阅读说明：本技术 一种基于云卡的数字对讲系统及方法 (Digital intercom system and method based on cloud card ) 是由 姚忠邦 卢浩杰 何达峰 郑志伟 卢宏游 付文良 于 2020-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种基于云卡的数字对讲系统及方法,包括云卡平台、PoC对讲平台和PoC数字对讲机；云卡平台对接全球多个运营商网络形成共享的数据流量池,且云卡平台通过公网网络分别与PoC对讲平台和PoC数字对讲机建立连接,通过云服务的方式为PoC对讲业务提供数据流量,PoC数字对讲机与PoC对讲平台连接以实现PoC对讲业务；云卡平台具有服务器、SIM卡库和云卡软件。本发明基于云卡平台使得PoC对讲机可根据其所处位置的多个运营商之PLMN、信号强度等参数选择最优的本地移动运营商网络,从而既可以实现更大范围的覆盖,又可以选择信号最优的运营商网络,并且各个PoC数字对讲机可实现数据流量的共享。(The invention provides a cloud card-based digital intercom system and a cloud card-based digital intercom method, which comprise a cloud card platform, a PoC intercom platform and PoC digital interphones, wherein the cloud card platform is connected with a plurality of global operator networks to form a shared data flow pool, the cloud card platform is respectively connected with the PoC intercom platform and the PoC digital interphones through a public network, data flow is provided for PoC intercom service in a cloud service mode, the PoC digital interphones are connected with the PoC intercom platform to realize the PoC intercom service, the cloud card platform is provided with a server, an SIM card library and cloud card software, the PoC interphones can select the optimal local mobile operator network according to parameters such as P L MN, signal strength and the like of the plurality of operators at the positions of the PoC interphones based on the cloud card platform, so that the coverage of a larger range can be realized, the PoC operator network with the optimal signal can be selected, and the PoC digital interphones can realize the sharing of the data flow.)

一种基于云卡的数字对讲系统及方法

技术领域

本发明属于数字对讲技术领域，具体来说，涉及一种基于云卡的数字对讲系统及方法。

背景技术

现有数字对讲系统主要有基于无线专网标准和基于公网数据流量实现对讲的两种方式。

无线专网对讲系统存在的问题主要包括：1)对讲范围有限，无论是无需中转台、专网基站的直通模式还是采用中转台、专网基站的中转和集群模式，数字对讲机之间的可靠对讲范围有限，在覆盖不到的地方就无法实现对讲业务；2)专业终端价格高昂，特别是专网集群数字对讲机，导致很多普通用户不得不考虑成本更便宜的公网数字对讲机；3)基础设施维护成本高，由于实际的对讲机用户数量相比公网手机数量少得可怜，而且这些用户都是自己在使用，因此，在采用中转台、基站等专网基础设施的条件下，用户不得不花费很大的成本和代价去维护该网络。

显然，公网数字对讲机相比专网数字对讲机存在明显的优势，比如：成本低、覆盖广(只要有运营商的公网基站就可以实现正常对讲)，但是该类型数字对讲机也存在明显的缺点，主要包括：1)数字对讲机终端设置复杂，比如：不同国家的不同运营商需要设置不同的APN，特别是对那些没有Android等智能操作系统和显示屏的无显示屏无数字键盘的简易型数字对讲机来说更为复杂；2)由于涉及运营商流量费和PoC对讲平台使用费的问题，导致该模式下会涉及续费的问题，这完全不同于专网数字对讲机的使用模式；3)一旦选定了某个运营商，仍然会面临单个运营商的基站在某些地方覆盖不好的问题；4)如果公网对讲机同时使用2张SIM卡选用2个公网运营商，这又涉及数据流量费增高以及手动选择不同SIM卡进行对讲的问题；5)采用普通PoC公网数字对讲系统时，对讲系统制造商与客户之间的交易模式变得更复杂了，由双方交易(对讲系统制造商、客户)变成了三方或四方交易(对讲系统制造商、客户、公网运营商、PoC对讲平台运营商)，从而使得客户对这种交易方式望而生畏，这在一定程度上阻碍了PoC公网对讲行业的发展。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于云卡的数字对讲系统及方法，以克服现有技术中的缺陷。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于云卡的数字对讲系统，包括云卡平台、PoC对讲平台和PoC数字对讲机；其中，云卡平台对接全球多个运营商网络，以形成共享数据流量池，且云卡平台通过公网网络分别与PoC对讲平台和PoC数字对讲机建立连接，PoC数字对讲机与PoC对讲平台连接以实现PoC对讲业务；云卡平台具有服务器、SIM卡库和云卡软件，所述服务器和所述SIM卡库放置在云服务提供商的机房中，所述云卡软件嵌入PoC数字对讲机中，PoC数字对讲机基于所述云卡软件实现与云卡平台对接的全球各个运营商网络的通信，同时与PoC对讲平台相连，以便实现基于云卡数据流量的对讲通信；PoC数字对讲机内具有硬件平台和云卡软件，PoC数字对讲机通过在其硬件平台上运行操作系统软件、驱动软件和云卡软件，以实现与云卡平台的对接，PoC数字对讲机通过在其硬件平台上运行PoC应用软件以实现与PoC对讲平台的对接以及人机界面。

通过上述技术方案，云卡平台是通过SIM卡的虚拟化技术，利用互联网、云计算技术，将来源于全球各个运营商的各种各样的SIM卡，统一为云卡，形成共享的数据流量池，并通过云服务的方式，为PoC对讲业务提供数据流量，采用云卡平台的共享数据流量，从而使得PoC数字对讲机可以使用多个运营商的共享数据流量，实现数据流量的共享，可以避免有些用户流量过剩导致浪费而另外一些用户流量不够的情况出现，从而可进一步节省流量费用；还可实现更大范围的覆盖，可扩大到云卡平台所对接的所有运营商的基站覆盖范围；以及无需与运营商进行购买SIM卡、设置APN等复杂操作，实现“开机即用”，简化了PoC公网对讲机的使用和维护成本。

作为对本发明所述的基于云卡的数字对讲系统的进一步说明，优选地，所述云卡为云卡平台的SIM卡库中实体SIM卡所对应的SIM卡镜像文件，通过内置在PoC数字对讲机中的云卡软件实现在使用运营商网络通信过程中的用户身份识别。对于单卡PoC数字对讲机来说，其具有唯一的IMEI/MEID识别码，该识别码可对应多张云卡。

通过上述技术方案，PoC数字对讲机无需安装实体SIM卡和设置APN等复杂操作，极大简化了PoC数字对讲机的使用。

作为对本发明所述的基于云卡的数字对讲系统的进一步说明，优选地，PoC对讲平台为搭建在公网中的实现话音/短信对讲的业务平台，包括两两相连的网管系统、PoC服务器系统和调度系统，所述网管系统、所述PoC服务器系统和所述调度系统之间通过一套完整的通信协议和信令交换实现公网对讲业务，包括实现话音/短信组呼、个呼、全呼、广播呼叫等多种对讲呼叫，以及报警、遥晕、遥毙、唤醒、远程监听、环境侦听、强拆强插等常规对讲中的数字信令业务；其中，所述网管系统用于PoC数字对讲机的认证管理、配置管理、分组管理，为所述PoC服务器系统提供PoC数字对讲机的基础数据；所述PoC服务器系统用于PoC数字对讲机的信令控制和语音软交换对讲业务的实现；所述调度系统用于指挥控制中心的调度客户端用户在电脑主机上实时获取PoC数字对讲机的设备数据，包括位置信息、在线状态、电量、信号强度等信息，并可对PoC数字对讲机发起呼叫和控制。

通过上述技术方案，PoC对讲平台可实现对PoC数字对讲机的PoC对讲业务，并实现记录PoC数字对讲机对讲信息的功能。

作为对本发明所述的基于云卡的数字对讲系统的进一步说明，优选地，PoC数字对讲机的运行平台为采用2G/3G/4G/5G公网硬件平台的移动式智能操作系统或任何嵌入式操作系统。

通过上述技术方案，可实现PoC数字对讲机与PoC对讲平台和云卡平台的对接。

作为对本发明所述的基于云卡的数字对讲系统的进一步说明，优选地，PoC数字对讲机的运行平台为采用2G/3G/4G/5G公网硬件平台，该硬件平台可运行智能操作系统或任何嵌入式操作系统。在一些PoC数字对讲机的实际实现中，该硬件平台也可另外增加MCU硬件平台，由该MCU硬件平台来运行智能操作系统或任何嵌入式操作系统。

通过上述技术方案，可实现PoC数字对讲机与PoC对讲平台和云卡平台的对接。

作为对本发明所述的基于云卡的数字对讲系统的进一步说明，优选地，PoC数字对讲机的硬件平台能够直接控制对2G/3G/4G/5G公网的访问。

通过上述技术方案，直接对2G/3G/4G/5G公网的访问使得使用“无需SIM卡”的云卡平台的PoC数字对讲机可以正常工作。

作为对本发明所述的基于云卡的数字对讲系统的进一步说明，优选地，PoC数字对讲机可自动切换至信号质量最好的运营商网络中。

为了实现本发明的另一目的，本发明还提供了一种利用所述的基于云卡的数字对讲系统的数字对讲方法，所述数字对讲方法包括如下步骤：

步骤S1)、PoC数字对讲机判断是否有实体SIM卡；如果有实体SIM卡，则进入步骤S2)；如果没有实体SIM卡，则进入步骤S5)；

步骤S2)、判断PoC数字对讲机的预先设置是实体SIM优先还是云卡优先；如果预先设置是实体SIM优先，则进入步骤S3)；如果预先设置是云卡优先，则进入步骤S5)；

步骤S3)、预先设置了实体SIM卡优先，则直接使用该实体SIM卡登录运营商网络，不再使用云卡服务；

步骤S4)、PoC数字对讲机使用SIM卡访问该运营商网络，并判断PoC数字对讲机是否流量欠费；如果是流量欠费，则进入步骤S8)；否则进入步骤S9)；

步骤S5)、预先设置了云卡优先，则无论是否有实体SIM卡，直接使用本地存贮的种子SIM卡登录到云卡平台；

步骤S6)、云卡平台根据PoC数字对讲机提供的接收到的各个运营商的PLMN、信号强度信息参数来确定PoC数字对讲机应该选用的最优运营商，并提供该运营商的SIM卡镜像文件(即云卡)，给PoC数字对讲机；

步骤S7)、PoC数字对讲机使用该云卡登录并访问该运营商网络，并且判断PoC数字对讲机是否流量欠费；如果是流量欠费，则进入步骤S8)；否则进入步骤S9)；

步骤S8)、PoC数字对讲机流量欠费，提示欠费信息、提醒用户缴费并结束；

步骤S9)、PoC数字对讲机直接登录到PoC对讲平台；

步骤S10)、PoC数字对讲机通过PoC对讲平台登录时的反馈信息判断本机ID是否PoC服务欠费；如果PoC服务欠费，则提示欠费信息、提醒用户缴费并结束；否则进入步骤S11)；

步骤S11)、PoC数字对讲机由PoC对讲平台下载本机的对讲信息至本机；

步骤S12)、PoC数字对讲机运行PoC对讲业务；

步骤S13)、PoC数字对讲机判断是否低电；如果是，则结束PoC业务软件，并低电关机；否则返回步骤S12)继续运行PoC对讲业务。

本发明的有益效果：

1、本发明采用云卡平台的“共享数据流量”，从而可以使得PoC对讲系统可以使用多个运营商的“共享数据流量”，实现“数据流量”的共享，可以避免“有些用户流量过剩导致浪费而另外一些用户流量不够”的情形出现，从而可进一步节省流量费用。

2、本发明的PoC数字对讲机由于可通过“云卡平台”使用多家运营商的网络，从而可以实现更大范围的覆盖，无需进行安装SIM卡以及设置APN等复杂操作，并可以在信号质量不好的时候自动切换至信号质量最好的运营商网络中。

3、本发明的PoC公网数字对讲产品交易模式将直接实现制造商与客户的交易，客户无需再与运营商进行购买SIM卡、购买数据流量等交易。

附图说明

图1是本发明的基于云卡的数字对讲系统的结构示意图。

图2是本发明的PoC数字对讲机的构成框图。

图3是本发明的基于云卡的数字对讲方法的流程图。

具体实施方式

为了能够进一步了解本发明的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本发明的技术方案，并非限定本发明。

首先，请参考图1，图1是本发明的基于云卡的数字对讲系统的结构示意图。如图1所示，本发明的一种基于云卡的数字对讲系统，包括云卡平台1、PoC对讲平台2和PoC数字对讲机3；其中，云卡平台1对接全球多个运营商网络，以形成共享数据流量池，且云卡平台1通过公网网络分别与PoC对讲平台2和PoC数字对讲机3建立连接，PoC数字对讲机3与PoC对讲平台2连接以实现PoC业务。

云卡平台1具有服务器、SIM卡库和云卡软件，所述服务器和SIM卡库放置在云服务提供商的机房中，云卡软件嵌入PoC数字对讲机3中，PoC数字对讲机3基于云卡软件可实现与云卡平台对接的全球各个运营商网络的通信，同时与PoC对讲平台相连，以便实现基于云卡数据流量的对讲通信。云卡平台1一般由专门的云卡运营商负责研发、运营和维护，该机构将从全球各个移动公网运营商那里购买足够多的SIM卡和流量，形成共有的云卡流量池。云卡平台运营商一般会销售自有终端或销售云卡的流量套餐给客户使用。云卡平台1是通过SIM卡的虚拟化技术，利用互联网、云计算技术，将来源于全球各个运营商的各种各样的SIM卡，统一为云卡，形成共享的数据流量池，并通过云服务的方式，为PoC对讲业务提供数据流量，所述云卡为云卡平台1的SIM卡库中实体SIM卡所对应的SIM卡镜像文件，通过内置在PoC数字对讲机3中的云卡软件实现在使用运营商网络通信过程中的用户身份识别。对于单卡PoC数字对讲机来说，其具有唯一的IMEI/MEID识别码，该识别码可对应多张云卡。

PoC对讲平台2为搭建在公网中的实现话音/短信对讲的业务平台，包括两两相连的网管系统、PoC服务器系统的调度系统，所述网管系统、所述PoC服务器系统和所述调度系统之间通过一套完整的通信协议和信令交换实现公网对讲业务，可实现话音/短信组呼、个呼、全呼及广播呼叫等多种对讲呼叫，以及报警、遥晕、遥毙、唤醒、远程监听、环境侦听、强拆强插等常规对讲中的数字信令业务。其中，所述网管系统用于PoC数字对讲机3的认证管理、配置管理、分组管理，为所述PoC服务器系统提供PoC数字对讲机3的基础数据；所述PoC服务器系统用于PoC数字对讲机3的信令控制和语音软交换对讲业务的实现；所述调度系统用于最终用户在电脑主机上实时获取PoC数字对讲机3的设备数据，包括位置信息、在线状态、电量、信号强度，并可对PoC数字对讲机3发起呼叫和控制。

PoC数字对讲机3是最终用户所使用的手持式、车载式或其它形式的PoC公网对讲机，其内具有硬件平台和云卡软件，硬件平台主要有三种方式，一种是采用2G/3G/4G/5G公网硬件平台的移动式智能操作系统，如可运行Android操作系统的硬件平台；一种是采用2G/3G/4G/5G公网硬件平台的嵌入式操作系统，如可运行Linux操作系统的硬件平台；一种是采用2G/3G/4G/5G公网硬件平台和MCU的硬件平台，MCU可运行Linux操作系统或类似uCos等其它任何嵌入式操作系统。无论采用何种硬件平台，都要求运行在该硬件平台上的驱动或操作系统能够直接控制对无线网络(2G/3G/4G/5G)的访问，并集成了云卡软件，这样才能使得使用“无需SIM卡”的云卡平台的PoC数字对讲机可以正常工作。

如图2所示，PoC数字对讲机3通过在其硬件平台上运行Android/Linux/uCos等操作系统软件和驱动软件，通过云卡软件，以实现与云卡平台1的对接，PoC数字对讲机3可自动切换至信号质量最好的运营商网络中。PoC数字对讲机3通过在其硬件平台上运行PoC应用软件以实现与PoC对讲平台2的对接以及人机界面，如嵌入式Linux程序、Android APK软件等。

如图3所示，图3是本发明的基于云卡的数字对讲方法的流程图。一种利用上述的基于云卡的数字对讲系统的数字对讲方法，所述数字对讲方法包括如下步骤：

步骤S1)、PoC数字对讲机3判断是否有实体SIM卡；如果有实体SIM卡，则进入步骤S2)；如果没有实体SIM卡，则进入步骤S5)。

步骤S2)、判断PoC数字对讲机3的预先设置是实体SIM优先还是云卡优先；如果预先设置是实体SIM优先，则进入步骤S3)；如果预先设置是云卡优先，则进入步骤S5)。

步骤S3)、预先设置了实体SIM卡优先，则直接使用该实体SIM卡登录运营商网络，不再使用云卡服务。

步骤S4)、PoC数字对讲机3使用SIM卡访问该运营商网络，并判断PoC数字对讲机3是否流量欠费；如果是流量欠费，则进入步骤S8)；否则进入步骤S9)。

步骤S5)、预先设置了云卡优先，则无论是否有实体SIM卡，直接使用本地存贮的种子SIM卡登录到云卡平台1。

步骤S6)、云卡平台1根据PoC数字对讲机3提供的接收到的各个运营商的PLMN、信号强度信息参数来确定PoC数字对讲机3应该选用的最优运营商，并提供该运营商的SIM卡镜像文件，即云卡，给PoC数字对讲机3。

步骤S7)、PoC数字对讲机3使用该云卡登录并访问该运营商网络，并且判断PoC数字对讲机3是否流量欠费；如果是流量欠费，则进入步骤S8)；否则进入步骤S9)。

步骤S8)、PoC数字对讲机3流量欠费，提示欠费信息、提醒用户缴费并结束。

步骤S9)、PoC数字对讲机3直接登录到PoC对讲平台2。

步骤S10)、PoC数字对讲机3通过PoC对讲平台2登录时的反馈信息判断本机ID是否PoC服务欠费；如果PoC服务欠费，则提示欠费信息、提醒用户缴费并结束；否则进入步骤S11)。

步骤S11)、PoC数字对讲机3由PoC对讲平台2下载本机的对讲信息至本机。

步骤S12)、PoC数字对讲机3运行PoC对讲业务。

步骤S13)、PoC数字对讲机3判断是否低电；如果是，则结束PoC业务软件，并低电关机；否则返回步骤S12)继续运行PoC对讲业务。

本发明的基于云卡的数字对讲系统及方法同时克服了专网数字对讲系统和常规公网PoC数字对讲系统的缺陷，采用该系统后：1)对讲机的覆盖方式大大扩大，不仅可扩大到某个运营商的基站覆盖范围，而且可扩大到云卡平台所对接的所有运营商的基站覆盖范围；2)简化了PoC公网对讲机的使用，如：无需设置APN等，实现“开机即用”；3)若采用第三方的云卡平台，极大减小了PoC公网数字系统的维护成本，云卡平台将实现与运营商的数据流量购买、SIM卡购买、自动续费等功能；4)专网产品制造商与专网客户的交易方式将由传统PoC对讲业务的三方或四方交易简化为双方交易，专网客户无需再与运营商进行交易；5)采用云卡的PoC数字对讲机在遇到当前运营商信号质量不好的地方可自动切换至信号质量好的运营商网络中；6)由于采用该方法的各个PoC公网数字对讲机可以“共享数据流量”，从而避免了普通PoC数字对讲系统所遇到的“有些用户流量过剩导致浪费而另外一些用户流量不够”的问题。

需要声明的是，上述发明内容及具体实施方式意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。