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申请/专利权人：北京师范大学

摘要：本发明公开了一种基于eSIM通讯技术的智能拉杆书包系统，涉及物联网和通讯技术领域。包括eSIM通讯系统：eSIM模块同不同运营商的基站信号通讯，将智能拉杆书包的各种信息参数，通过5G网络信号，发送到智慧校园物联网大数据云平台；配置系统：通过智能拉杆书包的控制主板，家长手机能够现场通过WiFi或者蓝牙，配置智能拉杆书包的各项参数，同时也能够传输到智慧校园物联网大数据云平台；物联网大数据云平台：能够存储和获取智能拉杆书包的各项参数，同时能够发送控制指令到智能拉杆书包。本实发明能够实现智慧校园物联网平台接入功能，具备数据收发功能，实现语音控制拉杆书包，家长的手机也可以配置和查看智能拉杆书包系统的各项参数，使用非常方便。

主权项：1.一种基于eSIM通讯技术的智能拉杆书包系统，其特征在于，包括：智能拉杆书包eSIM通讯系统：eSIM模块同不同运营商的基站信号通讯，将智能拉杆书包的位置信息、电量信息、配置参数，通过5G网络信号，发送到智慧校园物联网大数据云平台；智能拉杆书包配置系统：通过智能拉杆书包的控制主板，家长手机能够现场配置智能拉杆书包，通过WiFi或者蓝牙，配置智能拉杆书包的各项参数，同时能传输到智慧校园物联网大数据云平台；智能拉杆书包物联网大数据云平台：作为智能拉杆书包的后台端，能够存储和获取智能拉杆书包的各项参数，同时能够发送控制指令到智能拉杆书包；智能拉杆书包的控制主板包括：WiFi和Bluetooth配置模块：主处理器通过SDIO接口，联接到WiFi和蓝牙一体的ESP32芯片；终端实现的WiFi和Bluetooth协议，在室外具备WiFi网络的情况下，家长手机在WiFi网络中进行智能拉杆书包的各项参数配置，在室内不具备WiFi网络的情况下，家长手机通过Bluetooth协议，配置通讯终端的各项参数；智能语音识别模块，SoC主处理器通过SDIO接口联接到WiFi和Bluetooth配置模块，具有语音识别和关键词唤醒的功能支持；eSIM通讯模块，主处理器通过两种SIM卡接口，MicroSIM和NanoSIM两种硬件接口，连接到eSIM通讯模块，eSIM通讯模块传输智能拉杆书包的数据到eSIM物联网平台；执行机构控制模块，采用STM32的SoC芯片，通过IO口连接到显示模块、电池充电模块、驱动拉杆书包轮子的电机模块；显示模块，通过SPI接口与执行机构控制模块联接，将智能拉杆书包系统的位置、OTA升级、重量、电量信息显示在拉杆书包的显示屏幕上，供乘客参考；eSIM模块生态系统架构包括MNO、CI数字签名认证中心、EUM、eSIM卡、SM-DP、SM-SR，SM-DP、MNO、SM-SR通过数据短信、BIP-CATTP、HTTPs传输层协议调用ES5、ES6、ES8接口，eSIM进行PROFILE或应用动态管理；具体分工如下：CI：CA中心,负责为MNO、SM-DP、SM-SR、EUM颁发数字证书及根证书验证；EUM：负责eSIM生产、根证书及EUM生产证书下载,运营商通信PRO-FILE初始化；SM-DP：签约数据准备,负责生成PROFILE、管理eSIM中ISD-P卡内容；SM-SR：签约数据安全路由，为SM-DP和MNO访问eSIM提供安全路由，存储eSIM安全信息；eSIM：接入网络身份认证模块,负责进行身份鉴权认证并装载卡应用；eSIM通讯模块根据三家运营商的通讯信号的强弱、时延、网络阻塞情况，采用基于心跳的切换算法，选择最适合的通讯网络进行通讯；基于心跳的切换算法的具体步骤如下：S1、通过终端的eSIM模块，从基站获取终端的位置、移动速度、时间信息发送到eSIM管理平台云端服务器；S2、eSIM模块定时向eSIM管理平台上报信息：时间、位置、移动速度、基站信号强弱、连接时延长、网络运营商、EID、ICCID、IMEI，并请求新任务，定时间隔时长为一次心跳时长；S3、eSIM管理平台会根据终端步骤S2上报的信息，判别终端的eSIM连接到基站信号的数值，进行步骤S4-S6的网络切换；S4、比较信号质量：若当前运营商信号质量低于第一阈值-110dbm，切换运营商并再次判断信号，直至信号质量高于第一阈值-110dbm，并使用该运营商；S5、比较网络时延，若三网时延皆小于第二阈值3ms，则进入下一步骤，否则使用时延最短的运营商；S6、比较网络资费，若三网资费一样，则根据用户预设喜好顺序选择运营商，若存在两家及以上运营商则选择信号最优的运营商；若三网资费不同，则使用资费最低的运营商；智能语音识别模块的工作流程如下：M1、2个麦克风，处于一直拾取用户声音的工作状态；M2、客户根据训练好的唤醒词，唤醒系统，定向拾音，然后通过声音的处理算法，滤波、降噪声、回声消除，生成音频流文件；M3、微处理器命令控制字，轮询命令字，四个命令字，左、右、前进、后退，四个命令字，如果检测到是这四个命令字中的一个，执行电机动作；所述电机用于驱动拉杆书包轮子；M4、如果10s钟内，没有检测到声音，那么系统就会监测是否有拉杆书包的关键字唤醒，如果有关键字唤醒，那么循环执行M2-M3步骤；如果10s后，仍有命令字，重复循环步骤M3。

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百度查询： 北京师范大学 一种基于eSIM通讯技术的智能拉杆书包系统