[发明专利]一种5G工业物联网网关及其控制方法

权利要求书

1.一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，该方法包括：

调度控制端获取调度区域的地图信息；所述地图信息包括固定遮挡物信息、固定设备位置信息和机动设备位置信息；

调度控制端获取当前轮次任务的调度信息；所述调度信息包括若干个调度任务对应的起点处固定设备、终点处固定设备以及机动设备；

调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；具体包括：

获取由若干个天线方向组成的方向集合对应的WIFI信号强度热力图；其中，每个WIFI信号强度热力图均对应一个方向集合D＝{d1，d2，…，dn，…，dN}，dn表示第n个天线的方向，且dn＝(x，y)，x表示第一平面内的转动角度，y表示第二平面内的转动角度，N表示天线数量；

获取所述调度信息中固定设备的信号强度需求；

基于所述固定设备的信号强度需求，计算各个WIFI信号强度热力图的适配度；

基于适配度，获取最优WIFI信号强度热力图；

其中，所述适配度为不符合信号强度需求的固定设备数量；

调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令；

天线方向调节指令执行后，调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径；

将最优路径通过物联网网关发送至机动设备。

2.如权利要求1所述的一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，所述调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令，包括：

将最优WIFI信号强度热力图对应的方向集合作为最优天线方向集合；

基于所述最优天线方向集合生成天线方向调节指令。

3.如权利要求2所述的一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，所述调度控制端基于最优WIFI信号强度热力图获取机动设备的最优路径，包括：

对于任一所述机动设备：

获取对应的机动设备的信号强度需求；

获取栅格化后的最优WIFI信号强度热力图中包含固定设备所占栅格、固定遮挡物所占栅格以及不满足机动设备的信号强度需求的栅格的该机动设备的不可用栅格；

从栅格化后的最优WIFI信号强度热力图中剔除所述不可用栅格，获取该机动设备的可用栅格；

基于所述可用栅格、起点处固定设备和终点处固定设备生成机动设备的最优路径。

4.如权利要求1所述的一种5G工业物联网网关控制方法，其特征在于，该方法包括：所述调度控制端通过5G移动网络与物联网网关连接。

5.一种5G工业物联网网关，其特征在于，包括：

5G模块、WIFI模块、主控模块以及天线方向调节模块；

所述5G模块用于与调度控制端通信；

所述主控模块用于进行5G信号和WIFI信号的转换；

所述WIFI模块包含若干根天线，用于与接入端通信，所述接入端包括固定设备和机动设备；

所述天线方向调节模块用于根据天线方向调节指令调节物联网网关的各个天线的方向；

所述天线方向调节模块包括：

天线方向调节指令执行单元、第一平面方向调节单元以及第二平面方向调节单元；且所述第一平面与第二平面垂直；

所述天线方向调节指令执行单元用于根据所述天线方向调节指令控制第一平面方向调节单元和第二平面方向调节单元将各个天线调节至最优天线方向；

所述第一平面方向调节单元用于在第一平面内调节天线的角度；

所述第二平面方向调节单元用于在第二平面内调节天线的角度；

且所述天线方向调节指令获取方法如下：

调度控制端获取调度区域的地图信息；所述地图信息包括固定遮挡物信息、固定设备位置信息和机动设备位置信息；

调度控制端获取当前轮次任务的调度信息；所述调度信息包括若干个调度任务对应的起点处固定设备、终点处固定设备以及机动设备；

调度控制端基于所述地图信息和调度信息，获取物联网网关的最优WIFI信号强度热力图；调度控制端基于所述最优WIFI信号强度热力图生成物联网网关的天线方向调节指令，具体包括：

获取由若干个天线方向组成的方向集合对应的WIFI信号强度热力图；其中，每个WIFI信号强度热力图均对应一个方向集合D＝{d1，d2，…，dn，…，dN}，dn表示第n个天线的方向，且dn＝(x，y)，x表示第一平面内的转动角度，y表示第二平面内的转动角度，N表示天线数量；

获取所述调度信息中固定设备的信号强度需求；

基于所述固定设备的信号强度需求，计算各个WIFI信号强度热力图的适配度；

基于适配度，获取最优WIFI信号强度热力图；

其中，所述适配度为不符合信号强度需求的固定设备数量；

将最优WIFI信号强度热力图对应的方向集合作为最优天线方向集合；

基于所述最优天线方向集合生成天线方向调节指令。