一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，包括：处理器、无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路；所述无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路均与所述处理器连接；所述无线模组用于实现无线数据的接收和发送；所述加解密电路用于对相关数据进行加解密处理；所述电源电路用于为其他模块提供合适的电源；所述调试复位电路用于相关程序的调试以及整个模块的重启复位；所述终端接口电路用于提供有效的通信接口使通信模块与外部设备实现有效的通信连接；所述处理器用于对相关指令和数据进行解析和处理。该无线通信模块能够实现更加安全、可靠的数据传输。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块
本技术涉及无线通信相关
，特别是指一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块。
技术介绍
目前国内外市场上的大多数无线通信模块，其支持的频段大部分是移动手机通信频段，不支持电力无线专网频段，同时也不具备加解密功能。鼎桥EM350产品是全球首款基于LTE专用集群处理芯片，提供无线数据接口，实现集群语音通话以及空口数据传输功能。大唐移动TLTM0D070模块也能够提供无线数据接口，实现空口数据传输。东芯通信模组ZP101能够支持1.4G和1.8G专网频段和LTE公网频段，能够为用户提供高速高性能的移动数据业务体验。三元达ML7815系列专网模块提供短信、通信簿、高速数据等多种功能，可广泛应用于移动宽带接入、视频监控、手持终端、车载设备等终端。以上这几家知名厂商的设备均不支持智能加解密功能，此外，数据传输的可靠性也不能得到保证，而数据加密技术是保证数据在存储和传输过程中保密性的重要手段。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提出一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，能够实现更加安全、可靠的数据传输。基于上述目的本技术提供的一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，包括：处理器、无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路；所述无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路均与所述处理器连接；所述无线模组用于实现无线数据的接收和发送；所述加解密电路用于对相关数据进行加解密处理；所述电源电路用于为其他模块提供合适的电源；所述调试复位电路用于相关程序的调试以及整个模块的重启复位；所述终端接口电路用于提供有效的通信接口使通信模块与外部设备实现有效的通信连接；所述处理器用于对相关指令和数据进行解析和处理。可选的，所述加解密电路通过SPI接口与处理器连接；所述无线模组和终端接口电路通过UART接口与处理器连接。可选的，所述SPI接口对应设置有SPI驱动模块；所述SPI驱动模块通过如下步骤构建：整理并构建出Linux的字符设备驱动程序的基本框架；设计出需要的应用程序接口函数以及内部操作函数；根据加解密芯片的技术规范，得到满足功能需要的操作方法、步骤以及相应的加解密算法命令；根据SPI时序要求，配置SPI控制器的SPI模式、通信速率；获取满足SPI时序要求的读写字节实现方法，按照所列步骤的要求实现读写控制的组合以完成一定的功能；将SPI驱动程序框架和实现方法相结合，为应用程序通过系统调用接口。可选的，还包括波特率自适应模块，用于通过波特率匹配对接实现与信息采集终端的通信对接功能。可选的，所述波特率自适应模块通过如下算法实现模组与集中器的波特率匹配：设定波特率自适应算法的初始参数；当模组串口中断接收到新字符时，开启预设定时时长的定时器；将接收到的字符串储存到数组中；经过预设的定时时长后关闭定时器，并且将接收到的字符串与发送的初始字符进行比较；若接收到的字符串与初始字符不同，则将当前波特率设定为下一预测值并等待下一次集中器发送字符；重复上述过程，直到接收到的字符与初始字符相同，完成模组与集中器的波特率匹配。可选的，初始参数包括：集中器的匹配周期T，发送数据的时间间隔t，集中器要求完成时间Te，集中器固定波特率值B＝{b1，b2，b3…，bn}，n为固定波特率数值个数；定时器的定时时长为Timer，通信模组要匹配的字符串Str；其中，T＝10s，t＝1s，0＜Te≤5s，B＝{9600,19200,38400,57600,115200}，n＝5，Timer＝500ms，Str＝'AT'。可选的，还包括系统管理模块，用于实现不同应用软件的系统环境变量配置、运行环境、参数设置相关系统管理工作，为系统适应不同的应用场景并且运行相应的应用软件提供一个统一的管理界面，同时完成与不同厂家、不同型号的宿主机的适配对接功能。可选的，所述加解密电路进行加解密处理的过程包括：数据加密过程：接收数据采集终端采集的数据并按照预设规则修改需要加密的数据内容；按照加/解密芯片规定的数据长度将待加密数据拆分为多个数据包；发送加密命令给加/解密芯片；接收加/解芯片返回的加密结束信号，继续发送相应数据包给加/解密芯片；等待加密处理操作完成，发送读取数据命令给加/解密芯片；从加/解密芯片读取经过加密处理的密文数据包并上传到主站安全平台；解密过程：从主站安全平台中获取需要解密的密文数据；按照加/解密芯片规定的字节数据长度将数据分解成多个数据包；发送解密命令给加/解密芯片；得到正确的响应后，继续发送相应数据包给加/解密芯片；等待解密处理完成，发送读取数据命令给加/解密芯片；从加/解密芯片读取经过解密处理的数据，并下传到数据采集终端。可选的，还包括远程网管模块，所述远程网管模块将程序打包后置于ACS服务器端；ACS服务器接收到来自电网专用无线通信模块的HTTP请求，从中获得SOAP报文形式的content部分并对SOAP报文解析，获得电网专用无线通信模块调用的RPC服务的URI命名空间、方法名和方法参数。可选的，还包括风险感知探测模块，用于通过设置不同类型的传感器，对电网运行安全因素进行实时监控并将检测得到的数据上传到系统中。从上面所述可以看出，本技术提供的基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块通过将通信模块与Linux系统相结合，并且设计与之配套的硬件模块和应用程序，使得能够实现电网数据的安全有效的传输。因此，本申请所述基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，能够实现更加安全、可靠的数据传输。附图说明图1为本技术提供的基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块一个实施例的结构示意图；图2为本技术提供的SPI驱动模块的构建流程图；图3为本技术提供的波特率自适应算法流程图；图4为本技术提供的无线通信模块应用架构图；图5为本技术提供的无线通信模块系统设计框图；图6为本技术提供的无线通信模块硬件电路设计框图；图7为本技术提供的无线通信模块软件整体设计框图；图8为本技术提供的波特率自适应算法另一个流程图；图9为本技术提供的无线通信模块加/解密流程图；图10为本技术提供的TR069协议框架图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。需要说明的是，本技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。本申请基于当前无线通信模块存在的问题，一方面考虑到利用硬加密技术；硬加密利用内嵌或外置的加密芯片、安全模块、加密机等硬件设备实现加解密。硬加密方式安全性以及性能较高，但需要集成硬件加密设备。其不容易被攻击和窃听，保证了数据在传输过程中的完整性和安全性。另一方面，Linux是具有运行稳定、安全性高、漏洞修补快的优点的开源操作系统。嵌入式Linux操作系统对硬件要求低，功耗小，通用性强，在系统设计阶段能够依据实际需求对硬件本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，其特征在于，包括：处理器、无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路；所述无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路均与所述处理器连接；所述无线模组用于实现无线数据的接收和发送；所述加解密电路用于对相关数据进行加解密处理；所述电源电路用于为其他模块提供合适的电源；所述调试复位电路用于相关程序的调试以及整个模块的重启复位；所述终端接口电路用于提供有效的通信接口使通信模块与外部设备实现有效的通信连接；所述处理器用于对相关指令和数据进行解析和处理。

【技术特征摘要】
1.一种基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，其特征在于，包括：处理器、无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路；所述无线模组、加解密电路、电源电路、调试复位电路以及终端接口电路均与所述处理器连接；所述无线模组用于实现无线数据的接收和发送；所述加解密电路用于对相关数据进行加解密处理；所述电源电路用于为其他模块提供合适的电源；所述调试复位电路用于相关程序的调试以及整个模块的重启复位；所述终端接口电路用于提供有效的通信接口使通信模块与外部设备实现有效的通信连接；所述处理器用于对相关指令和数据进行解析和处理。2.根据权利要求1所述的基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，其特征在于，所述加解密电路通过SPI接口与处理器连接；所述无线模组和终端接口电路通过UART接口与处理器连接。3.根据权利要求1所述的基于Linux系统的智慧安全型电网专用无线通信模块，其特征在于，还包括波特率自适应模块，用于通过波特率匹配对接实现与信息采集终端的...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓伟，吴文炤，于卓智，刘军雨，杨润安，陈文伟，张叶峰，冷曼，曹生彪，杜思伟，刘朋华，韩冰洋，卢冰，
申请(专利权)人：北京国电通网络技术有限公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11