CN100385882C - 现场对象服务感应器及其自组网内数据传输方法 - Google Patents

Abstract

一种涉及无线信号传播领域的定位装置及定位方法，尤指一种现场对象感应器安放在服务覆盖区域，用于采集用户射频卡信息的现场对象服务感应器及其自组网内数据传输方法。该装置由定位感应点、定位设备、服务器组、现场对象服务感应器、服务区域和消费者环境等硬件环境组成，该方法通过中心模式令牌控制协议，在一组离散放置的现场对象服务感应器之间建立网络数据连接，并以其中一台作为中心机，同互联网和通讯网进行数据交互等。本发明的优点是：提供一种新的在需要进行服务定位的场所布设服务的“感应器/感应点”，能通过随身绑定在移动通讯终端上的感应设备和感应器进行交互，具有结构简单、成本较低、功能完整的特点。

Description

现场对象服务感应器及其自组网内数据传输方法

技术领域

本发明涉及一种无线信号传播领域的定位装置及定位方法，尤指一种现场对象感应器安放在服务覆盖区域，用于采集用户射频卡信息，并且将信息传送至中心机，同互联网Internet、通讯网进行数据交互的现场对象服务感应器及其自组网内数据传输方法。

背景技术

位置信息服务(Location Based Service，LBS)是21世纪发展最迅速、增长空间最大的增值业务之一。种类繁多的位置信息服务采用不同的定位技术，来使得移动的用户(终端)可以方便地获知自己目前所处的位置，并用终端查询或收取附近各种场所的信息；同时它还可以对特定用户或组织进行定位，根据用户的位置进行实时监测、跟踪，结合的电子地图，实现监控与调度。当下流行的定位技术包括GPS全球卫星定位系统，基于移动网络(GSM/GPRS，CDMA，UMTS等)的基站覆盖范围(Cell)的定位方法，基于802.11无限局域网的定位方法，以及利用其他物理媒介进行定位计算的方法，包括红外线、激光等。基于这些定位技术的位置信息服务在各自的应用领域都获得了长足的发展，拥有了广泛的应用群体及多样的应用形式，如车载GPS导航系统，手机地图服务等。然而，在大众日常生活的应用领域，位置服务却并没有如预期般的获得爆炸性的发展。究其原因，位置信息服务要走进人们日常生活，带来真正方便快捷和全面的服务，就目前市面上已有的位置信息服务而言，无论从定位技术还是位置服务方面，都仍无法达到这样的需求。人们需要更高的定位精度、更方便的设备、更高的网络智能，以便能获得更精确更人性化更完善的信息服务来装备他们的日常生活。

纵观当下的位置信息服务方式，除了在定位精度、时效性、服务形式的多样性方面都各自具有其局限性之外，更为重要的是，在这些系统中，定位服务网络是作为整个系统的主体存在，而系统中的用户(终端)则是处在一个接受者的地位，在信息的获取的过程中处于相对被动的地位。这样的系统构架特点，决定了上述位置信息服务系统无法彻底做到“以人为本”，而相对集中、简约和注重通用性的功能界也难以满足人们多种多样的个性化需求，这成为位置信息服务这一优质的理念走进大多数人的日常生活的阻碍。为了使位置信息服务的理念能给更多的人带来作为新时代人类高科技移动生存的方便和快捷，为弥补市面上现有位置信息服务的种种不足，本专利提出了一种新颖的位置服务形式：基于移动通讯终端感应的现场对象信息服务(Onsite Object Based Service，OOBS)。

发明内容

为了克服上述不足之处，本发明的主要目的旨在提供一种新的在需要进行服务定位的场所布设服务的“感应器/感应点”，使用者通过随身绑定在移动通讯终端上的感应设备和感应器进行交互，用户可以决定是否要发起感应的行为，当用户的感应行为完成后，系统将对用户位置进行确定，同时将和用户相关的信息服务通过移动终端提供的信息模式反馈给用户，这样的位置获取办法和服务模式为现场对象服务感应器及其自组网内数据传输方法。

本发明要解决的技术问题是：要解决现场对象信息服务技术以“人”为本，使人在这项服务方式中要占据主导地位，要解决现场对象服务在需要进行服务定位的场所布设服务的“感应器/感应点”，要使使用者能通过随身绑定在移动通讯终端上的感应设备和感应器进行交互，要解决对用户位置进行确定，同时将和用户相关的信息服务通过移动终端提供的信息模式反馈给用户，要解决相应的获取办法和服务模式，要解决其他定位技术存在的定位误差问题等技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该装置由感应器、定位感应点、定位设备及定位环境等部件组成，该装置还包括：现场对象服务感应器、服务区域和消费者环境等，其中：

各现场对象服务感应器模块分别与中心机现场对象服务感应器模块依次有双向输入、输出线相连接，中心机现场对象服务感应器模块与英特网模块之间有双向输入、输出线相连接，服务器组模块的输出信号传送到英特网模块，其间均通过互联网和通讯网进行通讯联系，现场对象服务感应器安放在服务区域中的服务覆盖区域内，现场对象服务感应器模块发送服务码/位置信息/服务请求和手机短信、多媒体彩信信号传送到服务器组，服务器组模块发送基于位置的服务信息信号传送到服务区域和消费者及其覆盖区域内。

所述的现场对象服务感应器包括：天线、无线通讯模块、无线通讯协议处理器模块、射频识别RFID读/写模块、用户界面处理器模块、电源适配器、射频识别RFID天线、液晶显示器、按钮阵列、发光二极管及蜂鸣器模块，其中：

天线与无线通讯模块相连接，无线通讯模块通过双向总线与无线通讯协议处理器模块相连接，无线通讯协议处理器模块有双向输入、输出线与用户界面处理器模块相连接，射频识别RFID读/写模块通过双向总线与用户界面处理器模块相连接，射频识别RFID读/写模块的输入、输出端分别与射频识别RFID天线的输出、输入端相连接，用户界面处理器的输入、输出端分别与液晶显示器、按钮阵列、发光二极管及蜂鸣器模块的输出、输入端相连接，电源适配器的输入端与220V交流输出端相连接，电源适配器的输出端分别依次与用户界面处理器模块、无线通讯协议处理器模块、无线通讯模块和射频识别RFID读/写模块的输入端相连接。

一种现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法，该方法通过中心模式令牌控制协议，在一组离散放置的现场对象服务感应器之间建立网络数据连接，并以其中一台作为中心机，同互联网Internet和通讯网进行数据交互，当且仅当存在一个节点为中心节点，中心节点必须能和所有的节点建立无线点对点信息交换，其包括：协议工作流程、启动协议的操作方法及协议运行方法等，其中：

协议工作流程的具体步骤是：

步骤1.感应器架设

在定位服务区域内架设现场对象服务感应器和一个以上的现场对象服务感应器，并保证每个定位点有足够的信号覆盖；

步骤2.开启和发送

现场对象服务感应器开启，以轮询方式向所处的自组网内的现场对象服务感应器发送令牌报文；

步骤3.请求或发送

接收到令牌报文现场对象服务感应器，如果还未加入自组网，则向中心机发送入网请求，待中心机的批准；如果已加入自组网，则检查自己是否有数据需要发送，如果有则向中心机发送数据包，没有则发送空包；

没有接收到令牌报文的现场对象服务感应器则静待，不作任何操作；

步骤4.检查和判断

中心机接收到来自现场对象服务感应器的报文，对报文内容进行检查，如果是入网请求，则检查批准其入网，发送批准入网报文；如果是数据报文，则通过网络模块将其传送至后台信息管理系统。

所述的现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法的启动协议的操作方法通过现场对象服务感应器的初始化、加入自组网、判断报文种类及数据交换实现组合完成，其具体工作步骤是：

步骤1.启动和上电

进入启动模块，启动PC机上的标准调试助手程序，对附近现场对象服务感应器进行状态监控，接通电源，启动现场对象服务感应器，待现场对象服务感应器初始化完成后，进入正常工作状态；

步骤2.监听和初始化

启动模块的输出信号进入监听模块，监听信道，若10秒内信道持续嘈杂，则告警；若无，则进入流程；

步骤3.接收数据A

监听模块的输出信号进入接收数据A模块；

步骤4.判断

接收数据A模块的输出信号进入判断报文种类模块，若判断报文种类模块访问是i号招生报文，则进入发送i号报名报文模块；若访问是X号令牌报文，则进入读取服务码处理输入/输出请求模块；若为非报文种类，则输出信号反馈进入接收数据A模块的输入端，当计时器C时延模块值为计时器C超时时，则其输出信号也反馈进入接收数据A模块的输入端；

步骤5.发送i号报名报文和加入自组网

若判断报文种类模块访问是i号招生报文，则信号进入发送i号报名报文模块；现场对象服务感应器加入自组网；

步骤6.启动计时器A

发送i号报名报文模块的输出信号进入启动计时器A模块；

步骤7.监听：消费令牌二次握手

启动计时器A模块的一路输出进入监听消费令牌二次握手模块，另一路输出进入计时器A时延模块；若二次握手成功，则进入接收数据B模块；

步骤8.判断

接收数据B模块的输出信号进入判断报文种类模块，若判断报文种类模块访问是i号报名报文确认，则进入停止计时器A模块；若为非判断报文种类模块访问，则反馈进入接收数据B模块；

步骤9.发送i号报名报文

停止计时器A模块的一路输出信号进入发送i号报名报文，另一路输出信号进入计时器A时延模块，其中，计时器A时延模块的输入输出端分别与停止计时器C模块的输出输入端相连接，计时器A时延等于前续时间加后续时间加报名报文确认时延；

步骤10.判断

读取服务码处理输入/输出请求模块的输出信号进入判断若X＝i模块；若访问信号是X＝i，则进入判断为如果缓冲为空模块；若访问信号非X＝i，则反馈进入接收数据A模块；再判断如果缓冲为空模块；

步骤11.发送i号空报文和i号数据报文

如果是缓冲为空，则进入发送i号空报文模块，发送i号空报文模块的输出信号则反馈进入接收数据A模块；如果缓冲非空，则进入发送i号数据报文模块；

步骤12.启动计时器C

发送i号数据报文模块的输出信号进入启动计时器C模块；

步骤13.监听信号

启动计时器C模块的一路输出信号进入监听信号模块，另一路输出信号进入计时器C时延模块，其计时器C时延等于前续时间加后续时间加数据报文回复时延；

步骤14.接收数据C

监听信号模块的输出信号进入接收数据C模块；

步骤15.判断

接收数据C模块的输出信号进入判断报文种类模块，若判断报文种类模块访问是i号数据报文回复，则进入停止计时器C模块，若为非报文种类，则反馈进入接收数据C模块的输入端；

步骤16.停止计时器C

停止计时器C模块的一路输出信号进入计时器C时延模块，另一路输入输出端分别依次与发送i号空报文、若X＝i及接收数据A模块的输出输入端相连接。

所述的现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法的协议运行方法通过现场对象服务感应器的接收数据、两次握手确认、令牌报文处理及发送数据实现组合完成，其具体工作步骤是：

步骤1.接收数据

启动现场对象服务感应器，待其开始正常工作，监听信道，接收信道上来自其他感应器的报文，检查报文格式，如果是i号招生报文，则执行两次握手确认模块；如果是令牌报文，则执行令牌报文处理模块；如果是其他情况则反馈进入接收数据模块；

步骤2.两次握手确认

向无线网络发送i号报名报文，然后等待接收数据，待接收到i号报名报文确认，则发送i号报名报文；

若在两次握手确认模块的工作过程中发生超时，则反馈进入接收数据模块；

步骤3.令牌报文处理

接收令牌报文，读取服务码，处理输入/输出请求，如果令牌报文号码与本感应器编号不相同，则返回进入接收数据模块；如果令牌报文号码与本感应器编号相同，检查数据缓冲区，若缓冲区为空，发送i号空报文，并返回进入接收数据模块；若缓冲不为空，则执行发送数据模块；

步骤4.发送数据

将缓冲区中数据组成i号数据报文，并发送i号数据报文；监听网络，待接收到i号数据报文回复，转回执行进入接收数据模块；如果在发送数据过程中发生超时，则直接反馈进入接收数据模块。

现场对象感应器的主要功能是读取用户所携带的射频卡(RFID)中的信息，通过433MHz的自组网将RFID信息及自身的ID信息传送至中心机，再由中心机将这些数据信息通过网络连接传送到后台服务器。

本发明的有益效果是：提供一种新的在需要进行服务定位的场所布设服务的“感应器/感应点”，使用者能通过随身绑定在移动通讯终端上的感应设备和感应器进行交互，用户可以决定是否要发起感应的行为，当用户的感应行为完成后，系统将对用户位置进行确定，同时将和用户相关的信息服务通过移动终端提供的信息模式反馈给用户，这样的位置获取办法和服务模式从根本上解决了其他的定位技术存在的定位误差问题，同时也使得位置信息服务实现了“用户主导”的模式，人们可以在有相关需求的时候主动获取信息，保证了服务的最大有效性，具有结构简单、成本较低、功能完整的特点。

附图说明

下面结合附图说明和实施例对本发明进一步说明。

附图1为本发明现场对象服务的硬件环境示意图；

附图2为本发明的内部原理结构方框示意图；

附图3为本发明现场对象服务感应器流程示意图；

附图4为本发明现场对象服务感应器协议运行步骤示意图；

附图标号说明：

2-服务器组；               30-停止计时器A；

3-英特网；                 32-计时器A时延；

4-现场对象服务感应器；     33-计时器C时延；

5-服务区域；               34-读取服务码处理输入/输出请求；

6-消费者；

9-天线；                   35-若X＝i；

10-无线通讯模块；           36-如果缓冲为空；

11-无线通讯协议处理器；     37-发送i号空报文；

12-射频识别RFID读/写模块；  38-发送i号数据报文；

13-用户界面处理器；         39-启动计时器C；

14-电源适配器；             40-监听信号；

15-射频识别RFID天线；       41-接收数据C；

16-液晶显示器；             43-停止计时器C；

17-按钮阵列；

18-发光二极管；             51-接收数据；

19-蜂鸣器；                 52-招生报文；

21-启动；                   53-令牌报文；

22-监听；                   54-两次握手确认；

23-接收数据A；              55-令牌报文处理；

24-判断报文种类；           56-发送数据；

25-发送i号报名报文；

26-启动计时器A；

27-监听：消费令牌二次握手；

28-接收数据B；

具体实施方式：

请参阅附图1所示，本发明装置由感应器、定位感应点、定位设备及定位环境等部件组成，该装置还包括：现场对象服务感应器4、服务区域5和消费者6等，其中：

各现场对象服务感应器4模块分别与中心机现场对象服务感应器4模块依次有双向输入、输出线相连接，中心机现场对象服务感应器4模块与英特网3模块之间有双向输入、输出线相连接，服务器组2模块的输出信号传送到英特网3模块，其间均通过互联网和通讯网进行通讯联系，现场对象服务感应器4安放在服务区域5中的服务覆盖区域内，现场对象服务感应器4模块发送服务码/位置信息/服务请求和手机短信、多媒体彩信信号传送到服务器组2，服务器组2模块发送基于位置的服务信息信号传送到服务区域5和消费者6及其覆盖区域内。

请参阅附图2所示，所述的现场对象服务感应器4包括：天线9、无线通讯模块10、无线通讯协议处理器11模块、射频识别RFID读/写模块12、用户界面处理器13模块、电源适配器14、射频识别RFID天线15、液晶显示器16、按钮阵列17、发光二极管18及蜂鸣器19模块等，其中：

天线9与无线通讯模块10相连接，无线通讯模块10通过双向总线与无线通讯协议处理器11模块相连接，无线通讯协议处理器11模块有双向输入、输出线与用户界面处理器13模块相连接，射频识别RFID读/写模块12通过双向总线与用户界面处理器13模块相连接，射频识别RFID读/写模块12的输入、输出端分别与射频识别RFID天线15的输出、输入端相连接，用户界面处理器13的输入、输出端分别与液晶显示器16、按钮阵列17、发光二极管18及蜂鸣器19块的输出、输入端相连接，电源适配器14的输入端与220V交流输出端相连接，电源适配器14的输出端分别依次与用户界面处理器13模块、无线通讯协议处理器11模块、无线通讯模块10和射频识别RFID读/写模块12的输入端相连接。

请参阅附图1、2、3、4所示，一种现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法，该方法通过中心模式令牌控制协议，在一组离散放置的现场对象服务感应器4之间建立网络数据连接，并以其中一台作为中心机，同互联网Internet和通讯网进行数据交互，当且仅当存在一个节点为中心节点，中心节点必须能和所有的节点建立无线点对点信息交换，其包括：协议工作流程、启动协议的操作方法及协议运行方法，其中：

协议工作流程的具体步骤是：

步骤1.感应器架设

在定位服务区域5内架设现场对象服务感应器4和一个以上的现场对象服务感应器4，并保证每个定位点有足够的信号覆盖；

步骤2.开启和发送

现场对象服务感应器开启，以轮询方式向所处的自组网内的现场对象服务感应器4发送令牌报文；

步骤3.请求或发送

接收到令牌报文现场对象服务感应器4，如果还未加入自组网，则向中心机发送入网请求，待中心机的批准；如果已加入自组网，则检查自己是否有数据需要发送，如果有则向中心机发送数据包，没有则发送空包；

没有接收到令牌报文的现场对象服务感应器4则静待，不作任何操作；

步骤4.检查和判断

中心机接收到来自现场对象服务感应器4的报文，对报文内容进行检查，如果是入网请求，则检查批准其入网，发送批准入网报文；如果是数据报文，则通过网络模块将其传送至后台信息管理系统。

请参阅附图3所示，所述的现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法的启动协议的操作方法通过现场对象服务感应器4的初始化、加入自组网、判断报文种类及数据交换实现组合完成，其具体工作步骤是：

步骤1.启动21和上电

进入启动21模块，启动PC机上的标准调试助手程序，对附近现场对象服务感应器4进行状态监控，接通电源，启动现场对象服务感应器4，待现场对象服务感应器4初始化完成后，进入正常工作状态；

步骤2.监听22和初始化

启动21模块的输出信号进入监听22模块，监听信道，若10秒内信道持续嘈杂，则告警；若无，则进入流程；

步骤3.接收数据A23

监听22模块的输出信号进入接收数据A23模块；

步骤4.判断

接收数据A23模块的输出信号进入判断报文种类24模块，若判断报文种类24模块访问是i号招生报文，则进入发送i号报名报文25模块；若访问是X号令牌报文，则进入读取服务码处理输入/输出请求34模块；若为非报文种类，则输出信号反馈进入接收数据A23模块的输入端，当计时器C时延33模块值为计时器C超时时，则其输出信号也反馈进入接收数据A23模块的输入端；

步骤5.发送i号报名报文25和加入自组网

若判断报文种类24模块访问是i号招生报文，则信号进入发送i号报名报文25模块；现场对象服务感应器4加入自组网；

步骤6.启动计时器A26

发送i号报名报文25模块的输出信号进入启动计时器A26模块；

步骤7.监听：消费令牌二次握手27

启动计时器A26模块的一路输出进入监听消费令牌二次握手27模块，另一路输出进入计时器A时延32模块；若二次握手成功，则进入接收数据B28模块；

步骤8.判断

接收数据B28模块的输出信号进入判断报文种类24模块，若判断报文种类24模块访问是i号报名报文确认，则进入停止计时器A30模块；若为非判断报文种类24模块访问，则反馈进入接收数据B28模块；

步骤9.发送i号报名报文25

停止计时器A30模块的一路输出信号进入发送i号报名报文25，另一路输出信号进入计时器A时延32模块，其中，计时器A时延32模块的输入输出端分别与停止计时器C43模块的输出输入端相连接，计时器A时延32等于前续时间加后续时间加报名报文确认时延；

步骤10.判断

读取服务码处理输入/输出请求34模块的输出信号进入判断若X＝i35模块；若访问信号是X＝i，则进入判断为如果缓冲为空36模块；若访问信号非X＝i，则反馈进入接收数据A23模块；再判断如果缓冲为空36模块；

步骤11.发送i号空报文37和i号数据报文38

如果是缓冲为空，则进入发送i号空报文37模块，发送i号空报文37模块的输出信号则反馈进入接收数据A23模块；如果缓冲非空，则进入发送i号数据报文38模块；

步骤12.启动计时器C39

发送i号数据报文(38)模块的输出信号进入启动计时器C39模块；

步骤13.监听信号40

启动计时器C39模块的一路输出信号进入监听信号40模块，另一路输出信号进入计时器C时延33模块，其计时器C时延33等于前续时间加后续时间加数据报文回复时延；

步骤14.接收数据C41

监听信号40模块的输出信号进入接收数据C41模块；

步骤15.判断

接收数据C41模块的输出信号进入判断报文种类24模块，若判断报文种类24模块访问是i号数据报文回复，则进入停止计时器C43模块，若为非报文种类，则反馈进入接收数据C41模块的输入端；

步骤16.停止计时器C43

停止计时器C43模块的一路输出信号进入计时器C时延33模块，另一路输入输出端分别依次与发送i号空报文37、若X＝i35及接收数据A23模块的输出输入端相连接。

启动协议的操作步骤：

1)、启动监控机程序：启动PC机上的标准调试助手程序，对附近现场对象服务感应器OS进行状态监控；

2)、启动：接通电源，待初始化完成后，进入正常工作状态，工作指示灯亮；

3)、现场对象服务感应器OS上电：接通电源，启动现场对象服务感应器OS，待现场对象服务感应器OS初始化完成后，进入正常工作状态；

4)、现场对象服务感应器OS初始化：监听信道，若10秒内信道持续嘈杂，则告警；若无，则进入流程；

5)、现场对象服务感应器OS加入自组网：

招生流程：向“非活动的现场对象服务感应器OS列表”中的首位成员发送招生报文，若现场对象服务感应器OS接受该报文，则回复报名报文，回复报名报文确认报文后，现场对象服务感应器OS再次回复报名报文；

若两次握手成功，该设备加入“活动的现场对象服务感应器OS列表”，并从“非活动的现场对象服务感应器OS列表”中移出，然后回到轮询流程；

当轮询到该设备时，该设备将正确登陆；

6)、现场对象服务感应器OS间数据交换：

轮询流程：对“活动的现场对象服务感应器OS列表”中的每一个成员执行访问流程(流程4)，然后回到流程2；

7)、访问在线现场对象服务感应器OS：

访问流程：在“活动的现场对象服务感应器OS列表”中的成员，当没有用户射频卡信息时，将返回空报文；反之，返回数据报文；若没有响应，进入停机处理流程(流程5)；

8)、某一台现场对象服务感应器OS下线或出现故障：

停机处理流程：当轮询到该设备时，若该设备连续6次没有响应，将该设备从“活动的现场对象服务感应器OS列表”中移出，并加入“非活动的现场对象服务感应器OS列表”。

请参阅附图4所示，所述的现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法的协议运行方法通过现场对象服务感应器4的接收数据、两次握手确认、令牌报文处理及发送数据实现组合完成，其具体工作步骤是：

步骤1.接收数据51

启动现场对象服务感应器，待其开始正常工作，监听信道，接收信道上来自其他感应器的报文，检查报文格式，如果是i号招生报文52，则执行两次握手确认54模块；如果是令牌报文53，则执行令牌报文处理55模块；如果是其他情况则反馈进入接收数据51模块；

步骤2.两次握手确认54

向无线网络发送i号报名报文，然后等待接收数据，待接收到i号报名报文确认，则发送i号报名报文；

若在两次握手确认(54)模块的工作过程中发生超时，则反馈进入接收数据51模块；

步骤3.令牌报文处理55

接收令牌报文，读取服务码，处理输入/输出请求，如果令牌报文号码与本感应器编号不相同，则返回进入接收数据51模块；如果令牌报文号码与本感应器编号相同，检查数据缓冲区，若缓冲区为空，发送i号空报文，并返回进入接收数据51模块；若缓冲不为空，则执行发送数据56模块；

步骤4.发送数据56将缓冲区中数据组成i号数据报文，并发送i号数据报文；监听网络，待接收到i号数据报文回复，转回执行进入接收数据51模块；如果在发送数据56过程中发生超时，则直接反馈进入接收数据51模块。

现场对象感应器的构造：

现场对象感应器安放在服务覆盖区域，用于采集用户射频卡信息，并且将信息传送至中心机。

RFID(射频识别)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可以看作条形码的无线版本。

现场对象服务感应器的工作过程如下：

1)现场对象感应器的RFID Reader模块进行循环检查。一旦有RFID出现在可识别距离范围，就通过射频信号对目标进行自动识别，读入其中的Tag信息。识别RFID的工作是由RF-Link Module，RFID R/W，RFID Antenna等部件组合完成；

2)如图2所示，51-CPU组对读入的RFID数据进行分析和存储，配合用户的其他功能按键选择，以及自己本身的标识号等信息，以预定格式封装成自组网报文。

3)组好的报文被通过现场服务对象感应器中的信息传递模块(433MHz)发送至中心机。

本专利发明现场对象服务感应器中主要包括：

现场对象感应器构造方法

现场对象感应器安放在服务覆盖区域，用于采集用户射频卡信息，并且将信息传送至中心机；本专利中提出申请的现场对象感应器完全是由本专利提交者自行设计制造的，具有结构简单、成本较低、功能完整的特点。

自组网中心模式令牌控制协议

中心模式令牌控制协议是现场对象服务感应器构建自组网所依照的协议。该协议同时定义了自组网内的数据传输协议，同传统的Ad-Hoc等自组网协议相比，本协议具有适应性强、简单高效的特点。现场对象信息服务简介：

随着全球LBS业务热潮的兴起，位置业务在各个领域的应用迅速展开，基于无线局域网、全球定位系统信息服务分支层出不穷。然而本专利申请提出的定位系统概念中，独辟蹊径地将位置服务与时下流行的RFID技术融和在一起，利用覆盖范围几乎无所不及的移动通讯网络作为信息服务的媒介和载体，实属独具市场前瞻性的创新之举。

人们需要一种真正方便和低花费、高效率的位置信息服务。本专利申请中提出的位置信息服务系统，深入细致了解生活需求的方方面面，在人们最需要获得信息服务的地方设置服务感应点。并且摒弃了以往位置信息服务常见的繁复的终端菜单操作，而只需让感应器读取用户RFID信息即完成了一次信息获取所需的全部操作。这样的服务模式大大简化了终端的操作程序，无需高性能的终端机即可实现高效多样的信息服务。另外，采用现场对象号来进行位置确定的办法，既保护了用户的位置隐私，也使后台信息管理系统工作在On Demand的模式下，即在需要的时候进行定位运算和信息检索，降低了运算负载和不必要的资源开销。后台信息管理系统的工作流程也将大大简化，使得系统具有更好的灵活性和扩充性。

本专利申请中所提出的现场对象服务感应器自组网是工作在433MHz频段，来进行节点间的数据传输。433MHz频段属于公用频段范围，因此放置在服务覆盖的公共区域内的现场对象服务感应器之间的自组网通讯将很有可能受到其他民用电子设备的干扰，使得通讯可靠性、正确性收到较大的挑战。因此，本专利中还使用了可调频道数据传输方法，作为433MHz频段的公开性和易受干扰性的应对措施。433MHz频段包括八个可调频道，在现场对象服务感应器的433模块中，有三根跳线，这三根跳线具有23＝8种设置方式，这样就使得设备能工作在8个不同得频段。具体方法是：在自组网建立起来以后，调整网内所有的感应器频道设置，已达到干扰最小、通讯最佳的状态。注意：最终网内所有的感应器应工作在相同频道。在应用过程中进行定期检测，若发现因应用场地的物理环境发生变化而导致自组网频道收到干扰，立刻关闭自组网并进行重新调校。

由于本专利所提出的位置服务系统较其他的定位系统所具有的独创性和先进性，因此需要对关系到的各项技术指标进行深入分析，进行大量的调研和实验工作，才能成就这个优异的构想。本专利文档所提出的就是其中的利用现场对象服务感应器提供移动信息服务的方法，包括其原理即实施。

Claims (5)

1.一种现场对象服务感应器，该装置有感应器、定位感应点、定位设备及定位环境，其特征在于包括：现场对象服务感应器(4)、服务区域(5)和消费者(6)，其中：

各现场对象服务感应器(4)模块分别与中心机现场对象服务感应器(4)模块依次有双向输入、输出线相连接，中心机现场对象服务感应器(4)模块与英特网(3)模块之间有双向输入、输出线相连接，服务器组(2)模块的输出信号传送到英特网(3)模块，其间均通过互联网和通讯网进行通讯联系，现场对象服务感应器(4)安放在服务区域(5)中的服务覆盖区域内，现场对象服务感应器(4)模块发送服务码/位置信息/服务请求和手机短信、多媒体彩信信号传送到服务器组(2)，服务器组(2)模块发送基于位置的服务信息信号传送到服务区域(5)和消费者(6)及其覆盖区域内。

2.根据权利要求1所述的现场对象服务感应器，其特征在于：所述的现场对象服务感应器(4)包括：天线(9)、无线通讯模块(10)、无线通讯协议处理器(11)模块、射频识别RFID读/写模块(12)、用户界面处理器(13)模块、电源适配器(14)、射频识别RFID天线(15)、液晶显示器(16)、按钮阵列(17)、发光二极管(18)及蜂鸣器(19)模块，其中：

天线(9)与无线通讯模块(10)相连接，无线通讯模块(10)通过双向总线与无线通讯协议处理器(11)模块相连接，无线通讯协议处理器(11)模块有双向输入、输出线与用户界面处理器(13)模块相连接，射频识别RFID读/写模块(12)通过双向总线与用户界面处理器(13)模块相连接，射频识别RFID读/写模块(12)的输入、输出端分别与射频识别RFID天线(15)的输出、输入端相连接，用户界面处理器(13)的输入、输出端分别与液晶显示器(16)、按钮阵列(17)、发光二极管(18)及蜂鸣器(19)模块的输出、输入端相连接，电源适配器(14)的输入端与220V交流输出端相连接，电源适配器(14)的输出端分别依次与用户界面处理器(13)模块、无线通讯协议处理器(11)模块、无线通讯模块(10)和射频识别RFID读/写模块(12)的输入端相连接。

3.一种现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法，其特征在于：该方法通过中心模式令牌控制协议，在一组离散放置的现场对象服务感应器(4)之间建立网络数据连接，并以其中一台作为中心机，同互联网Internet和通讯网进行数据交互，当且仅当存在一个节点为中心节点，中心节点必须能和所有的节点建立无线点对点信息交换，其包括：协议工作流程、启动协议的操作方法及协议运行方法，其中：

协议工作流程的具体步骤是：

步骤1.感应器架设

在定位服务区域(5)内架设现场对象服务感应器(4)和一个以上的现场对象服务感应器(4)，并保证每个定位点有足够的信号覆盖；

步骤2.开启和发送

现场对象服务感应器开启，以轮询方式向所处的自组网内的现场对象服务感应器(4)发送令牌报文；

步骤3.请求或发送

接收到令牌报文现场对象服务感应器(4)，如果还未加入自组网，则向中心机发送入网请求，待中心机的批准；如果已加入自组网，则检查自己是否有数据需要发送，如果有则向中心机发送数据包，没有则发送空包；没有接收到令牌报文的现场对象服务感应器(4)则静待，不作任何操作；

步骤4.检查和判断

中心机接收到来自现场对象服务感应器(4)的报文，对报文内容进行检查，如果是入网请求，则检查批准其入网，发送批准入网报文；如果是数据报文，则通过网络模块将其传送至后台信息管理系统。

4.根据权利要求3所述的现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法，其特征在于：所述的启动协议的操作方法通过现场对象服务感应器(4)的初始化、加入自组网、判断报文种类及数据交换实现组合完成，其具体工作步骤是：

步骤1.启动(21)和上电

进入启动(21)模块，启动PC机上的标准调试助手程序，对附近现场对象服务感应器(4)进行状态监控，接通电源，启动现场对象服务感应器(4)，待现场对象服务感应器(4)初始化完成后，进入正常工作状态；

步骤2.监听(22)和初始化

启动(21)模块的输出信号进入监听(22)模块，监听信道，若10秒内信道持续嘈杂，则告警；若无，则进入流程；

步骤3.接收数据A(23)

监听(22)模块的输出信号进入接收数据A(23)模块；

步骤4.判断

接收数据A(23)模块的输出信号进入判断报文种类(24)模块，若判断报文种类(24)模块访问是i号招生报文，则进入发送i号报名报文(25)模块；若访问是X号令牌报文，则进入读取服务码处理输入/输出请求(34)模块；若为非报文种类，则输出信号反馈进入接收数据A(23)模块的输入端，当计时器C时延(33)模块值为计时器C超时时，则其输出信号也反馈进入接收数据A(23)模块的输入端；

步骤5.发送i号报名报文(25)和加入自组网

若判断报文种类(24)模块访问是i号招生报文，则信号进入发送i号报名报文(25)模块；现场对象服务感应器(4)加入自组网；

步骤6.启动计时器A(26)

发送i号报名报文(25)模块的输出信号进入启动计时器A(26)模块；

步骤7.监听：消费令牌二次握手(27)

启动计时器A(26)模块的一路输出进入监听消费令牌二次握手(27)模块，另一路输出进入计时器A时延(32)模块；若二次握手成功，则进入接收数据B(28)模块；

步骤8.判断

接收数据B(28)模块的输出信号进入判断报文种类(24)模块，若判断报文种类(24)模块访问是i号报名报文确认，则进入停止计时器A(30)模块；若为非判断报文种类(24)模块访问，则反馈进入接收数据B(28)模块；

步骤9.发送i号报名报文(25)

停止计时器A(30)模块的一路输出信号进入发送i号报名报文(25)，另一路输出信号进入计时器A时延(32)模块，其中，计时器A时延(32)模块的输入输出端分别与停止计时器C(43)模块的输出输入端相连接，计时器A时延(32)等于前续时间加后续时间加报名报文确认时延；

步骤10.判断

读取服务码处理输入/输出请求(34)模块的输出信号进入判断若X＝i(35)模块；若访问信号是X＝i，则进入判断为如果缓冲为空(36)模块；若访问信号非X＝i，则反馈进入接收数据A(23)模块；再判断如果缓冲为空(36)模块；

步骤11.发送i号空报文(37)和i号数据报文(38)

如果是缓冲为空，则进入发送i号空报文(37)模块，发送i号空报文(37)模块的输出信号则反馈进入接收数据A(23)模块；如果缓冲非空，则进入发送i号数据报文(38)模块；

步骤12.启动计时器C(39)

发送i号数据报文(38)模块的输出信号进入启动计时器C(39)模块；

步骤13.监听信号(40)

启动计时器C(39)模块的一路输出信号进入监听信号(40)模块，另一路输出信号进入计时器C时延(33)模块，其计时器C时延(33)等于前续时间加后续时间加数据报文回复时延；

步骤14.接收数据C(41)

监听信号(40)模块的输出信号进入接收数据C(41)模块；

步骤15.判断

接收数据C(41)模块的输出信号进入判断报文种类(24)模块，若判断报文种类(24)模块访问是i号数据报文回复，则进入停止计时器C(43)模块，若为非报文种类，则反馈进入接收数据C(41)模块的输入端；

步骤16.停止计时器C(43)

停止计时器C(43)模块的一路输出信号进入计时器C时延(33)模块，另一路输入输出端分别依次与发送i号空报文(37)、若X＝i(35)及接收数据A(23)模块的输出输入端相连接。

5.根据权利要求3所述的现场对象服务感应器的自组网内数据传输方法，其特征在于：所述的协议运行方法通过现场对象服务感应器(4)的接收数据、两次握手确认、令牌报文处理及发送数据实现组合完成，其具体工作步骤是：

步骤1.接收数据(51)

启动现场对象服务感应器，待其开始正常工作，监听信道，接收信道上来自其他感应器的报文，检查报文格式，如果是i号招生报文(52)，则执行两次握手确认(54)模块；如果是令牌报文(53)，则执行令牌报文处理(55)模块；如果是其他情况则反馈进入接收数据(51)模块；

步骤2.两次握手确认(54)

向无线网络发送i号报名报文，然后等待接收数据，待接收到i号报名报文确认，则发送i号报名报文；若在两次握手确认(54)模块的工作过程中发生超时，则反馈进入接收数据(51)模块；

步骤3.令牌报文处理(55)

接收令牌报文，读取服务码，处理输入/输出请求，如果令牌报文号码与本感应器编号不相同，则返回进入接收数据(51)模块；如果令牌报文号码与本感应器编号相同，检查数据缓冲区，若缓冲区为空，发送i号空报文，并返回进入接收数据(51)模块；若缓冲不为空，则执行发送数据(56)模块；

步骤4.发送数据(56)

将缓冲区中数据组成i号数据报文，并发送i号数据报文；监听网络，待接收到i号数据报文回复，转回执行进入接收数据(51)模块；如果在发送数据(56)过程中发生超时，则直接反馈进入接收数据(51)模块。

Images