终端设备通常使用无线网络进行通讯，无线网络通讯不仅速度快，而且覆盖范围较广，使用较便捷。但是，对于一些存在安全规则的使用场合，例如核电站等具有电磁安全要求的使用场合，就会存在安全规定，例如限定终端设备的信号发射功率的范围。

通常，常用的终端设备难以满足这些安全规定，例如，手机、pc(个人电脑)等所发射的功率较大，会严重超出安全规定的范围。如果在核电站之类的使用场合直接使用这些终端设备，会造成核电站内的精密仪器受到射频信号的干扰而损坏，甚至导致核污染等更严重的后果。但是，如果为了符合安全规定，在进入核电站范围内就关闭终端设备，或者使用只有射频信号接收功能，而没有射频信号发射功能的终端设备则会为作业人员之间，或者作业人员与外界的联系造成困扰，影响作业人员的正常工作。

为了解决上述问题，本申请提供了一种基于扩展装置的通讯方法，该方法可以应用于手机、pc(个人电脑)、ipad、ai设备等通讯参数不符合当前环境的安全规定的终端设备。

图1为本申请实施例提供的一种基于扩展装置的通讯方法的流程图，所述方法包括：

s1、所述扩展装置通过自带的接口与终端设备电连接，在所述扩展装置与所述终端设备之间传递数据信息。

s2、所述扩展装置通过内置的物联网通信器确定所述扩展装置与无线网络之间传递数据信息的发射参数，所述发射参数符合所述终端设备所在环境的预设安全规则以及所述无线网络的通讯规则，其中，所述物联网通信器的信号发射功率符合所述终端设备所在环境的预设安全规则。

s3、所述扩展装置通过内置的无线网络通信器将所述终端设备传递至所述扩展装置的数据信息按照所述发射参数发射至所述无线网络。

在终端设备进入具有预设安全规则的环境之后，开始使用前，将扩展装置设置于终端设备上。通常，该扩展装置为外接于终端设备的装置，因此，可以根据实际需要自由拆卸。示例的，图2为本申请实施例提供的一种扩展装置的结构示意图，如图2所示，该扩展装置包括壳体1，该壳体1由背板11、边缘12、接口13和器件仓14组成。终端设备以手机为例，如图3和4所示，为本申请实施例提供的扩展装置的安装示意图，可见，将手机与背板11平行放置，并将手机置于两个边缘12之间，通过滑动的方式插入由背板11和边缘12形成的外壳内，并通过手机上的插口与接口13电连接。

在完成扩展装置的设置之后，终端设备即可以通过该扩展装置与无线网络进行通讯。具体地，扩展装置可以与无线网络之间通讯，而且扩展装置可以通过电连接的方式与终端设备之间通讯。由上文可知，终端设备所发出的射频信息是难以符合安全规则的，因此，避免终端设备直接发出射频信号是解决问题的关键，本实施例采用通过扩展装置来代替终端设备向无线网络发送射频信号的方式，来避免终端设备直接向无线网络发射射频信号。但是，终端设备需要将所要发射的数据信息传输给扩展装置，这个过程也要严格控制，避免产生射频信号。因此，采用电连接的传输方式，终端设备直接通过接口将数据信号传输至扩展装置。同时，电连接的传输方式还可以提高数据的传输速率。

图5为本申请实施例提供的一种扩展装置内器件仓的内部结构示意图，如图5所示，器件仓至少包括系统处理器141、电池144、无线网络通信器146、物联网通信器143，其中，系统处理器141分别与电池144、无线网络通信器146和物联网通信器143连接，系统处理器141可以为linux处理器。同时，无线网络通信器146即为wi-fi模块，物联网通信器143即为iot模块，无线网络通信器146和物联网通信器143分别与至少一个天线耦合。其中，无线网络通信器146经由天线接收无线网络信道上的电磁波信号，并将接收到的信号进行滤波和解调等处理，另外，无线网络通信模块146将待发送的信号进行调制和放大等处理，并通过至少一个天线在无线网络信道上发送，从而使扩展装置具备在无线网络信道(wi-fi信道)与无线接入点ap通信的能力；物联网通信模块143经由天线接收物联网信道上的电磁波信号，并将接收到的信号进行滤波和解调等处理，并通过至少一个天线在物联网信道上发送，从而使扩展装置具备在物联网信道(iot信道)与ap通信的能力。由此，本申请实施例的扩展装置可以同时在wi-fi信道和/或iot信道与一个或者多个ap通信。

在一个实施例中，当扩展装置具有多个天线时，每个天线可用于覆盖单个或者多个通信频带。不同的天线可以分别与无线网络通信器146或者物联网通信器143耦合，也可以同时与无线网络通信器146和物联网通信器143耦合，并通过频分复用或者时分复用的方式为无线网络通信器146和物联网通信器143提供信号收发能力。

相应的，本申请中的无线接入点ap的结构至少包括无线网络通信器(wi-fi模块)、物联网通信器(iot模块)以及用于收发无线信号的至少一个天线。其中，无线接入点ap可以为基站，无线网络通信器至少与一个天线耦合，经由天线接收wi-fi信道上的电磁波信号，并通过至少一个天线在wi-fi信道上发送电磁波信号，使ap具备在wi-fi信道与扩展装置通信的能力。物联网通信器至少与一个天线耦合，经由天线接收iot信道上的电磁波信号，并通过至少一个天线在iot信道上发送电磁波信号，使ap具备在iot信道与扩展装置通信的能力。由此，本申请实施例的ap可以同时在wi-fi信道和/或iot信道与一个或者多个扩展装置通信。

本申请实施例在实际应用场景中，将工业物联网的部署区域根据预设安全规则分成多个不同的功率等级区域，每个功率等级区域对ap和终端设备的发射功率做出了不同的限制，以保护该区域内的设备不受到电磁干扰和伤害。对应的，本申请实施例中的ap分布在不同的功率等级区域，每个功率等级区域由至少一个ap进行信号覆盖，以保证区域内的终端设备可以与ap进行无死角的通信。相应的，终端设备可以在不同区域与ap进行通信，为了确保终端设备发射的信号符合预设安全规则，需要通过扩展装置对终端设备发射的信号的功率进行调整。

上述的无线网络及物联网网络分别由wifi接入点及物联网接入点实现，优选地，本申请中具体通过在提供wifi接入的ap上增设物联网模块实现。

具体地，如图6所示，为本申请实施例提供的一种设定无线网络通信器的方法的流程图，所述方法包括：

s111、所述扩展装置通过所述物联网通信器接收当前位置对应的基站发送的发射信号功率范围；

s112、所述扩展装置按照所述发射信号功率范围设定所述无线网络通信器的发射参数。

由于终端终端在无线网络中默认使用的射频信号的功率较高，在未确定所处环境对无线信号要求的功率范围时，如果使用默认功率直接发送射频信号，容易超出预设安全规则的功率范围。在本申请实施例中，物联网通信器143相当于一个低功率的信号收发器，其接收基站周期发送的反馈信息，以获知基站的相关信息，例如，基站的标识、当前网络的安全功率范围等，该处的基站即为ap，布设在不同环境位置的基站，根据所在位置环境要求，设定对应的安全功率范围，通过广播等方式将安全功率范围发送至进入对应环境位置的物联网通信器143。

在物联网通信器143获得当前网络的安全功率范围之后，为了保证扩展装置所发射的功率在安全功率范围内，则需要调整发送射频信号的器件，即无线网络通信器，以保证无线网络通信器发射射频信号的功率在安全功率范围内。

在本实施例中，将终端设备发送至无线网络的数据信息定义为第一数据信息，将无线网络发送至终端设备的数据信息定义为第二数据信息。其中，第一数据信息与第二数据信息均需要符合无线网络的通信规则，才能够完成终端设备与无线网络之间的正常通讯。

具体地，如图5所示，所述扩展装置还包括系统处理器141和国密芯片142，其中，系统处理器141与国密芯片142电连接，且通过电池144为系统处理器141和国密芯片142供电。

具体地，系统处理器141通过接口13接收所述终端设备2发送的第一数据信息。其中，接口13可以为usb接口，系统处理器141可以为linux处理器。

进一步地，为了保证终端设备2与无线网络之间的通讯安全，可以利用国密芯片142加密所述第一数据信息，得到加密后第一数据信息，以使所述加密后第一数据信息符合所述无线网络的通讯规则。通常，无线网络具有预先设定的通讯规则，例如进入无线网络的数据信息需要具有国密算法的加密形式，在本申请实施例中，由于扩展装置内设有国密芯片142，因此，支持通过国密算法对第一数据信息进行加密，通过国密芯片142加密得到的加密后第一数据信息自然可以符合无线网络的通讯规则。

进一步地，所述系统处理器141可以通过所述无线网络通信器146将所述加密后第一数据信息以符合预设安全规则的发射参数传入所述无线网络。此时，可以完成终端设备2向无线网络发射第一数据信息的过程。

可见，本申请所提供的通讯方法，可以令终端设备发射的第一数据信息符合无线网络的通讯规则，从而保证终端设备的正常通讯。

进一步地，无线网络接收到加密后第一数据信号之后，会根据该加密后第一数据信号进行反馈，即向终端设备发送第二数据信息。其中，无线网络指代通过无线网络与终端设备通讯的服务器、云端平台等。

所述系统处理器141会通过所述无线网络通信器146接收所述无线网络发送的第二数据信息。

由上文可知，通常无线网络具有设定的通讯规则，即为了保证网络信息的安全，会对所传输的数据信息进行加密，因此，第二数据信息其实为一个加密后的数据信息，而这种加密后的数据信息是无法被终端设备直接使用的。例如无线网络是采用国密算法对数据信息进行加密，相应的，需要采用国密算法对第二数据信息进行解密，才能够正常使用。因此，所述系统处理器141需要利用所述国密芯片142解密所述第二数据信息，得到解密后第二数据信息，以使所述解密后第二数据信息符合所述终端设备的使用规则。最后，所述系统处理器通过接口13将所述解密后第二数据信息发送至所述终端设备2，以供终端设备2使用，从而完成无线网络与终端设备2之间的通讯。

通常，在本申请实施例所使用的环境中，由于室内环境较多，或者终端设备周围的设备较多，或者终端设备所要定位的目标距离较近，对于这些情况，通常所使用的gps定位将不再准确。为了解决上述问题，扩展装置可以利用物联网通信器143进行精密定位。

具体地，所述扩展装置通过所述物联网通信器向所述终端设备所在的物联网发送定位信号，并接收所述物联网反馈的定位信息。

终端设备产生定位需求之后，通过接口13将定位指令发送至扩展装置，然后系统处理器141根据定位指令通过物联网通信器向周围的物联网发送定位信号，目标ap在收到定位信号之后，会反馈一个位置反馈信号，此时，系统处理器141通过物联网通信器143接收到位置反馈信号之后，通过定位信号和位置反馈信号所对应发送与接收时刻的时间差，以及射频信号的传输速度，可以计算得到终端设备与目标之间的距离，生成位置信息。系统处理器141可以通过接口13将该位置信息发送至终端设备2，以供用户使用；或者将该位置信息上传至终端设备管理平台。

进一步地，如果终端设备为手机等接口数量有限的设备，一旦终端设备需要充电或者通过电连接与其它设备进行数据传输，就需要将扩展装置取下，在需要扩展装置的情况下，再将扩展装置安装上，可见，这种反复拆装扩展装置的操作比较麻烦，且容易损耗扩展装置和终端设备。为了解决上述问题，扩展装置内部设置有接口转换器145。

具体地，如图7所示，为本申请实施例提供的一种接口转换的方法的流程图，所述方法包括：

s131、所述系统处理器通过所述接口转换器接收外连设备发送的识别信号；

s132、所述系统处理器根据所述识别信号，确定所述外连设备的工作类型；

s133、所述系统处理器根据所述工作类型控制所述接口转换器转换至对应的连接模式，以使所述终端设备的接口与对应的接口之间电连接。

如图5所示，如果接口转换器145的另一端通过子接口3接入了一个外接设备，且该外接设备向接口转换器145发送连接信号，例如充电信号、数据传输信号等识别信号。此时，系统处理器141可以根据这些识别信号，确定外连设备的工作类型，例如充电，数据传输等。如果此时子接口3为连入电源的接口，则系统处理器141需要控制接口转换器145转换至连接终端设备2的接口与子接口3；如果确定工作类型为数据传输，则系统处理器141需要控制接口转换器145转换至连接接口13和位于系统处理器141内的接口。

由以上技术可知，本申请提供了一种基于扩展装置的通讯方法及扩展装置，在进入使用场合之前，首先将所述扩展装置设置于终端设备上，其中，所述扩展装置与所述终端设备通过接口电连接通讯，且所述终端设备通过所述扩展装置与无线网络通讯。此时，可以利用所述扩展装置内置的物联网通信器确定扩展装置与无线网络之间传递数据信息时所适用的发射参数，然后，通过无线网络通信器采用该发射参数发射信号。本申请所提供的通讯方法可以通过扩展装置来转变终端设备与无线网络之间的数据信息，以使这些数据信息符合安全规则和无线网络的通讯规则，从而保证终端设备可以正常通讯。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。