CN100446585C - 基于短信的分布式信息发布系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于短信的分布式信息发布系统，包括监控中心和显示终端两部分。监控中心分为监控总中心和监控分中心，每个监控中心包括集成了信息发布软件的计算机、GSM上网卡以及CDMA上网卡。监控现场被分为若干个区域，每个监控分中心监控其中一个区域的若干个显示终端，监控总中心可以监控所有的显示终端。显示终端由双模无线控制器和LED显示屏构成，可安装于监控现场的各个出入口处和值班室，接收通知消息并在显示屏上显示。本系统以GSM和CDMA短消息为通信手段，可以选择优先网络和并行网络策略对各个分布在不同方位的出入口和值班室进行远程信息发布管理，使各出入口和值班室的执勤人员以及进出人员都能及时了解现场状况。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于GSM和CDMA短信的分布式信息发布系统。
背景技术
机场、火车站、会议中心等公共场所一般有多个出入口和值班室，分布在不同方位。现阶段各出入口和值班室运行模式的管理主要是由主调度室管理人员通过对讲机与各个出入口和值班室的执勤人员联系，出入口和值班室的执勤人员根据通知的运行模式等级，对出入人员进行相应级别的检查控制，维护正常的运行秩序。这种管理方式存在工作强度大，效率低，运行模式等级无透明度等缺点。
GSM(Global System For Mobile Communications全球移动通信系统)由欧洲主要电信运营商和制造商组成的标准化委员会设计而成，是在蜂窝系统的基础上发展而成的第二代数字移动通信系统。CDMA(Code DivisionMultiple Access码分多址)是在扩频通信技术上发展起来的一种崭新而成熟的第二代数字移动通信系统。这两种比较成熟的通信技术在工程上得到越来越广泛的应用。
因此，基于这两种成熟的无线通信网络开发出一个分布式的信息发布系统，对分布在不同方位的各个出入口和值班室快速高效地进行远程信息发布管理很有必要。目前基于无线通信网络的数据传输大多只采用GSM或者CDMA单网的短消息方式，而在网络有干扰、拥塞的情况下，GSM和CDMA网络各自都存在延迟、丢包的问题，从而延误了数据的传送，可靠性和实时性降低。
发明内容
本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于GSM和CDMA短信的分布式信息发布系统，该以GSM和CDMA短消息为通信手段，可以选择优先网络，也可以选择并行双网络策略对各个分布在不同方位的出入口和值班室进行远程信息发布管理，使各出入口和值班室的执勤人员以及进出人员都能及时了解现场状况，提高了可靠性和实时性。
本发明的技术解决方案：基于短信的分布式信息发布系统包括监控中心和显示终端两部分，监控中心分为监控总中心和至少1个监控分中心，监控总中心或每个监控分中心包括了信息发布软件的计算机、GSM上网卡及CDMA上网卡，GSM上网卡及CDMA上网卡分别通过PCMCIA插槽和USB接口与计算机相连，每个监控分中心监控其中一个区域的至少1个显示终端，监控总中心监控所有的显示终端，并负责所有终端状态信息的管理，将终端信息返回给所在区域的监控分中心，更新显示终端的当前状态；各个监控分中心负责其管理范围内各终端的状态信息的管理，并将该信息返回给监控总中心更新显示终端的当前状态；所述的显示终端包括双模无线控制器及显示屏，双模无线控制器为现场设备与监控中心数据通讯的桥梁，内部集成了GSM和CDMA模块，可以同时收发GSM和CDMA短消息，双模无线控制器接收到GSM或者CDMA短信后通过串口与显示屏交互。
本发明与现有技术相比的优点在于：利用无线通信手段，对分布在不同方位的出入口和值班室快速高效地进行远程信息发布管理，通知消息显示在各个出入口和值班室内的LED显示屏上，并且声光报警，使各出入口和值班室的执勤人员和进出人员都能及时了解现场状况，提高了可靠性和实时性。
附图说明
图1为本发明的网络拓扑图；
图2为本发明的监控中心硬件连接图；
图3为本发明的逻辑结构图；
图4为本发明的双模无线控制器的硬件示意图；
图5为本发明网络控制模块的软件流程图。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明的基于短信的分布式信息发布系统由监控中心1和显示终端2两部分组成，监控现场被分为N个区域，监控中心(1)分为一个监控总中心(4)和N(N≥1)个监控分中心(3)，监控总中心(4)或每个监控分中心(3)硬件上包括进行信息发布的计算机(7)、GSM上网卡(8)及CDMA上网卡(9)，GSM上网卡(8)及CDMA上网卡(9)分别与计算机(7)相连，每个监控分中心(3)监控其中一个区域的至少1个显示终端(2)，即编号从1-1到1-M的M个显示终端(2)。
监控总中心(4)监控所有的显示终端(2)，监控总中心(4)负责所有终端状态信息的管理，并将终端信息返回给所在区域的监控分中心(3)，更新显示终端(2)的当前状态；各个监控分中心(3)负责其管理范围内各终端的状态信息的管理，并将该信息返回给监控总中心(4)更新显示终端(2)的当前状态；所述的显示终端(2)包括双模无线控制器(5)及显示屏(6)，双模无线控制器(5)集成了GSM和CDMA模块，可以同时收发GSM和CDMA短消息，双模无线控制器(5)接收到GSM或者CDMA短信后通过串口与显示屏(6)交互。
显示终端2包括双模无线控制器(5)及LED显示屏(6)，双模无线控制器(5)的作用是接收来自监控总中心(4)或监控分中心(3)的短信将信息发布在显示屏(6)上。
如图3所示，本发明的监控总中心或每个监控分中心(3)从功能上包括：发布模块(12)、加密模块(13)、网络控制模块(14)和短消息发送模块(15)，信息发布模块(12)用于选择显示终端、输入通知消息以及选择显示字体大小，按照协议封装好报文后用加密模块加密成密文。所述的加密模块(13)采用DES算法，监控中心和显示终端选择一致的密钥Key(64bit)，加密时把报文分成多组64bit的分组报文，不足64bit的用0补全。用Key加密分组报文，每组分组报文生成64bit的密文，将各组分组密文重组后送入网络控制模块(14)。网络控制模块(14)用于选择通信所用的无线通信网络，用选中网络的短信格式封装报文，网络控制模块(14)提供优先网络和并行网络两个网络策略供用户选择，优先网络的策略是指通过主网络GSM传送消息，平时通过心跳得到GSM网络的信号，当检测到网络信号有问题时切换到备用网络CDMA，主网络通讯恢复时再从备用网络切换到主网络。并行网络策略是分别用GSM和CDMA两个网络发送同一条报文。最后网络控制模块用选中的网络短信格式封装报文，经过短消息发送模块(15)通过天线发送出去。
显示终端(2)从功能上包括短消息接收模块(16)、解析模块(17)、解密模块(18)及显示模块(19)，短消息接收模块(16)用于接收短消息，短消息接收模块(16)用于接收来自GSM和CDMA两个网络的短消息，短消息接收模块(16)将收到的短消息送入解析模块(17)，解析模块(17)判别接收短消息的网络并按照对应短消息格式解析出密文，将密文送入解密模块(18)，该模块同样采用DES算法，将密文分成多组64bit的分组密文，用与监控中心相同的密钥Key将分组密文解密为分组明文，将各组分组明文重组后送入显示模块(19)，将通知消息显示在显示屏上并且用声音和灯光报警。
如图4所示，双模无线控制器(5)主要由MCU1(5-1)、MCU2(5-2)、GSM模块(5-3)、CDMA模块(5-4)、电源模块(5-6)组成，GSM模块(5-3)和CDMA(5-4)模块分别通过MCU1(5-1)的UART1和UART2与MCU1(5-1)相连，MCU2(5-2)通过UART3与显示屏(6)相连，MCU1(5-1)与MCU2(5-2)之间通过I2C总线(5-7)传输数据，MCU1(5-1)负责控制GSM(5-3)和CDMA模块(5-4)收发短信，解析出需要显示的发布报文通过I2C总线(5-7)发送给MCU2(5-2)，MCU2(5-2)将I2C总线(5-7)上收到的报文显示在显示屏(6)上。
上述的MCU1(5-1)、MCU2(5-2)选用STMicroelectronics(意法半导体)公司生产的μPSD3234，GSM模块(5-3)选用西门子TC35系列的TC35i模块，CDMA模块(5-4)选用WAVECOM公司的Q2358。
图5所示的是网络控制模块(14)的软件流程图，主要用于选择通信所用的无线通信网络。经过加密模块(13)加密后的报文进入网络控制模块(14)后，首先判断系统选择了优先网络策略还是并行网络策略。分别用bit类型的GSM_ENABLE和CDMA_ENABLE来表示是否选用了GSM和CDMA网络，1表示使用，0表示不使用。如果系统选用了并行网络策略，GSM_ENABLE和CDMA_ENABLE均置为1。如果系统选用了优先网络策略，则通过心跳得到主网络GSM网络的信号，如果网络信号没问题则将GSM_ENABLE置为1，CDMA_ENABLE置为0，否则将GSM_ENABLE置为0，CDMA_ENABLE置为1。系统用两个数组分别保存要发送的GSM和CDMA两个网络的短信内容，首先判断GSM_ENABLE的值，若为1则用GSM的短信格式封装报文，并保存在数组1中。再判断CDMA_ENABLE的值，若为1则用CDMA的短信格式封装报文并保存在数组2中。最后把数组内容送入下一个模块短消息发送模块(15)。
本发明的监控中心可选用普通的PC机，安装有WindowsXP操作系统，选用1280×1024的分辨率。GSM上网卡选用Sony Ericsson Wireless Modem，CDMA上网卡选用Wavecom Wireless Modem，GSM和CDMA上网卡分别通过PCMCIA插槽和USB接口与PC机相连。显示终端中的双模无线控制器(5)封装在一个塑料盒内，通过串口线与显示屏相连。显示屏的单元板尺寸选定为245mm×490mm。监控中心摆置在主控室，显示终端安装在监控现场的各个出入口处以及值班室内。
以发布通知信息为例，若监控分中心1管辖区域中的一号值班室出现紧急情况需要禁止所有车辆及人员入内，在监控分中心的界面上选中显示终端1，选择运行等级“应急救援”，选择GSM和CDMA双网并行的方式，点击“发送”，命令报文即通过GSM和CDMA短消息的格式发送出去。显示终端1收到短信后将运行等级显示在显示屏上，并且声光报警。发布成功后，显示终端1发送回复短信给监控分中心1，监控分中心更新显示终端的显示状态，同时发送同步消息给监控总中心，更新其在监控总中心上的状态。
本发明可完成向指定显示终端的屏幕上发布运行等级信息或者自定义通知消息，可以查询显示终端当前的显示状态。当显示终端发生与显示屏通讯故障或者断电的时候，发送异常报警给监控中心并通知工作人员进行维修。系统能够保证系统发布的实时性、准确性，在无人干涉的情况下可以一直稳定运行，可以广泛地应用在一些公共场所的分布式信息管理中。
Claims (3)
1、基于短信的分布式信息发布系统，包括监控中心(1)和显示终端(2)两部分，其特征在于：所述的监控中心(1)分为监控总中心(4)和至少1个监控分中心(3)，监控总中心(4)或每个监控分中心(3)硬件上包括进行信息发布的计算机(7)、GSM上网卡(8)及CDMA上网卡(9)，GSM上网卡(8)及CDMA上网卡(9)分别与计算机(7)相连，每个监控分中心(3)监控其中一个区域的至少1个显示终端(2)，监控总中心(4)监控所有的显示终端(2)，并负责所有终端状态信息的管理，同时将终端信息返回给所在区域的监控分中心(3)，更新显示终端(2)的当前状态；各个监控分中心(3)负责其管理范围内各终端的状态信息的管理，并将该信息返回给监控总中心(4)更新显示终端(2)的当前状态；
所述的显示终端(2)包括双模无线控制器(5)和显示屏(6)两部分，双模无线控制器(5)负责收发短消息、对短消息进行解析解密以及显示控制；显示屏(6)负责显示由短消息发来的通知消息；
所述的双模无线控制器(5)主要由MCU1(5-1)、MCU1(5-2)、GSM模块(5-3)、CDMA模块(5-4)、电源模块(5-6)组成，GSM模块(5-3)和CDMA(5-4)模块分别通过MCU1(5-1)的UART1和UART2与MCU1(5-1)相连，MCU2(5-2)通过UART3与显示屏(6)相连，MCU1(5-1)与MCU2(5-2)之间通过I2C总线(5-7)传输数据；
所述的MCU1(5-1)包括短消息接收模块(19)、解析模块(18)和解密模块(17)，其中短消息接收模块(16)用于接收和发送短消息，可以同时收发GSM和CDMA短消息；解析模块(17)用于判别接收短消息的网络并按照对应短消息格式解析出报文密文；解密模块(18)将报文密文解密为报文明文，即为需要显示的信息；所述的MCU2(5-2)包括显示模块(19)，用于将信息显示在显示屏(6)上并且用声音和灯光报警；MCU1(5-1)和MCU2(5-2)通过I2C总线(5-7)交互需要显示的信息发送；
所述的监控总中心(4)或监控分中心(3)从功能上包括信息发布模块(12)、加密模块(13)、网络控制模块(14)和短消息发送模块(15)，信息发布模块(12)用于选择显示终端、输入通知消息以及选择显示字体大小，按照协议封装好报文后送至加密模块(13)，加密模块(13)采用加密报文后送入网络控制模块(14)；网络控制模块(14)用于选择通信所用的无线通信网络，提供优先网络或并行网络两个网络策略供用户选择，再经过短消息发送模块(15)通过天线发送出去。
2、根据权利要求1所述的基于短信的分布式信息发布系统，其特征在于：所述的优先网络的策略是指通过主网络GSM传送消息，平时通过主网络得到GSM网络的信号，当检测到主网络GSM有问题时切换到备用网络CDMA，待主网络GSM通讯恢复时再从备用网络切换到主网络。
3、根据权利要求1所述的基于短信的分布式信息发布系统，其特征在于：所述的并行网络策略为分别用GSM和CDMA两个网络发送同一条报文。
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