一种用于信息采集的eSIM通信设备的制作方法

本发明涉及数据处理，特别涉及一种用于信息采集的esim通信设备。

背景技术：

1、目前在一些物联网设备运维网络中存在部分不具备联网功能的智能设备，诸如能源网络(用电网络、用水网络、用气网络、供暖网络等)中的智能表(电表、水表、气表、供暖表等)。这些智能表具备数据存储功能并提供外接的数据采集接口，支持人工使用抄表终端(或信息采集终端)进行现场设备对接和数据采集；这些智能表给出外接数据采集接口主要是为了满足设备定期巡检和设备集中维修这两种应用需求。随着运维网络的智能化升级，新的能源网络管理规则要求每个前端设备都具备联网功能、并能在收到后台服务器发送的远程控制指令时上发对应的设备数据，以协助后台能对每个前端设备的实时定位和实时工况进行持续跟踪。要达到这样的目的，就需要对全网所有不具备联网功能的存量智能设备进行设备升级；目前这类存量智能设备的数量众多、工作状态稳定，倘若直接采用更换设备的方式进行设备升级，无疑会造成巨大的资源浪费、也会带来巨大的升级成本。

2、带有esim(embedded-sim)模块的通信设备也称为esim通信设备。传统的esim通信设备带有通讯模组、模组天线和esim模块；esim模块内置sim卡数据，通讯模组用于调用模组天线和esim模块内置的sim卡数据进行联网操作；上述通讯模组和模组天线采用成熟的小体积封装模块予以实现，esim模块也以无体积的嵌入式软件模块或小体积的嵌入式硬件封装模块予以实现，因此传统的esim通信设备都具有设备体积小、安装灵活度高等特点。另外，我们通过市场调研还发现目前市面上所有类型的esim通信设备的设备价格都远远低于任一款智能表的设备价格。

3、基于传统esim通信设备的上述特点，如果对其进行技术改造使之能同时兼具联网与数据采集功能，再将改造后的esim通信设备安装在不具备联网功能的存量智能表设备上，就能在不更换存量智能表的前提下满足后台服务器的远程数据采集需求。所以，本发明要解决的技术问题就是如何对传统esim通信设备进行技术改造使之能同时兼具联网与数据采集功能。

技术实现思路

1、本发明的目的，就是针对现有技术的缺陷，提供一种用于信息采集的esim通信设备，该设备包括：供电接口、通讯模组、数据通信接口、esim模块和模组天线；其中，供电接口分别与外接的采集源设备和内部的通讯模组连接，数据通信接口别与外接的采集源设备和内部的通讯模组连接，通讯模组还与esim模块和模组天线连接；供电接口用于从采集源设备取电对通讯模组供电，通讯模组则负责向数据通信接口、esim模块和模组天线供电；通讯模组在设备上电后，先基于esim模块和模组天线与远程的后台服务器连接，再基于本地预置的采集模式数据(主动采集模式、被动采集模式)对采集源设备进行数据采集并将采集数据上发到后台服务器；除此之外，通讯模组还能基于后台服务器下发的远程更新指令对本地的模组固件、esim固件以及esim模块上加载的sim卡电信运营商数据进行更新。本发明设备在传统esim通信设备的基础上增加了一个硬件的数据通信接口和一套用于进行数据采集和数据更新的通讯模组处理机制、由此使得本发明设备能同时兼具联网与数据采集功能；在对物联网设备运维网络中部分不具备联网功能的智能设备即采集源设备进行设备升级时，通过为每个采集源设备配置一个本发明提供的esim通信设备就能达到提高存量设备使用周期、减少资源浪费、降低升级成本的目的。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供了一种用于信息采集的esim通信设备，所述设备包括：供电接口、通讯模组、数据通信接口、esim模块和模组天线；

3、所述供电接口分别与外接的采集源设备和内部的所述通讯模组连接；所述供电接口用于从所述采集源设备取电对所述通讯模组供电；

4、所述通讯模组分别与所述数据通信接口、所述esim模块和所述模组天线连接；所述数据通信接口与所述采集源设备连接；

5、所述通讯模组用于在模组上电时对所述数据通信接口、所述esim模块和所述模组天线供电；并通过调用所述esim模块和所述模组天线进行电信运营商网络登网处理；并在所述电信运营商网络登网处理成功后，通过当前电信运营商网络与远程的后台服务器进行设备连接处理；并在所述设备连接处理成功后，对本地预置的采集模式数据进行识别；若所述采集模式数据为主动采集模式，则按预设的数据采集频率定期通过所述数据通信接口对所述采集源设备进行数据采集并将采集到的数据向所述后台服务器发送；若所述采集模式数据为被动采集模式，则基于所述后台服务器每次下发的控制指令进行数据采集并将采集到的数据向所述后台服务器发送；

6、所述esim模块用于提供sim卡通信仿真接口，并用于加载一张sim卡的电信运营商数据。

7、优选的，所述数据通信接口为uart通信接口。

8、优选的，所述通讯模组具体用于在所述通过调用所述esim模块和所述模组天线进行电信运营商网络登网处理时，通过调用所述esim模块的所述sim卡通信仿真接口从所述esim模块上获得sim卡电信运营商数据中的运营商标识数据作为对应的当前运营商标识；并将所述当前运营商标识对应的电信运营商通信网络作为对应的所述当前电信运营商网络；并通过调用所述模组天线与所述当前电信运营商网络连接；并通过调用所述sim卡通信仿真接口利用所述esim模块上加载的sim卡电信运营商数据在所述当前电信运营商网络上进行登网操作；并在登网操作成功时确认所述电信运营商网络登网处理成功。

9、优选的，所述通讯模组具体用于在所述通过当前电信运营商网络与远程的后台服务器进行设备连接处理时，通过调用所述esim模块的所述sim卡通信仿真接口从所述esim模块上获得sim卡电信运营商数据中的i ccid数据作为对应的第一sim卡标识；并将本地预置的模组标识数据作为对应的第一模组标识；并将本地预置的服务器ip地址数据作为对应的第一ip地址；并由所述第一模组标识和所述第一sim卡标识组成对应的第一连接申请；并通过所述当前电信运营商网络将所述第一连接申请向所述第一ip地址对应的所述后台服务器发送；并通过所述当前电信运营商网络接收所述后台服务器发送的第一连接状态；并在所述第一连接状态为连接成功时，确认所述设备连接处理成功。

10、优选的，所述通讯模组具体用于在所述按预设的数据采集频率定期通过所述数据通信接口对所述采集源设备进行数据采集并将采集到的数据向所述后台服务器发送时，按预设的所述数据采集频率定期通过所述数据通信接口向所述采集源设备发送第一设备采集指令；并通过所述数据通信接口接收所述采集源设备回发的第一源设备标识和第一采集数据包；并通过调用所述模组天线对所述当前电信运营商网络的网络信号强度进行探测并将探测结果作为对应的第一信号强度；并通过调用所述esim模块的所述sim卡通信仿真接口从所述esim模块上获得sim卡电信运营商数据中的i ccid数据作为对应的第二sim卡标识；并将本地预置的模组标识数据作为对应的第二模组标识；并将当前时间作为对应的第一采集时间戳；并由所述第二模组标识、所述第二sim卡标识、所述第一源设备标识、所述第一采集数据包、所述第一信号强度和所述第一采集时间戳组成对应的第一上传数据包；并通过所述当前电信运营商网络将所述第一上传数据包向所述后台服务器发送。

11、优选的，所述通讯模组具体用于在所述基于所述后台服务器每次下发的控制指令进行数据采集并将采集到的数据向所述后台服务器发送时，通过所述当前电信运营商网络对所述后台服务器每次下发的控制指令进行接收并将当次接收到的控制指令作为对应的第一控制指令；

12、并对所述第一控制指令进行识别；

13、若所述第一控制指令为模组数据采集指令，则通过调用所述esim模块的所述sim卡通信仿真接口从所述esim模块上获得sim卡电信运营商数据中的i cc id数据作为对应的第三sim卡标识；并将本地预置的模组标识数据作为对应的第三模组标识；并通过调用所述模组天线对所述当前电信运营商网络的网络信号强度进行探测并将探测结果作为对应的第二信号强度；并将当前时间作为对应的第二采集时间戳；并由得到的所述第三模组标识、所述第三sim卡标识、所述第二信号强度和所述第二采集时间戳组成对应的第二上传数据包；并通过所述当前电信运营商网络将所述第二上传数据包向所述后台服务器发送；

14、若所述第一控制指令为源设备数据采集指令，则通过所述数据通信接口向所述采集源设备发送第一设备采集指令；并通过所述数据通信接口接收所述采集源设备回发的第二源设备标识和第二采集数据包；并通过调用所述esim模块的所述sim卡通信仿真接口从所述esim模块上获得sim卡电信运营商数据中的i ccid数据作为对应的第四sim卡标识；并将本地预置的模组标识数据作为对应的第四模组标识；并将当前时间作为对应的第三采集时间戳；并由所述第四模组标识、所述第四sim卡标识、所述第二源设备标识、所述第二采集数据包和所述第三采集时间戳组成对应的第三上传数据包；并通过所述当前电信运营商网络将所述第三上传数据包向所述后台服务器发送。

15、优选的，所述通讯模组还用于通过所述当前电信运营商网络接收所述后台服务器下发的第一远程更新指令；并从所述第一远程更新指令中提取出对应的第一更新类型和第一更新数据包；并对所述第一更新类型进行识别；若所述第一更新类型为模组固件更新类型，则基于所述第一更新数据包对自身进行固件更新处理，并在更新处理成功时进行模组热复位操作；若所述第一更新类型为esim固件更新类型，则基于所述第一更新数据包对所述esim模块进行固件更新处理，并在更新处理成功时进行模组热复位操作；若所述第一更新类型为电信运营商数据更新类型，则基于所述第一更新数据包对所述esim模块加载的sim卡电信运营商数据进行更新处理，并在更新处理成功时进行模组热复位操作。

16、进一步的，所述通讯模组具体用于在所述模组热复位操作时，重新通过调用所述esim模块和所述模组天线进行电信运营商网络登网处理；并在所述电信运营商网络登网处理成功后，重新通过新的所述当前电信运营商网络与远程的所述后台服务器进行设备连接处理；并在所述设备连接处理成功后，重新对本地预置的所述采集模式数据进行识别并基于识别结果重新进入对应的主动采集模式处理流程或被动采集模式处理流程。

17、本发明实施例提供了一种用于信息采集的esim通信设备，该设备包括：供电接口、通讯模组、数据通信接口、esim模块和模组天线；其中，供电接口分别与外接的采集源设备和内部的通讯模组连接，数据通信接口别与外接的采集源设备和内部的通讯模组连接，通讯模组还与esim模块和模组天线连接；供电接口用于从采集源设备取电对通讯模组供电，通讯模组则负责向数据通信接口、esim模块和模组天线供电；通讯模组在设备上电后，先基于esim模块和模组天线与远程的后台服务器连接，再基于本地预置的采集模式数据(主动采集模式、被动采集模式)对采集源设备进行数据采集并将采集数据上发到后台服务器；除此之外，通讯模组还能基于后台服务器下发的远程更新指令对本地的模组固件、esim固件以及esim模块上加载的sim卡电信运营商数据进行更新。本发明设备在传统esim通信设备的基础上增加了一个硬件的数据通信接口和一套用于进行数据采集和数据更新的通讯模组处理机制、由此使得本发明设备能同时兼具联网与数据采集功能；在对物联网设备运维网络中部分不具备联网功能的智能设备即采集源设备进行设备升级时，只需为每个采集源设备配置一个本发明提供的esim通信设备即可，如此一来不但提高了存量设备的使用周期、减少了资源浪费，还降低了设备升级难度和升级成本。