[發明專利]基于eSIM技術對終端通訊卡運營商進行智能切換系統及方法

有效

• 申請號: 202011149227.4
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112333797B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 林秀清;蔣雯倩;李金瑾;梁捷;卿柏元;陳玨羽;包岱遠;顏丹丹;黃柯穎
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司
• 主分類號: H04W36/14
• 分類號: H04W36/14;H04W88/06
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 劉小哲

本發明公開了一種基于eSIM技術對終端通訊卡運營商進行智能切換系統及方法，其系統包括計量自動化終端、主站、基站；計量自動化終端包括時鐘模塊、安全模塊、遠程通信模塊、電源模塊、顯示模塊、RS485通信模塊、載波通信模塊、4KEYS、eSIM模組外置電路、通用異步收發傳輸器UART、串行外設接口SPI、LCDC接口、GPIO接口、I2C接口、PWM接口；計量自動化終端通過GPRS/CMDA與基站相連，并通過電力線專網與主站通信。本發明提供的實施例通過增加eSIM模組，電路設計簡單，根據運營商信號的強弱將終端的通訊卡切換至網絡信號較好的運行商卡號，保證終端與主站通信的可靠性。

技術領域

本發明涉及通信領域，具體涉及了基于eSIM技術對終端通訊卡運營商進行智能切換系統及方法。

背景技術

當前，計量自動化終端以單一運營商的物理SIM卡的通信模式為主，若存在該運營商網絡信號不穩定、SIM卡接觸不良、SIM卡損壞等問題，則會直接造成設備掉線。根據統計，計量自動化終端的掉線和不穩定的問題，超過80％都是由于運營商網絡信號不良造成。對于處于無信號或信號不穩定環境中的計量自動化終端，現有的處理方式就是運維人員到現場利用設備對運營商網絡信號進行測試，然后更換網絡信號相對較好的運營商SIM卡。實際上，現場信號不良的地區約有50％以上都是偏遠地區，由運營商網絡信號問題引起的終端掉線處理人工成本極高，且效率極其低下，影響計量自動化系統數據采集完整率。

為解決由于運營商網絡信號不良造成的終端掉線問題，目前有由SIM卡切換組件、多路切換開關、多個SIM卡擴展槽、邏輯芯片等組成的用于物聯網通信模組的通信切換裝置，但是若將其集成在終端的遠程通信模塊上，所占物理空間大、控制復雜、成本高，因此不適用于計量自動化終端通訊卡運營商的切換。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了基于eSIM技術對終端通訊卡運營商進行智能切換系統及方法，在不擴展原有物理SIM卡卡槽的基礎上，增加eSIM模組，電路設計簡單，根據運營商信號的強弱將終端的通訊卡切換至網絡信號較好的運行商卡號。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種基于eSIM技術對終端通訊卡運營商進行智能切換系統，其系統包括計量自動化終端、主站、基站；計量自動化終端包括時鐘模塊、安全模塊、遠程通信模塊、eSIM模組外置電路、通用異步收發傳輸器UART、串行外設接口SPI、電源模塊、顯示模塊、RS485通信模塊、載波通信模塊、4KEYS、LCDC接口、GPIO接口、I2C接口、PWM接口；計量自動化終端通過GPRS/CMDA與基站相連，并通過電力線專網與主站通信。

所述安全模塊采用國密安全芯片，保證對終端數據的安全性。

所述遠程通信模塊上具備eSIM模組，遠程通信模塊通過所述通用異步收發傳輸器UART與終端進行數據交互。

所述eSIM模組外置電路，包括：eSIM模組外置電路主要由eSIM模組、開關芯片、物理SIM卡卡槽、eSIM貼片組成；eSIM模組具備遠程寫入中國移動、中國電信、中國聯通三大運營商號碼的功能，eSIM支持空中寫號的切換指令。

所述eSIM模組，包括：通過GPIO管腳與開關芯片的控制管腳相連接，開關芯片設置兩個通道，分別為通道A和通道B；通道A連接的是物理SIM卡卡槽電路，通道B連接的是eSIM貼片電路，通過控制管腳的高、低電平來實現對通道A、B通斷的控制，從而控制是使用物理SIM卡還是使用eSIM貼片。

所述計量自動化終端，包括：通過所述通用異步收發傳輸器UART與所述載波通信模塊、所述RS485通信模塊進行通信，采集電表數據；所述電源模塊為計量自動化終端提供電能；所述LCDC接口主要是實現與顯示模塊的信號進行交互的功能；所述GPIO接口與4KEYS相連，實現信號交互；所述I2C接口與時鐘模塊，實現時鐘信號的交互，PWM接收相應的脈沖調制信號。