CN101330550A - 一种无线数据监控及智能报警系统 - Google Patents

Abstract

一种无线数据监控及智能报警系统，包括至少一个可移动数据采集设备，其可由内部通讯模块接入到无线局域网中，也可以有线方式连接到另一个独立的无线局域网通讯设备，由所述独立无线局域网通讯设备接入到无线局域网中；一个或多个无线局域网内便携式显示控制设备，其接收多个所述可移动数据采集设备发送的数据，并能发送命令控制所述可移动数据采集设备；一个或多个智能控制及转发设备，其连接到无线局域网及公共无线通信网，可通过判断预设告警条件将从所述可移动数据采集设备处收到的数据以端对端的方式主动传输到公共无线通信网内的手机等智能终端上，也可由所述手机等智能终端主动以端对端的方式发起鉴权、并接收和控制所述可移动数据采集设备。

Description

一种无线数据监控及智能报警系统

技术领域

本发明涉及一种无线数据通信和监控报警的装置和方法。特别的，本发明涉及一种低辐射的可移动数据采集设备、无线局域网内使用的监控终端、转发数据到公共无线通信网的智能控制转发设备以及手机等智能通讯终端设备。

背景技术

无线局域网和公共无线通信网络目前在技术上已经比较成熟，并得到了广泛的应用。其中公共无线通信网的优势在于其覆盖范围非常广，用户可以方便的漫游到各个国家或地区。在公共无线通信网内手机等智能终端的使用非常便利和广泛，已经成为当前人们生活中必不可少的个人电子设备。但公共无线通信网在网络配置方面由于是由公网服务提供商统一布局，不利于个人或公司等团体为某种特殊目的而进行自主组网。公共无线通信网的另外一个缺点是网内使用的手机等智能终端无线辐射相对而言比较大，存在对人体，特别是婴儿和身体虚弱个体的负面影响，同时对某些精密仪器设备也存在一定干扰。

无线局域网的802.11系列WLAN、蓝牙等无线协议标准使用了2.4GHz及以上频段，该频段对人体造成的影响比公共无线通信网使用的频段更小。公共无线通信网内手机等智能终端设备，如GSM手机最大发射功率可以到1W多，CDMA手机最大发射功率也达到1W以上。而无线局域网终端设备发射功率限制在10mW以内，路由器设备发射功率也在50mW～100mW之间，远远低于公共无线通信网内设备发射功率。因此无线局域网内的设备对人体，包括婴儿和身体虚弱个体的影响很小。无线局域网中的Zigbee协议标准则更加是专门针对医疗等传感器设备设计的，基本不存在对人体和精密仪器设备的影响。另外无线局域网能够非常灵活的进行组网，虽然单个无线局域网的覆盖范围一般在200米以内，但是通过组网之后的无线局域网络的覆盖范围可扩大，这样对自主组网的独立用户非常有利。

现有的无线网络监控系统基本单独使用公共无线通信网或无线局域网设备进行无线通讯，没有采用同时利用无线局域网和公共无线通信网优点的方法。

而且目前系统主要以视频、音频监控等方式为主，没有考虑到对其他不同信息，如人体生理参数信息数据等的监控。现有移动监控设备缺少降低辐射危害的措施，也很难满足用户在第一时间得到关注事件发生的通知，并使用最便利手段进行监控处理的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：减少无线辐射在室内对人体，特别是婴儿或身体虚弱个体，及设备的危害；用不同的方式显示控制所监控数据；在所关注事件发生时，及时通知用户并进行处理。以此满足用户降低辐射危害、方便使用、及时获取事件信息等需求。

为了解决上述问题，本发明提供了一种无线数据监控及智能报警系统。该系统具有可灵活组网并降低了辐射危害的可移动数据采集设备，具有无线局域网内的便携式显示控制设备对多个所述可移动数据采集设备发送的数据进行接收显示和控制，并由智能控制和转发设备将无线局域网内采集的数据，通过公共无线通信网发送到手机等智能终端上显示和控制。同时该系统能够根据预设告警条件主动通知手机等智能终端以进行处理。

本发明可包括多个所述可移动数据采集设备，这些设备接入到无线局域网中，用户可以对多个这样的无线局域网进行灵活组网。本发明可通过一个独立无线局域网通讯设备与所述数据采集设备连接，以最大限度降低所述数据采集设备产生的辐射对人体造成的危害。

本发明的所述无线局域网内便携式显示控制设备接收多个所述可移动数据采集设备发送的数据，并能发送信息控制所述数据采集设备。本发明的所述智能控制及转发设备与公共无线通信网连接，通过判断预设告警条件将实时数据主动传输到公共无线通信网内的手机等智能终端上，同时手机等智能终端也能够主动发起接收和控制所述数据采集设备。

本发明基于无线局域网和公共无线通信网，具有远程监控数据采集设备、主动通知显示控制终端等功能，其特征在于既能够降低辐射对被监控对象和设备的危害、通过组网扩大无线网覆盖范围，也能够灵活选择不同的显示控制终端设备及工作方式。本发明包含如下特征：

1.本发明的所述数据采集设备通过其内部无线局域网收发模块或所述独立无线局域网通讯设备接入到无线网中，从而具有可移动性。

所述可移动数据采集设备对包括并不限于视频、音频数据，以及人体生命和医学指标测量等数据进行采集，并接收控制命令进行特定的动作。

2.所述数据采集设备采用了两种无线通讯模式进行无线局域网内数据收发：

第一种为内部通讯模式，使用集成在所述数据采集设备内的无线局域网通讯模块，数据直接由该模块发送到无线局域网中；

第二种为外接通讯模式，通过所述数据采集设备内部的有线通讯模块，以有线方式同所述独立无线局域网通讯设备连接，再通过所述独立无线局域网通讯设备向无线局域网发送和接收数据。有线通讯模块包括了并不限于串行设备如USB、以太网设备等。有线连接的距离根据不同设备标准，范围可以从0米到150米左右。这种模式能够使无线通讯模块远离所述数据采集设备和使用该采集设备的人体，最大限度的降低辐射危害。

上述两种模式在所述数据采集设备中可以灵活选择，如选择内部通讯模式则直接使用设备内无线通讯模块收发数据，选择外接通讯模式则关闭设备内无线通讯模块，通过有线通讯模块连接所述独立无线局域网通讯设备收发数据。

3.所述数据采集设备接入的无线局域网可通过组网形成一个系统，并扩展局域网的覆盖范围。组网方式可以为星形结构、网格状结构和簇状结构，通过无线局域网内AP(Access Point)无线接入点、协调器或者路由器等组成范围更大的无线网络。

所述无线局域网包括802.11标准WLAN网络、蓝牙无线网络、Zigbee无线传感器网络等覆盖范围在200米以内，适合在室内使用的低辐射网络。

4.对所采集数据进行实时监控的方式有两种：

第一种为局域网监控方式：通过无线局域网内的便携式显示控制设备，对采集的视频、音频或者人体生理参数等数据进行实时显示。通过控制功能选择不同类型的数据、不同的所述数据采集设备进行显示，另外还可以控制所述数据采集设备进行特定的动作。

第二种为公共网监控方式：连接到无线局域网及公共无线通信网的智能控制及转发设备，通过端对端(Pointto Point)的方式，以视频电话、多媒体彩信、短信等途径将数据发送到公共无线通信网中的手机等智能终端进行显示，手机等智能终端可控制选择不同类型数据、不同的所述数据采集设备进行显示，以及控制所述数据采集设备进行特定动作。采集的数据会保存在所述智能控制及转发设备的海量存储模块中，以便进行历史数据查询显示。

所述智能控制及转发设备有两种工作模式：主动报警模式和被访问模式。

主动报警工作模式是指所述智能控制及转发设备收集到无线局域网内所述数据采集设备发送来的数据后，进行预先设定的智能触发条件判断。该智能触发条件由用户自主设定，触发条件例如采集的声音超过设定分贝持续设定时间、采集的生理数据出现异常、监控设备异常等。所述智能控制及转发设备将主动给手机等智能终端呼叫或者发送信息，通知用户进行连接并接收信息。

被访问工作模式是指由手机等智能终端发起呼叫或者发送信息到所述智能控制及转发设备，使其进入被动工作模式，由手机等智能终端来设置智能触发条件参数、监视和控制所述数据采集设备。

5.手机等智能终端通过其上运行的特定程序以视频电话、多媒体彩信、短信等方式，通过公共无线通信网与所述智能控制及转发设备进行端对端通讯，以监控所述数据采集设备。手机等智能终端与所述智能控制及转发设备通过DTMF等方式进行密码鉴权认证、控制命令传输等操作。

所述公共无线通信网是指提供公共服务的移动通信网络，包括并不限于GSM/GPRS/EGPRS网络、CDMA网络、CDMA2000网络、WCDMA网络、TD-SCDMA网络，以及演进的LTE网络等。

本发明通过上述方法，保证了数据采集的灵活性，能根据需要自主组网，并降低了使用无线通讯的数据采集设备的辐射危害。另外也通过提供无线局域网内数据显示控制终端设备和公共无线通信网内手机等智能终端设备两种监控方式，让用户方便使用，并能够根据设定告警条件及时通知监控终端。

附图说明

图1是本发明的系统结构示意图；

图2是本发明的可移动数据采集设备实现示意图。

图3是本发明的无线局域网内便携式显示控制设备实现示意图。

图4是本发明的智能控制及转发设备实现示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和实施对本发明进行详细的描述。

图1是本发明的系统结构示意图。

图中标号101为本发明的可移动数据采集设备，该设备数量可以为多个。所述数据采集设备对用户需要的视频、音频、人体生理数据等数据进行实时采集和控制。该设备可以设置本发明所述的两种无线通讯模式：内部通讯模式使用设备内部的无线局域网通讯模块，通过无线局域网天线102收发数据；外接通讯模式使用有线通讯模块以有线连接方式同独立无线局域网通讯设备103连接，通过103上无线局域网天线102对数据进行发送和接收。

图中标号104为低辐射无线局域网105中的接入点AP、协调器或者路由器设备，通过104可以对无线局域网105内各个所述数据采集设备101进行组网。

图中标号106为本发明中连接到无线局域网及公共无线通信网的智能控制及转发设备，当采用本发明所述公共网监控方式时使用该设备。设备106通过无线局域网天线102进行数据收发，通过公共无线通信网天线108在公共无线通信网109上与手机等智能终端110直接进行端对端数据收发和控制交互。

图中标号107为本发明的无线局域网内便携式显示控制设备，当采用本发明所述局域网监控方式时使用该设备。设备107将通过无线局域网天线102接收所述数据采集设备101的数据，并控制切换不同的设备101进行显示，或控制设备101进行特定操作。

图2是本发明的可移动数据采集设备实现示意图。

图中标号201为对视频、音频、人体生理数据等数据进行采集的接口模块，如摄像头、麦克风音频输入口、人体温度采集模块等。如果采集到的是模拟数据则通过模拟数字转换模块202进行A/D转换。转换后的数据通过数字处理及控制主程序模块203进行必要的处理，如对音频、视频数据进行压缩、对采集的人体生理数据等进行打包。

该设备内部有嵌入式处理器204如ARM、DSP芯片等，所用的内存模块205可以为RAM、FLASH、ROM等。数字处理和控制主程序203运行在205内，并能够通过处理器204控制201、202模块、内部无线局域网通讯模块206和有线通讯模块207模块等进行特定的程序动作。

该设备采用本发明所述的内部通讯模式时，由内部无线局域网通讯模块206通过无线局域网天线208发送数据，并接收控制命令等信息。

在采用本发明所述的外接通讯模式时，有线通讯模块207通过有线通讯设备连接线209与独立无线局域网通讯设备210的有线通讯模块进行有线连接，有线通讯设备可为USB接口、以太网网口等。数据通过有线通讯模块207，发送给独立无线局域网通讯设备210，设备210通过天线208发送到无线局域网中。

外接独立无线局域网通信设备210的实现比较简单，可以通过在一个嵌入式处理及内存上运行的主程序控制与有线通讯模块207对端的接口模块，并通过其内部的无线局域网通讯模块，由无线局域网天线208接收和发送数据。

图3是本发明的无线局域网内便携式显示控制设备实现示意图。当采用本发明所述的局域网监控方式时使用该设备。

图中标号301为无线局域网天线，无线局域网通讯模块302通过301接收和发送数据，然后将数据交给数据处理及控制主程序模块303。该设备内部存在嵌入式处理器304如ARM、DSP芯片等，内存305如RAM、FLASH、ROM等。数据处理及控制主程序303运行在305内，并能够通过处理器304控制302、显示输出接口模块306和输入设备接口模块307等进行特定的程序动作。数据处理及控制主程序303通过显示输出接口模块306将接收到的采集数据显示在LCD液晶屏308上。用户可以通过键盘/触摸屏309等输入设备通过输入设备接口模块307发送控制信息给主程序303，进而通过无线局域网通讯模块302向无线局域网发送命令控制所述数据采集设备进行相应操作。

图4是本发明的智能控制及转发设备实现示意图。当采用本发明所述的公共网监控方式时使用该设备。

图中主要包括两个部分：智能控制及转发设备410和手机等智能终端408，两者之间通过公共无线通信网407进行通讯。

智能控制及转发设备410可以为PC机或服务器，其上运行了无线局域网通讯模块402。模块402通过无线局域网天线401接收和发送无线局域网内数据，同时将数据交给数据存储模块403。模块403保存采集到的数据到本地存储设备，如硬盘等。404为智能控制判断及设定程序模块。

手机等智能终端408通过公共无线通信网天线406与所述智能控制及转发设备410进行数据收发。手机等智能终端408上运行接收控制程序模块409。终端408可以通过接收控制程序模块409来以发起视频呼叫等方式接收智能控制及转发设备410发来的采集数据，并发送控制命令给410。

当智能控制及转发设备410采用本发明所述的被访问工作模式时，手机等智能终端408通过程序模块409发起视频呼叫等请求，设备410上的数据存储模块403通过公共无线通讯模块405，经公共无线网天线406将采集的音频、视频、人体生理数据等信息发送到手机等智能终端408上。

手机等智能终端408与智能控制及转发设备410通过DTMF等方式进行密码鉴权认证、控制命令传输等操作。

当智能控制及转发设备410采用本发明所述的主动报警工作模式时智能控制判断及设定程序模块404通过预先设定的主动报警触发条件，判断是否产生了某种预先设定的异常情况，并通过405将403模块存储的特定信息以呼叫、彩信或者短信的方式发送给终端408。

当需要对本发明所述的可移动数据采集设备进行控制操作时，手机等智能终端408上程序模块409发送命令，通过公共无线网407传递给智能控制及转发设备410。设备410上智能控制判断及设定程序模块404将分析该命令，并通过无线局域网通讯模块402将命令发送给无线局域网中特定的所述数据采集设备进行控制操作。

Claims (10)

1、一种无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，包括：

(1)至少一个可移动数据采集设备，其内部包括无线局域网通讯模块和有线通讯模块，既可通过所述无线局域网通讯模块直接接入到无线局域网中，也可通过所述有线通讯模块连接到另一个独立的无线局域网通讯设备，由所述独立无线局域网通讯设备接入到无线局域网中；

(2)一个或多个无线局域网内便携式显示控制设备，其接收多个所述可移动数据采集设备发送的数据，能选择不同的所述可移动数据采集设备或不同类型的信息显示，并发送命令控制所述可移动数据采集设备进行特定动作；

(3)一个或多个智能控制及转发设备，其同时连接到无线局域网及公共无线通信网，将从所述可移动数据采集设备处收到的数据保存在其数据存储设备中，并可通过判断预设的告警条件以端对端的方式主动传输数据到公共无线通信网内的手机等智能终端上，也可由所述手机等智能终端主动以端对端的方式发起接收数据和控制所述可移动数据采集设备。

2、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述可移动数据采集设备包括数据采集接口模块、模拟数字转换模块、数字处理及控制主程序模块、无线局域网通讯模块、有线通讯模块、嵌入式处理器和内存等。所述独立无线局域网通讯设备包括有线通讯模块、无线局域网通讯模块、嵌入式处理器和内存等。

3、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述可移动数据采集设备根据采集的数据类型不同进行区分，对包括视频、音频数据，以及人体生命和医学指标测量、安全信息等数据进行采集，并接收控制命令进行特定的动作。

4、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述多个可移动数据采集设备，其接入的无线局域网可通过组网形成一个系统，并扩展无线覆盖范围。组网方式可以为星形结构、网格状结构和簇状结构，可通过无线局域网内接入点AP、协调器或路由器等组成范围更大的无线网络。

5、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述无线局域网内便携式显示控制终端设备具有无线局域网通讯模块、数据处理及控制主程序模块、显示输出接口模块、LCD液晶屏、输入设备接口模块、键盘/触摸屏等输入设备、嵌入式处理器、内存等模块设备。

6、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，通过所述无线局域网内便携式显示控制设备，对采集数据进行实时显示。可通过控制功能选择不同类型的数据、不同所述数据采集设备进行显示，并可控制所述数据采集设备进行特定的动作。

7、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述智能控制及转发设备具有无线局域网通讯模块、海量数据存储设备、智能控制判断及设定程序模块、公共无线通信网通讯模块等。

8、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述智能控制及转发设备连接到无线局域网及公共无线通信网，通过端对端(Pointto Point)的方式将数据发送到公共无线通信网中的所述手机等智能终端进行显示。所述手机等智能终端可控制选择不同类型数据、不同的所述数据采集设备进行显示，可根据所述智能控制及转发设备上保存的数据时间进行回放显示，并控制所述数据采集设备进行特定动作。

9、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述智能控制及转发设备收集到无线局域网内所述数据采集设备发送的数据后，将从所述可移动数据采集设备接收到的数据保存到其内部海量数据存储设备中，并进行预先设定的智能触发条件判断，条件满足时将以视频电话、多媒体彩信、短信等方式主动给手机等智能终端呼叫或者发送信息，通知用户进行连接并接收信息。

10、如权利要求1所述的无线数据监控及智能报警系统，其特征在于，所述手机等智能终端通过其上运行的特定程序以视频电话、多媒体彩信、短信等方式，通过公共无线通信网与所述智能控制及转发设备进行端对端通讯，并设置智能触发条件参数、监视和控制所述数据采集设备。手机等智能终端与所述智能控制及转发设备通过DTMF等方式进行密码鉴权认证和命令传输等操作。

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