CN101335680A - 无线求救系统、方法及Zigbee收发设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种无线求救系统，包括有一个协调器设备和多个网络用户节点，每个网络用户节点包括有：Zigbee收发设备，用于轮询区域中存在的其他网络用户节点，并与轮询到的其他网络用户节点以Zigbee方式进行信息传输、发送/接收求救/救援信息；移动通讯终端，与所述Zigbee收发设备通过micro－USB接口连接，每个移动通讯终端通过所述Zigbee收发设备与区域中的其他网络用户节点形成一个Zigbee通讯网络，进行求救/救援信息传输以及移动通讯终端自身的信息处理。本发明还公开相应的无线求救方法和Zigbee收发设备。本发明在移动通讯终端无法接入移动通讯网络时，通过Ziggbe信息传输技术实现了与区域内其他无线通讯终端的通讯连接，为受灾群众的自救、互救和组织救援提供了极大的方便。

Description

无线求救系统、方法及Zigbee收发设备

技术领域

本发明涉及无线通讯技术，尤其涉及一种无线求救系统、方法及Zigbee收发设备。

背景技术

当地震等自然灾害或意外发生时，移动通讯网络中的基站会因为遭到损坏或供电中断等原因而失去作用，因此，人们随身携带的移动通讯终端设备也就无法通过基站与通讯网络保持正常通讯，并且，现有技术中的绝大多数移动通讯终端都无法在脱离基站支持的情况下进行点对点互相通信，从而导致最基本的求救信息也无法传输。这对灾区群众开展自救、求救、组织救援都造成了困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种无线求救系统，该系统可在移动通讯终端无法与基站取得联系的情况下，与附近区域内的其他移动通讯终端通讯，发送/接收求救和救援信息。

本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种无线求救方法，该方法可在移动通讯终端无法与基站取得联系的情况下，与附近区域内的其他移动通讯终端通讯，发送/接收求救和救援信息。

本发明进一步所要解决的技术问题是：提供一种并入Zigbee网络的Zigbee收发设备，该设备可周期性地发送求救信号。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种无线求救系统，该系统包括有一个协调器设备和多个网络用户节点，其中，每个网络用户节点包括有：

Zigbee收发设备，用于轮询区域中存在的其他网络用户节点，并与轮询到的其他网络用户节点以Zigbee方式进行信息传输、发送/接收求救/救援信息；

移动通讯终端，与所述Zigbee收发设备通过micro-USB接口连接、并以USB-OTG方式与Zigbee收发设备通信，每个移动通讯终端通过所述Zigbee收发设备与区域中的其他网络用户节点形成一个Zigbee通讯网络，进行求救/救援信息传输以及移动通讯终端自身的信息处理。

本发明还公开了相应的无线求救方法，该方法包括有以下步骤：

轮询步骤，移动通讯终端通过Zigbee收发设备轮询区域中存在的其他与Zigbee收发设备连接的移动通讯终端；

组网步骤，与轮询到的其他移动通讯终端形成一个Zigbee网络，该网络包括有多个由一个Zigbee收发设备和一移动通讯终端构成的网络用户节点，并通过所述Zigbee收发设备进行网络用户节点之间的信息传输以及移动通讯终端自身的信息管理。

本发明还公开了相应的并入Zigbee网络的Zigbee收发设备，所述Zigbee收发设备在外部电源供电状态下，作为所述Ziggbee通讯网络的路由节点，并周期性地发送求救信号。

本发明的有益效果是：

本发明的实施例利用移动通讯终端的micro-USB端口连接到Zigbee收发设备，从而在移动通讯终端无法通过基站接入移动通讯网络的情况下，通过Ziggbe信息传输技术实现了与区域内其他无线通讯终端的通讯连接，为受灾群众的自救、互救和组织救援提供了极大的方便。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明提供的无线求救网络一个实施例的组成结构图。

具体实施方式

参考图1，该图是本发明提供的无线求救网络一个实施例的组成结构图；如图所示，本实施例主要包括有一个协调器设备(图中未示出)和多个网络用户节点，其中，每个网络用户节点主要包括有以下部分：

Zigbee收发设备1，用于轮询区域中存在的其他网络用户节点，并与轮询到的网络用户节点以Zigbee方式进行信息传输、发送/接收求救/救援信息；

多个移动通讯终端2，分别与所述Zigbee收发设备通过micro-USB接口连接、并以USB-OTG方式与Zigbee收发设备通信，每个移动通讯终端通过所述Zigbee收发设备与区域中的其他网络用户节点形成一个Zigbee通讯网络，进行求救/救援信息传输以及移动通讯终端自身的信息处理，本实施例中，以手机作为移动通讯终端。

所述Zigbee网络中还设置有一外联设备，用于接收Zigbee网络内部对外的求救请求和通信请求，并通过最为高级通讯专用信道的16号信道与外部网络通信；所述外联设备由具备足够电源的协调器设备或处于网络边缘的移动通讯终端担任，并由全体网络用户公决产生和变换。

所述移动通讯终端可进一步包括有：

判断单元，用于在无法与基站取得联系，并且检测到micro-USB接口有Zigbee收发设备接入的情况下，确定进入紧急求救状态；

中断单元，用于在进入紧急求救状态后，将手机除界面处理和下述呼救单元之外的功能全部关闭；

呼救单元，与所述Zigbee收发设备通过micro-USB接口连接、并以USB-OTG方式与Zigbee收发设备通信，每个移动通讯终端通过所述Zigbee收发设备与区域中的其他移动通讯终端形成一个Zigbee通讯网络，进行信息传输以及移动通讯终端自身的信息处理。

下面详细描述本发明提供的一种无线求救方法的一个实施例。

其特征在于，该方法包括有以下步骤：

紧急状态判断步骤，移动通讯终端在无法与基站取得联系，并且检测到micro-USB接口有Zigbee收发设备接入的情况下，确定进入紧急求救状态；

紧急中断步骤，移动通讯终端进入紧急求救状态后，将手机除界面处理和micro-USB接口通信模块之外的功能全部关闭。

轮询步骤，移动通讯终端通过Zigbee收发设备轮询区域中存在的其他与Zigbee收发设备连接的移动通讯终端；

组网步骤，与轮询到的其他移动通讯终端形成一个Zigbee网络，该网络包括有多个由一个Zigbee收发设备和一移动通讯终端构成的网络用户节点，并通过所述Zigbee收发设备进行网络用户节点之间的信息传输以及移动通讯终端自身的信息管理。

外联设置步骤，设置一外联设备，并通过所述外联设备接收Zigbee网络内部对外的求救请求和通信请求，并通过作为高级通讯专用信道的16号信道与外部网络通信。

具体实现时，Zigbee收发设备可以随身便携物品的方式存在，如手表、优盘的附加物，也可以以楼层为单位在必经通道内存放，作为应急物资使用。由于它体积小，只要有电(一般为3V)就可以工作，一个区域只要有部分Zigbee收发设备即可。因为大多数人不会随身携带这类设备，所以Zigbee收发设备可以应急设备的方式放置于主要干道或办公室，情况紧急时领取和发放。

灾难发生后，将Zigbee收发设备通过Micro-USB接口接入手机，手机在无法联系到基站，并发现有Zigbee收发设备接入的情况下，则认为有灾情发生，自动关闭自身射频部分及其他部分电能，仅处理通信界面和与Zigbee收发设备通信功能。

Zigbee收发设备获得必要的电源供应后，在ISM频段的1号信道开始轮询，并与轮询到的Zigbee收发设备组建一个Zigbee通讯网络，网络组建工作可由电源续航能力最强、剩余电量最多的手机完成。该ZigBee网络采用ISM频段，而该频段的1号信道作为入网初期的轮询专用，不形成网络；2-14号信道则作为网络用户公用信道，网络ID自2开始分配，最多分配14个；而16号信道则作为高级通信专用。

Zigbee网络组建成功后，由网络中所有用户公决产生一个“外联设备”，该“外联设备”不一定是协调器设备，最好是处于网络边缘的网络用户节点(由移动通讯终端和Zigbee收发设备组成)、并有足够的电池。“外联设备”的责任是接收Zigbee网络内部对外的求救请求和通信请求，与其他的网络进行语音、图像信息传输，汇报其所在区域的情况；由于音频和图像传输需要占用大量的带宽，802.15.4标准中最大250kbps的传输速率刚好满足语音传输的要求，故该设备享有16号信道的专用权。16号信道不参与ZigBee网络内部通信，“外联设备”作为常规的网络用户节点时，使用2-15号信道与网络内部其他用户通信；当需要执行其“外联设备”功能时，则由使用者手动切换至16号信道与其他网络通信。由于16号信道是ISM频段里与WiFi冲突最小的信道，即使到达的救援人员使用了应用802.11b协议的设备，也不会和高级通信网络产生冲突。

如果该“外联设备”没有担负或者没有能力继续担负外联责任，则网络用户可以再次公决，更换“外联设备”。而担任“外联设备”的网络用户节点被取消资格后，则恢复为一个常规的网络用户节点。

手机和Zigbee收发设备通过USB-OTG通信，手机接受用户的短信输入，在加入网络时，手机将手机号、姓名与个域网分配的网络ID绑定，便于ZigBee网络内的管理和交流。网络分配的“外联设备”则拥有语音传输、图像传输的权限。普通用户通过向协调器申请，与某个节点进行有限时间的通信；协调器需要度量自身电能，在低于一定值如40％时将管理的信息转发给还拥有大量电能的设备，并将协调器身份转让，以保证自身还有足够电能发送求救信号。

如果有手机能联系到一个基站，则在网络内公布，协调器将自身管理的信息统一发送至此手机，并通过基站将受灾信息发送出去。

整个系统中，移动通讯终端和Zigbee收发设备管理着一个比ZigBee应用协议更复杂的协议，该协议主要是考虑电能的节约，组织起网络内人员自救的能力。手机界面应当尽量通俗易懂，如公决功能等都应当以菜单的方式显示出来，而不是采用命令行的方式。用户拥有拒绝成为协调器的权利，以保证自身能有足够的电能维持求救信号的发送。

另外，为了提供救援人员加入网络的可能性，每个Ziggbee网络可以设置用户上限。救援人员到达后，可以发送自身救援身份的编码，采用网络剩余地址加入网络，也可以在16信道与“外联设备”通信，获取信息。

另外，作为一种实施例，同样参考图1，在没有移动通讯终端的情况下，Zigbee收发设备通过其OTG接口上的电源和地线接入3V-5V电池或其他电源3后，也可以独立地并入Zigbee网络中，但这种情况下，Zigbee收发设备只能作为路由节点，唯一功能是定期发送求救(SOS)信号。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种无线求救系统，其特征在于，该系统包括有一个协调器设备和多个网络用户节点，其中，每个网络用户节点包括有：

Zigbee收发设备，用于轮询区域中存在的其他网络用户节点，并与轮询到的其他网络用户节点以Zigbee方式进行信息传输、发送/接收求救/救援信息；

移动通讯终端，与所述Zigbee收发设备通过micro-USB接口连接、并以USB-OTG方式与Zigbee收发设备通信，每个移动通讯终端通过所述Zigbee收发设备与区域中的其他网络用户节点形成一个Zigbee通讯网络，进行求救/救援信息传输以及移动通讯终端自身的信息处理。

2、如权利要求1所述的无线求救系统，其特征在于，所述Zigbee网络中还设置有一外联设备，用于接收Zigbee网络内部对外的求救请求和通信请求，并通过一高级通信专用信道与外部网络通信。

3、如权利要求2所述的无线求救系统，其特征在于，所述外联设备由具备足够电源的协调器设备或处于网络边缘的网络用户节点担任，并由全体网络用户公决产生和变换。

4、如权利要求1所述的无线求救系统，其特征在于，所述移动通讯终端包括有：

判断单元，用于在无法与基站取得联系，并且检测到micro-USB接口有Zigbee收发设备接入的情况下，确定进入紧急求救状态；

中断单元，用于在进入紧急求救状态后，将除界面处理和下述呼救单元之外的功能全部关闭；

呼救单元，与所述Zigbee收发设备通过micro-USB接口连接、并以USB-OTG方式与Zigbee收发设备通信，每个移动通讯终端通过所述Zigbee收发设备与区域中的其他网络用户节点形成一个Zigbee通讯网络，进行信息传输以及移动通讯终端自身的信息处理。

5、如权利要求2所述的无线求救系统，其特征在于，所述网络用户节点和协调器设备均采用ISM频段通讯，其中，ISM频段的1号信道为组网初期Zigbee收发设备的轮询信道、2-15号信道为Zigbee通讯网络内用户的公用信道、所述提供给外联设备的高级通信专用信道为16号信道。

6、一种无线求救方法，其特征在于，该方法包括有以下步骤：

轮询步骤，移动通讯终端通过Zigbee收发设备轮询区域中存在的其他与Zigbee收发设备连接的移动通讯终端；

组网步骤，与轮询到的其他移动通讯终端形成一个Zigbee网络，该网络包括有多个由一个Zigbee收发设备和一移动通讯终端构成的网络用户节点，并通过所述Zigbee收发设备进行网络用户节点之间的信息传输以及移动通讯终端自身的信息管理。

7、如权利要求6所述的无线求救方法，其特征在于，在所述组网步骤之后还包括有：

外联设置步骤，设置一外联设备，并通过所述外联设备接收Zigbee网络内部对外的求救请求和通信请求，并通过做为高级通信专用信道的16号信道与外部网络通信。

8、如权利要求7所述的无线求救方法，其特征在于，所述外联设备由具备足够电源的协调器设备或处于网络边缘的网络用户节点担任，并由全体网络用户公决产生和变换。

9、如权利要求6所述的无线求救方法，其特征在于，所述轮询步骤之前还包括有以下步骤：

紧急状态判断步骤，移动通讯终端在无法与基站取得联系，并且检测到micro-USB接口有Zigbee收发设备接入的情况下，确定进入紧急求救状态；

紧急中断步骤，移动通讯终端进入紧急求救状态后，将手机除界面处理和micro-USB接口通信模块之外的功能全部关闭。

10、一种应用于如权利要求1所述的无线求救系统的Zigbee收发设备，其特征在于，所述Zigbee收发设备在外部电源供电状态下，作为所述Ziggbee通讯网络的路由节点，并周期性地发送求救信号。