[发明专利]一种基于边缘计算的超窄带物联网系统

说明书

本发明公开了一种基于边缘计算的超窄带物联网系统，属于超窄带物联网技术技术领域，包括传输组网层、信息服务层模块、应用层、安全保密系统和运维系统，其中，传输组网层包括低功耗超窄带物联网、星地一体组网及空地一体宽窄融合组网，用于战场传感设备提供广域窄带覆盖，提供低速率传输要求的关键信息传输手段；低成本、低功耗自主知识产权的超窄带物联网芯片技术，以超窄带物联网芯片为基础，实时管理的星天地一体战场敌后特战侦察信息网络基础架构应用需求，同时可扩展并广泛应用于各种短数据要求战时万物智联场景，例如战场微尘、生化、武器装备管理、物资调度等；在战场边缘打造面向局部范围的智能化新型泛在物联网作战预警和空中指挥系统。

技术领域

本发明涉及超窄带物联网技术领域，特别涉及一种基于边缘计算的超窄带物联网系统。

背景技术

随着物联网技术向纵深发展，人与物、物与物之间的信息交换和网络通信逐渐成为现实，尤其是在射频识别技术、二维条码技术和智能传感技术等领域取得突破，推动军事物联网雏形初步显现。未来战争信息化战场取胜的关键是要尽可能地保持信息优势，而军事物联网可在战场感知与控制、可视化后勤保障、无障碍联合作战等诸多方面得到具体应用，成为破除战争迷雾的绝佳利器。

当前窄带物联网技术包括LoRa、SigFox、NB-IoT等技术，然而NB-IoT沿用与4G LTE技术体制在网络部署开销、功耗、成本方面相比LoRa都有较大不足，市场上也仍然需要工作于非授权频段的、更灵活部署的小型专用窄带物联网技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于边缘计算的超窄带物联网系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于边缘计算的超窄带物联网系统，包括传输组网层、信息服务层模块、应用层、安全保密系统和运维系统，其中，传输组网层包括低功耗超窄带物联网、星地一体组网及空地一体宽窄融合组网，用于战场传感设备提供广域窄带覆盖，提供低速率传输要求的关键信息传输手段，通过超窄带物联网传感器获取战场环境信息，经过UNB网关边缘计算智能化处理后，将必要信息可以跨域传输回指挥所。

进一步地，所述的信息服务层模块包括实时信息服务模块和全域信息服务模块，用于多样的信息传输服务，支持上层不同实时及传输速率要求的应用需求，支撑安全可靠的敌后特战侦察实时信息传输服务。

进一步地，所述的应用层包括管理精细化模块、感知精确化模块、物质可视化模块、连接泛在化模块和数据智能化模块，用于为战时提供安全、实时物联网信息传输，以及智能化信息处理的基础架构能力，实现战场信息精确化感知、人员物资状态可视化，多维度智能化地支撑精细化管理。

进一步地，所述的安全保密系统用于进行边缘智能化处理后可通过北斗短报文回传后方指挥所，所述的运维系统用于融合无人机、5G/B5G及窄带物联网技术，构建一个覆盖全球的地海空全域物联网体系。

进一步地，低功耗超窄带物联网采用FSK、MSK成熟恒模无线调制解调技术，通过扩频、低复杂度编码等信号处理技术增强无线传输性能，通过瘦、富节点与开放式协议架构，直接与云端平台连接，提供多样化服务接口，对射频前端处理、协议处理进行芯片封装，形成自主化核心芯片。

进一步地，低功耗超窄带物联网包括终端、中继、网关，中继、网关通过UNB空中接口与终端通过空地一体宽窄融合组网方式连接，中继与网关间通过UNB 中继空中接口连接，用于群组中继或覆盖延伸，UNB中继具有实现信号一跳中继，扩展覆盖距离。

进一步地，终端需要后台一次交互的数据比较少，周期比较长，所以在没有数据交互的状态下，终端在大部分情况下可处于休眠状态，只有在有数据上报的时候才进入激活态，并定义四种低功耗类型：TypeA、TypeB、TypeC和TypeD对应四种使用场景。