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