技术领域
[0001] 本发明涉及智能终端设备与通信技术领域，尤其涉及一种基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法、系统、智能终端及计算机可读存储介质。
相关背景技术
[0002] 单兵作战手持终端系统，是指专为单个士兵设计的便携式通信和信息系统，这种系统通常集成多种功能，旨在增强士兵在战场上的独立作战能力，提高其生存率和任务成功率。
[0003] 当前，传统手持终端在复杂环境下(如偏远地区、无网络覆盖区域)的通信能力受限，难以满足单兵作战或应急救援等紧急情况下的即时通讯需求。同时，现有系统多基于单一通信技术，难以实现多模融合与无缝切换，导致通讯稳定性与可靠性不足。此外，部分系统因操作系统封闭，缺乏开放性和可扩展性，限制了生态系统的建设与功能的持续升级。
[0004] 因此，现有技术还有待于改进和发展。
具体实施方式
[0044] 为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0045] 本发明旨在提供全天候、全地域的天地通信能力，适用于军事、应急救援、户外探险、公共安全等需要高可靠性和广泛覆盖通讯能力的场景，还可以进一步拓展至智慧城市、物联网、智能制造等多元化应用场景，推动智能终端设备在复杂环境下的高效协同与智能管理。
[0046] 其中，天地通信能力是指能够在地球表面(地面)与空间(如卫星)之间进行有效通信的能力，这种通信能力通常涉及将地面站的信号发送到卫星，然后再从卫星转发到另一个地面站，或者直接从卫星到地面站的通信。在军事、应急救援、户外探险等领域，天地通信能力尤其重要，因为它能够在以下情况下提供可靠的通信解决方案：
[0047] (1)、广泛的地域覆盖：在广袤的地理区域内，尤其是地面通信基础设施不发达或不存在的地方，天地通信能力可以确保通信的连续性。
[0048] (2)、极端环境：在自然灾害或其他紧急情况下，地面通信设施可能受损，天地通信能力可以作为一种备份或应急通信手段。
[0049] (3)、无地面网络覆盖区域：在偏远地区或海洋等无地面网络覆盖的地方，天地通信是唯一的通信方式。
[0050] (4)、移动性：对于移动中的用户(如行进中的军队、在海上航行的船只、空中飞行的飞机等)，天地通信能力可以提供持续的连接。
[0051] 本发明中，天地通信能力的主要特点包括：
[0052] (1)、全天候：无论天气如何，都能保持通信畅通。
[0053] (2)、全地域：无论用户位于何处，都能进行通信。
[0054] (3)、多模融合：结合了多种通信技术，如卫星通信和地面通信，以提供无缝的通信体验。
[0055] (4)、高可靠性：即使在恶劣条件下，也能保持通信的稳定性和可靠性。
[0056] 在实现天地通信能力时，通常会涉及以下技术组件：
[0057] (1)、卫星通信系统：包括通信卫星、地面控制站和用户终端。
[0058] (2)、地面通信网络：作为卫星通信的补充，用于在有地面网络覆盖的地区提供通信服务。
[0059] (3)、多模终端设备：能够同时支持地面和卫星通信模式，实现无缝切换。
[0060] 因此，天地通信能力是一种关键的通信技术，它为单兵作战手持终端系统提供了在复杂和极端环境下保持通信联络的能力。
[0061] 本发明较佳实施例所述的基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法，如图1所示，所述基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法包括以下步骤：
[0062] 步骤S10、获取目标具体需求，根据所述目标具体需求进行需求分析得到需求分析结果，根据所述需求分析结果设计基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构。
[0063] 具体地，根据需求，设计基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构，包括操作系统层、通讯模块层、应用服务层等。具体来说，设计过程通常包括以下步骤：
[0064] (1)、需求分析：首先，需要分析单兵作战手持终端系统的具体需求，包括功能需求、性能需求、环境适应性需求等。这涉及到对军事、应急救援、户外探险等应用场景的深入理解。
[0065] (2)、架构设计：基于需求分析，设计系统的整体架构。这通常包括以下几个层次：
[0066] 操作系统层：这是系统的核心，选择开源鸿蒙(Open Harmony)操作系统作为基础，利用其分布式架构、微内核设计和高性能IPC技术。
[0067] 通讯模块层：这一层包括北斗导航模块、370M集群通讯模块、卫星通讯模块、蓝牙、Wi‑Fi等通讯模块。这些模块需要与操作系统层紧密集成，以确保无缝的通讯体验。
[0068] 应用服务层：这一层提供具体的业务逻辑和用户界面，包括通讯管理、位置共享、任务调度等应用程序。
[0069] 硬件支持层：包括处理器、存储器、电池、显示屏等硬件组件，这些组件需要支持上述软件层的运行。
[0070] 接口与集成层：这一层负责不同模块之间的接口定义和集成，确保数据能够在系统各部分之间流畅传输。
[0071] (3)、模块划分：将系统划分为多个模块，每个模块负责一部分功能，如定位、通讯、数据处理等。
[0072] (4)、接口定义：明确各个模块之间的接口规范，包括硬件接口、软件接口等，以便于模块间的交互和数据交换。
[0073] (5)、安全性设计：考虑到系统可能涉及敏感信息，需要设计安全机制，包括数据加密、身份验证、访问控制等。
[0074] (6)、可扩展性设计：确保系统架构具有良好的可扩展性，能够适应未来可能的功能增加或技术升级。
[0075] 通过这些步骤，可以设计出一个既满足当前需求又具备未来扩展能力的单兵作战手持终端系统架构。这个架构将为后续的硬件选型、软件开发和系统集成提供清晰的指导。
[0076] 其中，370M集群通讯模块是指工作在370MHz频段的集群通信系统，集群通信是一种专用的无线电通信系统，它允许用户在单个共享的频率上实现多个通话的同时进行，这种技术通常用于需要高效、可靠通信的专业领域，如公安、消防、交通管理、军事和紧急救援等。
[0077] 以下是370M集群通讯的一些特点：
[0078] (1)、频率共享：集群通信系统允许多个用户共享相同的频率，通过时分多址(TDMA)或频分多址(FDMA)技术来区分不同的通话。
[0079] (2)、一对一通话：可以支持单个用户之间的私密通话。
[0080] (3)、一键通(PTT)：用户可以通过按下通话按钮(PTT)来发起通话，这种通话通常是半双工的，即同一时间只能有一个用户讲话。
[0081] (4)、组呼：可以将多个用户编成一个组，发起组呼时，组内的所有成员都可以接收到通话。
[0082] (5)、优先级和紧急呼叫：集群通信系统通常支持优先级呼叫，确保在紧急情况下，重要的通信可以优先进行。
[0083] (6)、控制信道：集群通信系统有一个控制信道，用于管理通话的建立、维持和结束，以及处理其他系统控制功能。
[0084] 370M集群通讯被广泛用于公共安全和其他专业的通信领域，这个频段被划分为专用无线电通信频段。
[0085] 在本发明中，370M集群通讯是作为多模融合通讯技术的一部分，它与卫星通讯、蓝牙、Wi‑Fi等其他通讯模式相结合，共同构成了单兵作战手持终端系统的通信能力。这种融合通讯技术确保了终端设备能够在不同的环境和条件下保持通信的连续性和可靠性，特别是在传统通信网络无法覆盖的偏远地区或紧急情况下。
[0086] 步骤S20、根据所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构的设计要求，选择与所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构匹配的硬件组件，并对所述硬件组件进行集成调试。
[0087] 具体地，选用高性能处理器、大容量存储、北斗导航模块、多模通讯模块等关键硬件组件，并进行集成调试，确保各模块间协同工作。硬件组件是单兵作战手持终端系统架构的重要组成部分。在系统架构中，硬件组件与上面提到的各个层之间存在密切的关系。以下是硬件组件与系统架构各层之间的关系描述(硬件组件与系统架构层的关系)：
[0088] 操作系统层：操作系统层直接运行在硬件之上，它需要硬件组件来执行指令和处理数据。硬件组件：处理器、内存、存储等。
[0089] 通讯模块层：通讯模块层依赖于硬件组件来实现各种通信功能。硬件组件：北斗导航模块、多模通讯模块(包括370M集群通讯、卫星通讯、蓝牙、Wi‑Fi等模块)。
[0090] 应用服务层：应用服务层通过操作系统提供的接口与硬件交互，实现具体的业务逻辑。硬件组件：显示屏、输入设备(如按钮、触摸屏)、传感器(如温度传感器、湿度传感器等)。
[0091] 硬件支持层：硬件支持层是硬件组件的直接体现，它为上层提供物理支持和执行环境。硬件组件：所有的物理硬件，包括但不限于处理器、存储器、显示屏、电池、各种接口等。
[0092] 接口与集成层：接口与集成层负责协调硬件组件之间的交互和数据交换。硬件组件：各种硬件接口和连接器，如USB端口、SIM卡插槽、耳机插孔等。
[0093] 硬件组件的功能：
[0094] (1)、执行与处理：硬件组件负责执行操作系统和应用程序的指令，处理数据。
[0095] (2)、存储与记忆：存储硬件用于保存操作系统、应用程序和数据。
[0096] (3)、输入与输出：输入设备(如触摸屏、键盘)允许用户与系统交互，输出设备(如显示屏)则向用户展示信息。
[0097] (4)、通信与连接：通讯模块硬件使得设备能够与其他设备或网络进行通信。
[0098] (5)、供电与续航：电池等供电组件确保设备能够在没有外部电源的情况下持续工作。
[0099] 硬件选型与集成的过程就是根据系统架构的设计要求，选择合适的硬件组件，并确保它们能够相互配合，共同支撑整个系统的运行。硬件组件的选择和集成是构建一个高效、可靠的单兵作战手持终端系统的关键步骤。
[0100] 步骤S30、基于开源鸿蒙系统开发定制化的系统界面与应用程序，通过所述系统界面供用户访问所需功能，并通过所述应用程序对硬件组件和操作系统进行优化。
[0101] 具体地，基于Open Harmony操作系统，开发定制化系统界面与应用程序，包括通讯管理、位置共享、任务调度等功能模块。同时，实现与北斗导航系统、多模通讯模块的深度集成。
[0102] 其中，定制化系统界面与应用程序的作用是多方面的，主要包括以下几点：
[0103] (1)、用户交互：定制化的系统界面为用户提供了一个直观、易操作的交互平台，使得士兵或救援人员能够在复杂的任务环境中快速访问所需功能，提高操作的效率和准确性。
[0104] (2)、功能实现：应用程序是实现手持终端系统各项功能的核心，包括：
[0105] 通讯管理：提供用户界面和逻辑来管理所有通讯模式，包括370M集群通讯、卫星通讯、蓝牙、Wi‑Fi等，确保用户能够根据当前环境选择最合适的通讯方式。
[0106] 位置共享：集成北斗导航系统，允许用户发送自己的位置信息，这对于军事行动中的定位和救援行动中的资源分配至关重要。
[0107] 任务调度：帮助用户规划和执行任务，包括资源分配、时间管理、任务状态跟踪等。
[0108] (3)、系统集成：定制化的应用程序需要与北斗导航系统、多模通讯模块等硬件组件深度集成，确保软件与硬件之间的协同工作，发挥系统的最大效能。
[0109] (4)、性能优化：通过定制化的应用程序，可以针对特定的硬件配置和操作系统进行优化，提高系统的响应速度和处理能力。
[0110] (5)、用户体验：定制的界面和应用能够更好地适应特定用户群体的需求，提供个性化的用户体验，减少学习成本，提高用户满意度。
[0111] (6)、安全性与隐私保护：定制化的应用程序可以包含特定的安全措施，保护用户数据不被未授权访问，确保通信的安全性。
[0112] (7)、可维护性与升级：定制化的系统界面和应用便于未来的维护和升级，可以根据技术发展和用户需求进行功能扩展和性能提升。
[0113] 总之，定制化系统界面与应用程序是单兵作战手持终端系统的重要组成部分，它们直接影响到系统的可用性、效率和用户体验，对于实现全天候、全地域的天地通信能力起着关键作用。
[0114] 步骤S40、接收用户通过手持终端的系统界面与应用程序发起的通信请求，所述开源鸿蒙系统接收所述通信请求，并通过所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构处理所述通信请求。
[0115] 具体地，基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构进行通信的过程涉及多个层次和模块的协同工作，通信过程包括：
[0116] (1)、用户操作：
[0117] 用户通过手持终端的界面与应用程序发起通信请求，例如发送消息、请求位置共享或执行任务调度。
[0118] (2)、操作系统层：
[0119] 开源鸿蒙系统接收用户请求，并通过其分布式架构处理这些请求。
[0120] 系统利用微内核设计和高性能IPC(进程间通信)技术，确保请求在系统内部高效传递。
[0121] (3)、通讯模块层：
[0122] 北斗导航系统：
[0123] 作用：提供高精度定位和短报文通信功能。
[0124] 通信对象：与其他手持终端或指挥中心。
[0125] 通信方式：通过卫星信号传输位置信息和简短文本消息。
[0126] 数据传输：位置坐标、简短文本消息。
[0127] 多模通讯模块：
[0128] 作用：实现不同通信模式的无缝切换，保证通信的连续性和可靠性。
[0129] 通信对象：包括其他手持终端、地面通信网络、卫星通信网络。
[0130] 通信方式：370M集群通讯、卫星通讯、蓝牙、Wi‑Fi等。
[0131] 数据传输：语音、数据、图像等。
[0132] (4)应用服务层：
[0133] 作用：提供具体的通信服务，如消息发送、位置共享、任务调度等。
[0134] 数据处理：将用户请求转换为具体的通信指令，并处理接收到的数据。
[0135] 模块协同过程：
[0136] (1)、北斗导航模块与多模通讯模块的协同：
[0137] 当在无网络覆盖区域时，北斗导航模块可以独立工作，提供必要的通信功能。
[0138] 在有网络覆盖的情况下，多模通讯模块将作为主要通信手段，北斗导航模块作为备份或辅助通信手段。
[0139] (2)、分布式软总线技术：
[0140] 用于实现手持终端与其他设备(如无人机、车载通信系统等)之间的智能调度与资源共享。
[0141] 支持设备间的高效协同，例如，一个手持终端可以接收来自其他终端的位置信息，并共同参与任务调度。
[0142] 数据传输示例：
[0143] (1)、用户发送消息：
[0144] 用户通过界面输入消息，操作系统将消息传递给多模通讯模块。
[0145] 多模通讯模块根据当前环境选择最佳的通信模式(如Wi‑Fi、370M集群通讯等)发送消息。
[0146] 如果在无网络区域，北斗导航模块将接管消息发送功能。
[0147] (2)、位置共享：
[0148] 北斗导航模块定期获取当前位置信息。
[0149] 位置信息通过多模通讯模块或北斗导航模块发送至其他手持终端或指挥中心。
[0150] 通过这种多层架构和模块协同，单兵作战手持终端系统能够在不同的环境和条件下，实现稳定、可靠的通信，满足军事、应急救援等领域的严格要求。
[0151] 进一步地，在不同环境下进行系统测试，所述不同环境包括网络覆盖区域、无网络区域和极端气候条件环境等，并收集测试数据进行性能优化。
[0152] 进一步地，将系统部署至目标用户群体，如军队、应急救援队伍等，进行实际应用验证，并根据用户反馈进行持续改进与升级。
[0153] 本发明提供基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统，实现全天候、全地域的天地通信能力，为相关领域的发展提供有力支持。
[0154] 本发明创新点如下：
[0155] (1)、开源鸿蒙系统：采用Open Harmony作为操作系统，利用其分布式架构、微内核设计和高性能IPC技术，实现跨设备无缝协同与高效资源调度。
[0156] (2)、北斗导航系统集成：内置北斗导航模块，支持高精度定位与短报文通信功能，确保在无网络环境下也能实现信息传输与位置共享。
[0157] (3)、多模融合通讯技术：融合370M集群通讯、卫星通讯、蓝牙、Wi‑Fi等多种通讯模式，实现全域无缝通讯，提升通讯稳定性与灵活性。
[0158] (4)、智能调度与协同：通过鸿蒙系统的分布式软总线技术，实现设备间的智能调度与资源共享，提升作战或救援效率。
[0159] 本发明有益效果如下：
[0160] (1)、全天候通信能力：无论在城市核心区域还是偏远地区，甚至无网络覆盖的极端环境下，都能确保通信畅通无阻。
[0161] (2)、高可靠性与稳定性：多模通讯模式相互补充，提升了通讯系统的整体可靠性与稳定性，减少通讯中断的风险。
[0162] (3)、开放性与可扩展性：基于开源鸿蒙系统，支持丰富的第三方应用与外设接入，便于生态系统建设与功能升级。
[0163] (4)、高效协同与智能管理：通过分布式技术实现设备间的无缝互联与资源共享，提升作战或救援任务的协同效率与管理水平。
[0164] 进一步地，如图2所示，基于上述基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法，本发明还相应提供了一种基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信系统，其中，所述基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信系统包括：
[0165] 系统架构设计模块51，用于获取目标具体需求，根据所述目标具体需求进行需求分析得到需求分析结果，根据所述需求分析结果设计基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构；
[0166] 硬件选型与集成模块52，用于根据所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构的设计要求，选择与所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构匹配的硬件组件，并对所述硬件组件进行集成调试；
[0167] 软件开发与集成模块53，用于基于开源鸿蒙系统开发定制化的系统界面与应用程序，通过所述系统界面供用户访问所需功能，并通过所述应用程序对硬件组件和操作系统进行优化；
[0168] 通信请求处理模块54，用于接收用户通过手持终端的系统界面与应用程序发起的通信请求，所述开源鸿蒙系统接收所述通信请求，并通过所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构处理所述通信请求。
[0169] 进一步地，如图3所示，基于上述基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法和系统，本发明还相应提供了一种智能终端，所述智能终端包括处理器10、存储器20及显示器30。图3仅示出了智能终端的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
[0170] 所述存储器20在一些实施例中可以是所述智能终端的内部存储单元，例如智能终端的硬盘或内存。所述存储器20在另一些实施例中也可以是所述智能终端的外部存储设备，例如所述智能终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器20还可以既包括所述智能终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器20用于存储安装于所述智能终端的应用软件及各类数据，例如所述安装智能终端的程序代码等。所述存储器20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器20上存储有基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信程序40，该基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信程序40可被处理器10所执行，从而实现本申请中基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法。
[0171] 所述处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行所述基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法等。
[0172] 所述显示器30在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED(Organic Light‑Emitting Diode，有机发光二极管)触摸器等。所述显示器30用于显示在所述智能终端的信息以及用于显示可视化的用户界面。所述智能终端的部件10‑30通过系统总线相互通信。
[0173] 在一实施例中，当处理器10执行所述存储器20中基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信程序40时实现如上所述基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法的步骤。
[0174] 本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信程序，所述基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信程序被处理器执行时实现如上所述的基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法的步骤。
[0175] 综上所述，本发明提供一种基于开源鸿蒙系统的全天候天地通信方法、系统、智能终端及计算机可读存储介质，所述方法包括：获取目标具体需求，根据所述目标具体需求进行需求分析得到需求分析结果，根据所述需求分析结果设计基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构；根据所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构的设计要求，选择与所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构匹配的硬件组件，并对所述硬件组件进行集成调试；基于开源鸿蒙系统开发定制化的系统界面与应用程序，通过所述系统界面供用户访问所需功能，并通过所述应用程序对硬件组件和操作系统进行优化；接收用户通过手持终端的系统界面与应用程序发起的通信请求，所述开源鸿蒙系统接收所述通信请求，并通过所述基于开源鸿蒙系统的单兵作战手持终端系统架构处理所述通信请求。本发明通过开源鸿蒙系统实现跨设备无缝协同与高效资源调度，提升了通讯系统的整体可靠性与稳定性，旨在提供全天候、全地域的天地通信能力。
[0176] 需要说明的是，在本文中，术语“包括”“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者智能终端不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者智能终端所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者智能终端中还存在另外的相同要素。
[0177] 当然，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关硬件(如处理器，控制器等)来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取的计算机可读存储介质中，所述程序在执行时可包括如上述各方法实施例的流程。其中所述的计算机可读存储介质可为存储器、磁碟、光盘等。
[0178] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
