[发明专利]基于eSIM技术对终端通讯卡运营商进行智能切换系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于eSIM技术对终端通讯卡运营商进行智能切换系统及方法，其系统包括计量自动化终端、主站、基站；计量自动化终端包括时钟模块、安全模块、远程通信模块、电源模块、显示模块、RS485通信模块、载波通信模块、4KEYS、eSIM模组外置电路、通用异步收发传输器UART、串行外设接口SPI、LCDC接口、GPIO接口、I2C接口、PWM接口；计量自动化终端通过GPRS/CMDA与基站相连，并通过电力线专网与主站通信。本发明提供的实施例通过增加eSIM模组，电路设计简单，根据运营商信号的强弱将终端的通讯卡切换至网络信号较好的运行商卡号，保证终端与主站通信的可靠性。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及了基于eSIM技术对终端通讯卡运营商进行智能切换系统及方法。

背景技术

当前，计量自动化终端以单一运营商的物理SIM卡的通信模式为主，若存在该运营商网络信号不稳定、SIM卡接触不良、SIM卡损坏等问题，则会直接造成设备掉线。根据统计，计量自动化终端的掉线和不稳定的问题，超过80％都是由于运营商网络信号不良造成。对于处于无信号或信号不稳定环境中的计量自动化终端，现有的处理方式就是运维人员到现场利用设备对运营商网络信号进行测试，然后更换网络信号相对较好的运营商SIM卡。实际上，现场信号不良的地区约有50％以上都是偏远地区，由运营商网络信号问题引起的终端掉线处理人工成本极高，且效率极其低下，影响计量自动化系统数据采集完整率。

为解决由于运营商网络信号不良造成的终端掉线问题，目前有由SIM卡切换组件、多路切换开关、多个SIM卡扩展槽、逻辑芯片等组成的用于物联网通信模组的通信切换装置，但是若将其集成在终端的远程通信模块上，所占物理空间大、控制复杂、成本高，因此不适用于计量自动化终端通讯卡运营商的切换。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了基于eSIM技术对终端通讯卡运营商进行智能切换系统及方法，在不扩展原有物理SIM卡卡槽的基础上，增加eSIM模组，电路设计简单，根据运营商信号的强弱将终端的通讯卡切换至网络信号较好的运行商卡号。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于eSIM技术对终端通讯卡运营商进行智能切换系统，其系统包括计量自动化终端、主站、基站；计量自动化终端包括时钟模块、安全模块、远程通信模块、eSIM模组外置电路、通用异步收发传输器UART、串行外设接口SPI、电源模块、显示模块、RS485通信模块、载波通信模块、4KEYS、LCDC接口、GPIO接口、I2C接口、PWM接口；计量自动化终端通过GPRS/CMDA与基站相连，并通过电力线专网与主站通信。

所述安全模块采用国密安全芯片，保证对终端数据的安全性。

所述远程通信模块上具备eSIM模组，远程通信模块通过所述通用异步收发传输器UART与终端进行数据交互。

所述eSIM模组外置电路，包括：eSIM模组外置电路主要由eSIM模组、开关芯片、物理SIM卡卡槽、eSIM贴片组成；eSIM模组具备远程写入中国移动、中国电信、中国联通三大运营商号码的功能，eSIM支持空中写号的切换指令。

所述eSIM模组，包括：通过GPIO管脚与开关芯片的控制管脚相连接，开关芯片设置两个通道，分别为通道A和通道B；通道A连接的是物理SIM卡卡槽电路，通道B连接的是eSIM贴片电路，通过控制管脚的高、低电平来实现对通道A、B通断的控制，从而控制是使用物理SIM卡还是使用eSIM贴片。

所述计量自动化终端，包括：通过所述通用异步收发传输器UART与所述载波通信模块、所述RS485通信模块进行通信，采集电表数据；所述电源模块为计量自动化终端提供电能；所述LCDC接口主要是实现与显示模块的信号进行交互的功能；所述GPIO接口与4KEYS相连，实现信号交互；所述I2C接口与时钟模块，实现时钟信号的交互，PWM接收相应的脉冲调制信号。