[发明专利]物联网通信设备及其控制方法和物联网监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种物联网通信设备及其控制方法和物联网监测系统。

背景技术

目前，常见的物联网通信的拓扑为“前端设备+网关+中心端”结构。前端设备常用无线方式（如Zigbee、GPRS、400Mhz数据传输、900Mhz数据传输等）实现数据传输；网关设备常采用GPRS、3G（TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000）或以太网方式，将前端设备数据汇集到中心端，或对前端设备进行控制，均是采用单一的无线通信方式进行数据传输。图1至图7示出了现有技术中几种常见的物联网通信的拓扑图，从图中也可以看出，现有技术中的物联网通信通常采用单一的无线通信方式进行数据传输。

由于前端设备通常采用单一的无线通信方式进行数据传输，前端数据的传输稳定性受到一些制约：1.对于zigbee传输而言：其通信距离在2km以内，且易受到2.4G同频段无线信号（如Wi-Fi、蓝牙等）的干扰，造成通信延时和数据丢失。2.对于GPRS而言：首先，若前端设备采用该方式通信，则总体通信费用较为昂贵；其次，在运营商基站未覆盖的范围内，不能进行信息传输；最后，在手机用户密集的区域，容易因带宽不足而产生信道拥塞的问题。3.对于400Mhz、900Mhz无线通信，带宽较小及易受干扰。

从上述描述可以看出，对于单一通信方式的物联网前端设备，当其单一的通信方式由于干扰、破坏或其它原因失效时，设备的数据就无法传输至网关节点，使传输的实时性和稳定性降低。

针对相关技术中物联网通信设备传输的实时性和稳定度较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种物联网通信设备及其控制方法和物联网监测系统，以解决现有技术中物联网通信设备传输的实时性和稳定度较低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种物联网通信设备，包括通信单元和链路切换单元，其中，通信单元包括多条通信链路，链路切换单元包括：数据接口；监测子单元，用于监测每条通信链路的链路质量；开关子单元，具有多个输入端和一个输出端，其中，多个输入端对应连接多条通信链路，输出端与数据接口相连接；以及控制子单元，与监测子单元和开关子单元均相连接，用于根据链路质量确定最优通信链路，并控制输出端与第一输入端相连接，其中，第一输入端为多个输入端中与最优通信链路连接的输入端。

进一步地，多条通信链路包括以下链路中的至少两条链路：Zigbee链路、GPRS链路、以太网链路和CAN总线链路。

进一步地，监测子单元包括：第一监测模块，用于监测以太网链路的链路质量；第二监测模块，用于监测CAN总线链路的链路质量；第三监测模块，用于监测Zigbee链路的链路质量；第四监测模块，用于监测GPRS链路的链路质量；以及判断模块，用于判断以太网链路的链路质量是否满足预设要求、CAN总线链路的链路质量是否满足预设要求、Zigbee链路的链路质量是否满足预设要求、GPRS链路的链路质量是否满足预设要求，其中，控制子单元与判断模块相连接，用于执行以下步骤a至步骤d：步骤a：在以太网链路的链路质量满足预设要求的情况下，确定以太网链路为最优通信链路，控制输出端与连接以太网链路的输入端相连接，步骤b：在以太网链路的链路质量不满足预设要求，并且CAN总线链路的链路质量满足预设要求的情况下，确定CAN总线链路为最优通信链路，控制输出端与连接CAN总线链路的输入端相连接，步骤c：在以太网链路的链路质量和CAN总线链路的链路质量均不满足预设要求，并且Zigbee链路的链路质量满足预设要求的情况下，确定Zigbee链路为最优通信链路，控制输出端与连接Zigbee链路的输入端相连接，步骤d：在以太网链路的链路质量、CAN总线链路的链路质量和Zigbee链路的链路质量均不满足预设要求，并且GPRS链路的链路质量满足预设要求的情况下，确定GPRS链路为最优通信链路，控制输出端与连接GPRS链路的输入端相连接。

进一步地，判断模块用于依次判断以太网链路的链路质量是否满足预设要求、CAN总线链路的链路质量是否满足预设要求、Zigbee链路的链路质量是否满足预设要求、GPRS链路的链路质量是否满足预设要求。