面向人體網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)機(jī)載無(wú)線路由系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)及人體網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體涉及智能手機(jī)及可穿戴設(shè)備應(yīng)用的細(xì)分領(lǐng)域，特別是涉及帶路由功能的智能手機(jī)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，智能手機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，據(jù)中國(guó)工信部統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)智能手機(jī)用戶數(shù)已經(jīng)達(dá)到5億，同時(shí)，各種可穿戴設(shè)備的應(yīng)用、NFC近距離支付、智能家居、智能辦公以及智能化汽車(chē)等手機(jī)周邊智能設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)初露端倪甚至開(kāi)始普及。智能手機(jī)作為今天的個(gè)人信息中心，如何更好地發(fā)揮作用，其技術(shù)尚有待進(jìn)一步發(fā)展，存在比較突出的問(wèn)題是手機(jī)和這些智能化設(shè)備的無(wú)線連接問(wèn)題。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)方面，智能手機(jī)都是通過(guò)“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”連接方式無(wú)線連接到這些智能化設(shè)備上的，絕大多數(shù)都是采用藍(lán)牙Bluetooth技術(shù)連接，例如美國(guó)蘋(píng)果公司的iPhone和AppleWatch的連接，就是采用Bluetooth技術(shù)完成的。雖然這種連接技術(shù)現(xiàn)在發(fā)展得已經(jīng)比較成熟，各種優(yōu)勢(shì)都很明顯，但是，其最根本的“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”連接的特征還是無(wú)法改變的。盡管新的Bluetooth技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)支持一對(duì)多的連接，例如I個(gè)可以連接7個(gè)，但是，其中同時(shí)在線傳輸?shù)闹荒苁荌個(gè)，不可以是多個(gè)?，F(xiàn)在，隨著手機(jī)周邊的智能化設(shè)備越來(lái)越多，應(yīng)用越來(lái)越普及，這種“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”方式連接的特征已經(jīng)越來(lái)越成為攔路虎，嚴(yán)重影響應(yīng)用的發(fā)展。
[0004]為此，發(fā)明人認(rèn)為，必須發(fā)展一種能夠真正實(shí)現(xiàn)“一對(duì)多”甚至“多對(duì)多”的、始終實(shí)時(shí)、同時(shí)在線的智能手機(jī)與這些周邊智能化設(shè)備的連接技術(shù)，這就是說(shuō)，必須實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行，然后利用智能手機(jī)上的越來(lái)越強(qiáng)悍的CPU處理器加上APP軟件，來(lái)解決應(yīng)用問(wèn)題。
[0005]從解決聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題來(lái)看，發(fā)明人認(rèn)為，采用帶AP無(wú)線接入點(diǎn)的WIFI路由器組網(wǎng)技術(shù)聯(lián)網(wǎng)，是最佳方案?？墒?，考察現(xiàn)在的智能手機(jī)中雖然具有WIFI模塊，但是它的設(shè)計(jì)初衷，并不是為了提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的WIFI無(wú)線路由器所設(shè)計(jì)的，其技術(shù)現(xiàn)狀還是滿足不了應(yīng)用需求。其原因是，現(xiàn)在的WIFI技術(shù)在手機(jī)上的工作模式包含“接入模式”和“熱點(diǎn)模式”，所謂“接入模式”是WIFI作為一個(gè)設(shè)備接入智能手機(jī)附近的寬帶路由器，以便智能手機(jī)上網(wǎng)；而“熱點(diǎn)模式”是WIFI本身作為一個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)，用以連接附近的其它WIFI設(shè)備。但是，在同一個(gè)時(shí)刻，這兩種模式只能夠選用一種，不可以同時(shí)工作。因?yàn)槭紫痊F(xiàn)在的智能手機(jī)上，WIFI端子只有一個(gè)，不可能同時(shí)做熱點(diǎn)又用于接入寬帶路由器。此外，現(xiàn)在的智能手機(jī)并沒(méi)有路由器功能，沒(méi)有這種可用的電路模塊，也沒(méi)有這種可用的軟件設(shè)計(jì)，也就是說(shuō)無(wú)論是“硬件路由”還是“軟件路由”，都沒(méi)有。
[0006]雖然無(wú)線路由器產(chǎn)品硬件現(xiàn)在非常成熟，接入技術(shù)也很成熟，但是我們?nèi)匀恍枰鉀Q將它設(shè)計(jì)融合到智能手機(jī)中去的問(wèn)題?，F(xiàn)在的獨(dú)立WIFI路由器的廣域網(wǎng)接入端口通常是RJ45 口 ；其整機(jī)功耗通常是瓦級(jí)，從1.5瓦到幾瓦的都有，AP端通常是一跟到幾根天線，射頻輸出通常是高達(dá)20dB，約100毫瓦，天線尺寸也大于智能手機(jī)，覆蓋距離通常是越大越好，還要有一定的穿墻能力；其局域網(wǎng)接入口也是RJ45形式，這些設(shè)計(jì)顯然無(wú)法直接用到現(xiàn)在的智能手機(jī)上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種低功耗的面向人體網(wǎng)絡(luò)的智能手機(jī)機(jī)載無(wú)線路由系統(tǒng)，解決個(gè)人身邊的設(shè)備的聯(lián)網(wǎng)問(wèn)題，符合物聯(lián)網(wǎng)特征和安全接入特征，方便應(yīng)用，方便聯(lián)網(wǎng)和斷網(wǎng)，支持人體網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層設(shè)計(jì)，同時(shí)符合智能手機(jī)的技術(shù)特征。
[0008]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
面向人體網(wǎng)絡(luò)的手機(jī)機(jī)載無(wú)線路由系統(tǒng)，其路由手機(jī)由智能手機(jī)和無(wú)線路由器組成；所述無(wú)線路由器用于將所述路由手機(jī)附近的近距應(yīng)用設(shè)備連成人體網(wǎng)絡(luò)，并通過(guò)智能手機(jī)中的電路和蜂窩通信網(wǎng)和寬帶路由器做網(wǎng)絡(luò)路由連接。
[0009]所述無(wú)線路由器為低功耗設(shè)計(jì)，至少包含路由模塊、WAN、LAN、總線、RF和天線。
[0010]所述路由模塊至少具備MAC、NAT, DHCP, PPPoE、靜態(tài)IP功能，并且支持TCP/IP協(xié)議，支持IPv4、IPv6標(biāo)準(zhǔn)，可以支持RIP協(xié)議、DNS協(xié)議，可以支持QoS。
[0011]所述路由模塊還具備安全功能，至少支持WEP、WPA、WPA2認(rèn)證方式，支持802.1lb/g/n/ac/ad協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)；可以支持防火墻功能、支持VPN、DDNS、UPNP協(xié)議、支持支持2.4G/5.8G射頻頻率。
[0012]所述智能手機(jī)包含應(yīng)用處理器、基帶處理器、RF、WIF1、其它電路、操作系統(tǒng)和常規(guī)應(yīng)用APP軟件，所述總線連接到所述應(yīng)用處理器，使得所述路由模塊接受所述應(yīng)用處理器的管理、運(yùn)行相關(guān)軟件，以完成全部路由工作；
所述LAN連接到RF，再連接到天線，使得路由模塊下行接入近距應(yīng)用設(shè)備形成人體網(wǎng)絡(luò)；
所述RF是無(wú)線通信模塊，包含WIF1、Bluetooth, UffB, ZigBee及以后發(fā)展的其它無(wú)線電方式，也包含IrDA光傳輸方式，或者聲傳輸方式。
[0013]所述WAN包含兩個(gè)端口，通過(guò)所述應(yīng)用處理器和所述基帶處理器，分別接入RF通道和WIFI通道。
[0014]所述WAN也可以只包含一個(gè)端口，連接到所述應(yīng)用處理器。
[0015]所述應(yīng)用處理器和路由模塊具有上行網(wǎng)絡(luò)通道的自動(dòng)選擇切換功能，包含路由手機(jī)通過(guò)RF所接入的蜂窩通信網(wǎng)和通過(guò)WIFI工作在所述接入模式時(shí)所連接的寬帶路由器。
[0016]所述無(wú)線路由器的具體實(shí)現(xiàn)，可以是:
所述RF包含在所述基帶處理器電路中；所述天線包含在基帶處理器所連接的天線中；所述路由模塊、WAN、LAN和總線中的一個(gè)或多個(gè)，可以與所述應(yīng)用處理器融合到一起，形成一個(gè)SoC芯片，或與應(yīng)用處理器中的一部分，分開(kāi)形成另外一個(gè)或者多個(gè)SoC芯片；所述路由模塊、WAN、LAN和總線中的一個(gè)或多個(gè)，可以與所述基帶處理器融合到一起，形成一個(gè)SoC芯片，或與基帶處理器中的一部分，分開(kāi)形成另外一個(gè)或者多個(gè)SoC芯片；所述路由模塊也可以是純軟件方式實(shí)現(xiàn)，此時(shí)由應(yīng)用處理器中的CPU和路由軟件實(shí)現(xiàn)，所述WAN、LAN由應(yīng)用處理器中所包含的通用輸入輸出端口實(shí)現(xiàn)。
[0017]所述WAN端所連接的蜂窩通信網(wǎng)，其標(biāo)準(zhǔn)至少包含GSM、2G、3G、4G、5G以及以后發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]所述操作系統(tǒng)為1S、Android、Symbian、Windows Mobile 或 Palm。
[0019]所述無(wú)線路由器包含路由APP，所述路由APP主要是完成智能手機(jī)和無(wú)線路由器的至少包含底層驅(qū)動(dòng)、融合、路由、安全及管理功能的軟件；所述無(wú)線路由器還包含人體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用APP，它是近距應(yīng)用設(shè)備的上層應(yīng)用和管理軟件。
[0020]所述近距應(yīng)用設(shè)備包括可穿戴設(shè)備、智能辦公設(shè)備、智能家居設(shè)備、車(chē)載信息設(shè)備或其它近距離信息設(shè)備。所述路由手機(jī)和近距應(yīng)用設(shè)備，符合包含物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和人體網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)在內(nèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
[0021]所述WAN端所連接的通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，至少包含GSM、2G、3G、4G、5G、6G以及以后發(fā)展的通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)。
[0022]所述路由手機(jī)和近距應(yīng)用設(shè)備之間所連成的人體網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行具備安全認(rèn)證、聯(lián)網(wǎng)、斷網(wǎng)、再聯(lián)網(wǎng)和強(qiáng)制斷網(wǎng)功能，具體功能如下:
所述安全認(rèn)證，是指所述近距應(yīng)用設(shè)備初次與所述路由手機(jī)聯(lián)網(wǎng)時(shí)，在所述路由手機(jī)上，具有安全認(rèn)證的功能，防止惡意聯(lián)網(wǎng)接入，同時(shí)提供手動(dòng)操作的認(rèn)證功能，認(rèn)證通過(guò)，該設(shè)備才可以與所述路由手機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)，否則，該設(shè)備將無(wú)法聯(lián)網(wǎng)；
所述聯(lián)網(wǎng)，是指通過(guò)安全認(rèn)證的近距應(yīng)用設(shè)備，與所述路由手機(jī)實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)；
所述斷網(wǎng)，是指經(jīng)過(guò)安全認(rèn)證并且與所述路由手機(jī)成功聯(lián)網(wǎng)后的所述近距應(yīng)用設(shè)備離開(kāi)路由手機(jī)的所述人體網(wǎng)絡(luò)無(wú)線通信范圍時(shí)，所述路由手機(jī)將自動(dòng)關(guān)閉與該設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)；
所述再聯(lián)網(wǎng)，是指曾經(jīng)通過(guò)安全認(rèn)證的近距應(yīng)用設(shè)備處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)時(shí)再次進(jìn)入所述路由手機(jī)的局域網(wǎng)無(wú)線通信范圍時(shí)，路由手機(jī)具備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)該設(shè)備、自動(dòng)將其聯(lián)入局域網(wǎng)的功能；此外，還具備在路由手機(jī)發(fā)現(xiàn)該設(shè)備后自動(dòng)發(fā)出語(yǔ)音、振動(dòng)以呼叫主人，由主人手動(dòng)將其聯(lián)入局域網(wǎng)或者拒絕聯(lián)入局域網(wǎng)的功能；
所述強(qiáng)制斷網(wǎng)，是指所述路由手機(jī)主動(dòng)與已經(jīng)聯(lián)網(wǎng)的某一個(gè)或者幾個(gè)近距應(yīng)用設(shè)備實(shí)現(xiàn)斷網(wǎng)，也可以是在近距應(yīng)用設(shè)備上主動(dòng)操作斷網(wǎng)。
[0023]上述全部功能，既可以由路由APP獨(dú)立完成，也可以由路由APP和人體網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用APP共同完成。
[0024]所述路由手機(jī)與近距應(yīng)用設(shè)備之間聯(lián)網(wǎng)采用加密解密方式進(jìn)行的，在加密和解密算法上，包含 DES、3DES、AES、AC4、RSA、DSA、ECC、DM5、SHA, SMU SM2、SM3 或 SM4 加解密算法。
[0025]所述路由手機(jī)可以設(shè)計(jì)成為適合掛在人體腰帶上的人體物聯(lián)網(wǎng)中心，其中電話功能將由信息耳麥取代，顯示功能將由信息眼鏡取代，撥號(hào)功能將由語(yǔ)音撥號(hào)完成。
[0026]所述路由APP是一種多任務(wù)軟件，執(zhí)行后常駐內(nèi)存、一直處于活躍狀態(tài)，并且是無(wú)限制后臺(tái)執(zhí)行以及不被退出鍵退出、不被系統(tǒng)掛起的軟件，它的關(guān)閉必須是人為手動(dòng)關(guān)閉。
[0027]所述無(wú)線路由器的電路，在電路設(shè)計(jì)和選項(xiàng)方面，強(qiáng)調(diào)低功耗，它們是:包括RF在內(nèi)，全部電路均采用低電壓設(shè)計(jì)、器件選用低電壓器件，電