一种物联网嵌入设备的SIM IC自适应解决方法

摘要

本发明公开了一种物联网嵌入设备的SIM IC自适应解决方法，包括以下步骤；S01，在生产模式下，产线读取贴片使用的SIM IC信息；S03，根据MNC和MCC判断运营商，然后根据配置的运营商和APN的对应关系，在产线上写入正确的APN；S05，保存到EEPROM中。本发明方法使得物联网嵌入式设备启动时，读取EEPROM中的APN信息，自适应地解决了连接移动运营商上网接口的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及物联网通信领域，尤其涉及一种物联网嵌入设备的SIM IC自适应解决方法。

背景技术

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，将这些信息与互联网结合所形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人，所有的物品与网络的连接，通过互联网的远程协助实现物品的识别、管理和控制变得更加便捷。

物联网嵌入式设备可通过电流、电压采集传感器状态，输出电压、电流方式控制动作部件；或通过以太网、RS485总线、USB、I2C总线、CAN总线与其他设备连接来获取信息和控制物体。电信运营商通讯资源：物联网嵌入式设备使用无线通讯技术，通过电信运营商接入因特网，高效的使用电信运营商通讯资源有助于减少整个物联网系统的运营成本。在一些通信可靠性环境要求比较高的行业中，由于传统的SIM Card方式无法满足，往往会使用贴片SIM IC的方式。贴片卡，即SIM贴片卡，是以SIM IC贴片的形态与SIM IC结合使用，其不改变SIM IC原有功能，而为通讯行业以外的运营机构提供低成本接入无线移动终端(手机)媒介，进行诸如移动支付、理财、多业务安全登录、敏感信息安全传输等应用。则是在合成过程中，把芯片合在里面，从外观无法查看，只可用机器感应，有点类似感应卡。SIM贴片卡的生命期管理，包括内容灌装、个性化、向终端用户发行、业务流程的启用/修改/远程更新/废止、用户的绑定等均无需借助移动运营商，而完全掌控于应用发布商。这意味着物联网嵌入式设备在工厂生产阶段和运输阶段就已经启用了电信运营商通讯资源，每个月均需要按每台系统设备支付给运营商通讯月租费；在安装启用之前的仓储物流运输阶段，物联网嵌入式设备并不工作，但仍然需要向电信运营商支付相关月租费，这实际上是对电信运营商通讯资源的浪费，增加了物联网嵌入式设备的工作成本。SIM的APN接入地址是手工输入的，面对大批量的物联网SIM IC烧录，手工输入联网接口的方式效率低下。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是自适应地解决了物联网嵌入设备连接移动运营商上网接口的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种物联网嵌入设备的SIM IC自适应解决方法，包括以下步骤：

S01，在生产模式下，产线读取贴片使用的SIM IC信息；

S03，根据MNC和MCC判断运营商，然后根据配置的运营商和APN的对应关系，在产线上写入正确的APN；

S05，保存到EEPROM中。

进一步地，所述生产模式是指在工厂大批量生产物联网嵌入式设备时所处的模式。

进一步地，所述步骤S01还包括，在产线上检测无线通讯功能可以正常使用，且无线通讯功能处于未开启状态。

进一步地，所述运营商包括中国电信、中国移动、中国联通。

进一步地，还包括所述步骤S07，物联网嵌入式设备启动时，读取EEPROM中的APN信息，用来拨号上网。

进一步地，所述步骤S01还包括，检测设备通过USB接口检测SIM IC信息。

进一步地，所述SIM IC内置于4G模组中。

进一步地，所述EEPROM置于4G模组中。

进一步地，所述4G模组中是物联网嵌入设备的一部分。

进一步地，所述APN信息包括，接入点名称、用户名、密码、认证模式和网关IP地址。

本发明方法使得物联网嵌入式设备启动时，读取EEPROM中的APN信息，用来拨号上网。自适应地解决了连接移动运营商上网接口的问题。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本发明的一个较佳实施例的方法流程图。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的多个优选实施例，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1所示，一种物联网嵌入设备的SIM IC自适应解决方法，T-BOX自适应物联网嵌入设备的SIM IC，实现上网功能，产线读取贴片使用的SIM IC信息，根据MNC和MCC判断运营商，然后根据配置的运营商和APN的对应关系，在产线上写入正确的APN，保存到EEPROM中。需要研发串口指令，读取SIM IC的MNC和MCC信息；需要研发串口指令，可以将SIM IC的APN信息写入EEPROM中；物联网嵌入式设备启动时，读取EEPROM中的APN信息，用来拨号上网。

运营商和APN的对应表预埋在软件版本中，物联网嵌入式设备启动的时候读取MNC和MCC，然后选择对应的APN进行拨号上网。将运营商和APN的对应表预埋到软件版本中；物联网嵌入式设备启动时，程序中读取SIM IC的MNC和MCC信息，根据MNC和MCC信息筛选出对应的APN信息；物联网嵌入式设备启动时，根据筛选出的APN进行拨号上网。

APN指一种网络接入技术，是通过手机上网时必须配置的一个参数，它决定了手机通过哪种接入方式来访问网络。

对于手机用户来说，可以访问的外部网络类型有很多，例如：Internet、WAP网站、集团企业内部网络、行业内部专用网络。

而不同的接入点所能访问的范围以及接入的方式是不同的，网络侧如何知道手机激活以后要访问哪个网络从而分配哪个网段的IP呢，这就要靠APN来区分了，即APN决定了用户的手机通过哪种接入方式来访问什么样的网络。

中国联通WAP上网设置，名称：中国联通(可随意)

数据承载方式du：GPRS

接入点名称：uniwap

用户名：无

密码：无

认证模式：一般

网关IP地址dao：10.0.0.172

主页：wsp：//wap.uni-info.com.cn

连接安全：关

连接类型：永久

联通的APN是，名称：3gnet代理bai：10.0.0.172端口：du80。

APN实际上就是GGSN的域名，或者只是一个前缀，SGSN收到后会dao发给DNS服务器，后者返回解析的GGSN IP地址。在HLR里，每个用户可以有多个APN，每个有相应的QoS，在鉴权的时候会发给SGSN。UE也可以不设APN，SGSN能设置默认的APN，由运营商来决定。

APN即“接入点名称”，无论使用联通3G还是移动2G网络，都必须通过手机APN设置，是手机上网时必须配置的参数。

运营商和APN的对应表预埋在软件版本中，物联网嵌入式设备启动的时候读取MNC和MCC，然后选择对应的APN进行拨号上网。将运营商和APN的对应表预埋到软件版本中；物联网嵌入式设备启动时，程序中读取SIMIC的MNC和MCC信息，根据MNC和MCC信息筛选出对应的APN信息；物联网嵌入式设备启动时，根据筛选出的APN进行拨号上网。

本实施例中，本发明的一种物联网嵌入式设备的生命周期管理系统，包括：

产品检测模块，当物联网嵌入式设备进入生产模式时，用于对设备进行产品检测；

发送指令模块，用于发送和接收模式切换指令；

电源管理模块，用于监控和管理主电源和备用电源的断开和启用状态；

无线通讯功能管理模块，用于监控和管理无线通讯功能的关闭和启用状态；

信息安全管理模块，用于配置临时证书进行加密认证，配置设备ID信息生成无线通讯证书；

工作状态管理模块，用于控制物联网嵌入式设备在激活模式下工作状态的迁移。该模块包括：

状态变化触发单元，用于判断状态变化触发事件的类型；

状态迁移路径控制单元，用于根据状态变化触发事件的类型选择工作状态的迁移路径。

基于上述功能模块，本发明一种物联网嵌入式设备的生命周期管理方法包括下述步骤：

步骤01，物联网嵌入式设备进入生产模式，对设备进行产品检测，产品通过检测则发送切换至运输模式的指令；

生产模式是指在工厂大批量生产物联网嵌入式设备时所处的模式。在此模式下，产品检测模块对产品的所有功能和性能进行检测。对无线通讯功能使用专门仪器例如综测仪等设备进行性能检测。产线产品检测模块读取贴片使用的SIM IC信息，根据MNC和MCC判断运营商，然后根据配置的运营商和APN的对应关系，在产线上写入正确的APN，保存到EEPROM中。需要研发串口指令，读取SIM IC的MNC和MCC信息；需要研发串口指令，可以将SIMIC的APN信息写入EEPROM。此模式下，物联网嵌入式设备的所有设备无任何业务功能。产品检测结果符合设备预设的产品合格标准：无线通讯功能可以正常使用，且当前模式下无线通讯功能处于未开启状态；对于符合检测标准的产品，产线工具触发发送指令模块向下一个模式发送模式切换指令。

步骤02，收到模式切换指令，对物联网嵌入式设备进行加密认证后进入运输模式；

运输模式是指物联网嵌入式设备生产完成后，仓储物流所处的模式。此模式下，电源管理模块控制产品设备的所有电源处于断电状态，整个设备不运行，备用电源不启用。无线通讯功能管理模块控制产品设备的无线通讯功能处于关闭状态，无业务功能。设备在生产模式下，为便于生产，信息安全管理模块为所有产品设备均内置统一的临时证书，以保证生产的便利性。在激活动作完成前，信息安全管理模块将物联网嵌入式设备和后台服务器的此临时证书进行加密认证，保证数据交互的信息安全。

步骤03，对物联网嵌入式设备进行设备安装后进入待激活模式，电源管理模块启用备用电源，同时信息安全管理模块为设备配置设备ID信息；

设备运送到目的地以后，工程人员对物联网嵌入式设备进行安装上电，此时设备进入待激活模式。待激活模式下，工程人员可使用专有工具将传感器序列(SN：SerialNumber)或关联设备序列号写入至物理网嵌入式设备中，物联网嵌入式设备的信息安全管理模块将根据这些相关序列号和自身的序列号、SIM IC卡号(ICCID：Integrate circuitcard identity)、通讯设备身份码(IMEI：International Mobile Equipment Identity)等信息生产唯一的终端DeviceID信息，工程人员使用专有工具读取DeviceID信息，人工上传至后台服务器，完成安装配置工作。

步骤04，根据设备ID信息生成无线通讯证书并发送激活指令，物联网嵌入式设备收到激活指令进入激活模式，正式启用运行；设备启动时，读取EEPROM中的APN信息，根据筛选出的APN进行拨号上网。

在激活动作过程中，信息安全管理模块将设备ID信息传至后台服务器，后台服务器根据设备ID信息生成对应的TLS证书，通过无线通讯方式下发到物联网嵌入式设备，通过发送指令模块发送激活指令完成设备激活动作。实现了TLS证书和终端设备物理信息的绑定，保证了数据采集的准确性。在此过程中，是在信息绑定之后，再生成证书，避免了证书资源的浪费；证书下载是直接由后台服务器下载至物联网嵌入式设备，相比较传统的使用离线工具写入证书方式有更高的安全性。

步骤05，物联网嵌入式设备在激活模式后需要停止使用时，通过发送报废指令进入产品报废模式，此模式下设备的无线通讯功能完全关闭。当某个激活模式下的设备需要报废时，后台服务器通过发送指令模块发出报废指令给对应的物联网嵌入式设备进入产品报废模式。设备进入产品报废模式后，电源管理模块断开所有电源，无线通讯功能管理模块关闭设备的无线通讯功能；同时后台服务器和电信运营商服务器交互，完成相关号码的资费结算。

在物联网嵌入式设备从生产模式到产品报废模式的过程中，大大节省了电信运营商通讯资源。

在生产模式下，生产过程中使用综测仪等设备对无线通讯模块的功能和性能进行测试，此测试方法物联网嵌入式设备无需连接到通讯运营商基站便可完成所有测试工作，所以生产模式下，不需要SIM IC启用，不会产生移动运营商的通讯费用和月租费用。

因SIM IC未启用，较长时间的仓储物流过程不会产生大量的电话号码月租费用。

在物联网嵌入式设备安装完成，进行激活动作时，首先需要后台服务器和电信运营商服务器交互，根据SIM IC卡号信息来激活对应物联网嵌入式设备中的SIM IC；SIM IC激活后，物联网嵌入式设备便可连接至通讯运营商基站，接入到因特网；此时后台服务器可通过运营商无线通讯网络和相应的物联网嵌入式设备进行交互，完成激活过程。

当某个设备需要报废时，后台服务器发出报废指令给对应的物联网嵌入式设备进入报废状态，关闭其无线通讯功能；同时后台服务器和电信运营商服务器交互，完成相关号码的资费结算。

物联网嵌入式设备正在激活模式下，包括运行状态、待机状态和静默状态三种工作状态，根据不同业务的特点选择不同的工作状态，通过工作状态迁移综合实现设备的整体功耗的降低。

运行状态：该状态下，物联网嵌入式设备的所有功能模块正常运行，采集传感器和相关设备状态信息并上报至后台服务器；或接受后台服务器指令，远程控制相关设备。

待机状态：该状态下，物联网嵌入式设备的所有功能模块电源保持启用状态，各个模块休眠；设备可被无线通讯模块、传感器检测模块、总线通讯模块随时唤醒。

静默状态：该状态下，物理网嵌入式关闭无线通讯模块电源，传感器检测模块、总线通讯模块电源保持进入休眠模式。设备可被传感器检测模块、总线通讯模块唤醒。静默状态下，因无线通讯模块电源关闭，整体功耗比待机状态更低。

上述物联网嵌入式设备的三种工作状态变化迁移过程如下：

物联网嵌入式设备的所有业务完成，相关设备停止工作，物联网嵌入式设备无需采集相关信息，数据采集业务停止。状态变化触发单元判断此时设备处于业务完成状态，触发状态迁移路径控制单元选择设备由运行状态进入待机状态的迁移路径。

物联网嵌入式设备的相关设备开启工作或本地出现异常事件(传感器状态异常、电源异常等)，状态变化触发单元判断此时设备处于本地业务要求触发事件，触发状态迁移路径控制单元选择设备由待机状态或者静默状态进入运行状态的迁移路径，物联网嵌入式设备进入运行状态，执行数据采集业务或报警业务。

由相关人员操作，后台服务器通过无线通讯功能向物联网嵌入式设备发起远程控制指令。状态变化触发单元判断此时设备处于后台远程业务要求触发事件，触发状态迁移路径控制单元选择设备由待机状态进入运行状态的迁移路径，物联网嵌入式设备进入运行状态，执行远程控制业务。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方法，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。