用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理方法及系统，使用运行在硬件驱动层的简单共存处理系统来协调不同通信协议之间的共存。共存处理系统分别与高优先级通信协议的硬件驱动层和低优先级通信协议的硬件驱动层连接，能够接收高优先级通信协议的硬件驱动层发送的消息，并控制低优先级通信协议的硬件驱动层的开启和终止。基于本发明专利技术方案，每种通信协议物理层及以上层无需处理多种通信协议间的共存，终端应用软件可以并发调用两种或两种以上通信系统，无需查询各种通信系统的使用状态，方便软件应用的开发，显著缩短软件开发周期。本发明专利技术减少了多种通信协议之间造成的干扰，有效提高物联网芯片的能量利用率以及通信速率。通信速率。通信速率。

【技术实现步骤摘要】
用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理方法及系统


[0001]本专利技术属于物联网
，具体涉及一种用于物联网芯片的多种通信系统的简单共存方法。

技术介绍

[0002]窄带蜂窝物联网(NB
‑
IoT)是物联网室外应用重要依托技术之一。它与现存4G蜂窝网络(LTE)兼容来满足低速率，低成本，低功耗的应用。依托于4G蜂窝网络，窄带蜂窝物联网在室外覆盖率比较高。在物联网室内应用时，WiFi、低功耗蓝牙(BLE)或是ZigBee较为普及。由于其成本低廉，可以在多个终端间直接组网，因此室内应用率较高。在室外场景下，由于缺少基础设施，这些通信协议受限于信号传播距离，其应用率低于窄带蜂窝物联网。
[0003]由于物联网设备同时有着室内和室外覆盖的需求，比如运动手环、可穿戴设备等，因其具备移动性，经常需要同时在室内和室外场景下使用，因此，如何让不同通信协议在同一个物联网设备里共存是一个亟待解决的重要问题。
[0004]传统物联网设备可以集成多颗通信芯片，每颗通信芯片支持一种或几种通信协议。每种通信协议基本可以抽象成如图1所示的多层结构：硬件驱动层101负责调用底层的通信硬件，打通数据通路；物理层102负责信号的调制解调和编解码来纠正信号收发过程中的错误；协议层103负责协调不同网络终端及基础设施间的通信；应用层104抽象化各种接口给最上层开发软件调用。当多颗通信芯片或者在同一芯片内的不同通信协议被同时调用时，不同通信技术之间会生成干扰信号，从而影响通信质量。传统的方法是通过上层应用软件分时调用105来避免干扰信号。这种方法会增加终端应用软件开发难度。终端应用软件需要实时查询各种通信系统的使用状态，导致软件开销比较大。如果查询失败造成的干扰信号还会降低每种通信协议能达到的通信速率，造成能耗的浪费。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术公开了一种用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理方法及系统，在集成多种通信协议的物联网芯片中，使用运行在硬件驱动层的简单共存处理系统来协调不同通信协议之间的共存。
[0006]为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]一种用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理方法，所有通信协议按照优先级高低排序；相对高优先级通信协议的硬件驱动层发送消息给共存处理系统；相对低优先级通信协议的硬件驱动层被动接受共存处理系统控制底层硬件的使能；具体包括如下步骤：
[0008]步骤301，相对高优先级通信协议准备使用硬件发起连接；
[0009]步骤302，相对高优先级通信协议硬件驱动层发送消息给共存处理系统；
[0010]步骤303，共存处理系统终止相对低优先级通信系统底层硬件的部分或所有硬件链路的使用权；
[0011]步骤304，相对低优先级通信系统底层通信硬件被终止，其数据链路被阻断；
[0012]步骤305，相对高优先级通信协议发起连接传送数据；
[0013]步骤306，相对低优先级通信系统传送数据失败，协议层无法收到数据包；
[0014]步骤307，相对高优先级的通信协议完成通信，终止连接结束数据传送；
[0015]步骤308，相对高优先级的通信协议发送消息给共存处理系统；
[0016]步骤309，共存处理系统重新恢复相对低优先级通信协议对底层硬件的使能权；
[0017]步骤310，相对低优先级通信底层通信硬件能够被开启；
[0018]步骤311，相对低优先级通信协议恢复连接传送数据，完成数据的交互。
[0019]进一步的，所述相对低优先级通信协议底层通信硬件被终止时，根据自身协议定义来处理数据丢包，无需知晓共存处理系统或其他通信协议的状态。
[0020]进一步的，采用终端上层应用软件并发调用不同通信协议。
[0021]进一步的，当多个通信协议发送的消息要求进行通信，共存处理系统让优先级最高的协议使用，控制其他所有相对较低的协议的使能。
[0022]本专利技术还提供了一种用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理系统，分别与相对高优先级通信协议的硬件驱动层和相对低优先级通信协议的硬件驱动层连接，能够接收相对高优先级通信协议的硬件驱动层发送的消息，并控制相对低优先级通信协议的硬件驱动层的开启和终止；当相对高优先级的通信协议需要通信时，通过给共存处理系统发送消息来暂停相对低优先级的通信协议的硬件使用权；当相对高优先级的通信协议完成通信时，通过给共存处理系统发送消息来恢复相对低优先级的通信协议的硬件使用权。
[0023]进一步的，所述共存处理系统集成在物联网芯片内，为芯片内独立硬件模块或为实现在硬件驱动层的驱动软件。
[0024]进一步的，各通信协议实现在各自独立的不同硬件模块或共享同一硬件模块。
[0025]本专利技术的有益效果为：
[0026]1.本专利技术提供了在硬件驱动层上实现的多种通信协议的共存处理方法及实现系统。基于本专利技术方案，对于每种通信协议，物理层及以上层无需处理多种通信协议间的共存，终端应用软件可以并发调用两种或两种以上通信系统，无需查询各种通信系统的使用状态，方便软件应用的开发，显著缩短软件开发周期。
[0027]2.本专利技术通过共存处理系统及方法减少了多种通信协议之间造成的干扰，有效提高物联网芯片的能量利用率以及通信速率。
附图说明
[0028]图1为传统方法下多种通信协议共存示意图。
[0029]图2为本专利技术架构下多种通信协议共存示意图。
[0030]图3为本专利技术提供的用于物联网的多种通信系统的共存处理方法流程图。
[0031]图4为本专利技术提供的用于物联网的多种通信系统的共存处理系统的多种实现方式。
具体实施方式
[0032]以下将结合具体实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。本专利技术中的连接包含能够形成通
信连接的各种方式，包括但不限于采用通信线、电线等实现连接的有线方式及各类无线通信方式。
[0033]本专利技术提供的用于物联网的多种通信系统的共存处理方法，基于如图2所示的架构实现。图中示出了两种不同通信协议的多层结构，共存系统即架设在两协议的硬件驱动层(202、203)之间。通过终端上层应用软件207可以并发调用不同通信协议。一些物联网芯片已经实现采用单芯片集成多种通信协议，比如WiFi，低功耗蓝牙和Zigbee。这为在硬件驱动层解决多协议间的共存提供了可能性。
[0034]如图3所示，共存处理系统支持一个简单的共存处理协议，该协议的实现方式如图3所示，所有通信协议将被按照优先级排序(用户可以决定优先级，或者按照每种通信协议在处理丢包逻辑时的开销来排序。)。相对高优先级的通信协议包括但不限制于窄带蜂窝物联网(NB
‑
IoT)，WiFi。低优先级的通信协议包括但不限制于WiFi，低功耗蓝牙，ZigBee。相对高优先级通信协议的硬件驱动层可以发送消息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理方法，其特征在于，所有通信协议按照优先级高低排序；相对高优先级通信协议的硬件驱动层发送消息给共存处理系统；相对低优先级通信协议的硬件驱动层被动接受共存处理系统控制底层硬件的使能；具体包括如下步骤：步骤301，相对高优先级通信协议准备使用硬件发起连接；步骤302，相对高优先级通信协议硬件驱动层发送消息给共存处理系统；步骤303，共存处理系统终止相对低优先级通信系统底层硬件的部分或所有硬件链路的使用权；步骤304，相对低优先级通信系统底层通信硬件被终止，其数据链路被阻断；步骤305，相对高优先级通信协议发起连接传送数据；步骤306，相对低优先级通信系统传送数据失败，协议层无法收到数据包；步骤307，相对高优先级的通信协议完成通信，终止连接结束数据传送；步骤308，相对高优先级的通信协议发送消息给共存处理系统；步骤309，共存处理系统重新恢复低相对优先级通信协议对底层硬件的使能权；步骤310，相对低优先级通信底层通信硬件能够被开启；步骤311，相对低优先级通信协议恢复连接传送数据，完成数据的交互。2.根据权利要求1所述的用于物联网芯片的多种通信系统的共存处理方法，其特征在于，所述相对低优先级通信协议底层通信硬件被终止时，根据自身协议定义来处理数据丢包，无需知晓共存...

【专利技术属性】
技术研发人员：李樑宾，张成锦，
申请(专利权)人：诺领科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：