CN102457308A - 一种高速近距离无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通信装置，尤其是一种高速近距离无线通信装置。所述无线通信装置包括发送装置和接收装置，发送装置包括信号输入单元、加密处理单元、信号发送单元，接收装置包括信号接收单元、解密处理单元、信号输出单元。信号输入单元将发送智能终端的信号传输给加密处理单元，加密处理单元对接收到的信号加密处理，信号发送单元将加密后的信号发送至接收装置；信号接收单元将发送装置发送的信号传输至解密处理单元，解密处理单元对接收到的信号解密处理，信号输出单元将解密后的信号传输至接收智能终端。所述无线通信装置无需网关就可以实现点对点的数据传输，具有功耗低、传输距离远、抗多径衰减效果好以及安全性高等优点。

Description

一种高速近距离无线通信装置
技术领域
本发明涉及一种通信装置，尤其是一种高速近距离无线通信装置。
背景技术
近距离无线通信技术，是指通信收发双方通过无线电波传输信息，并且传输距离限制在较近的范围内，通常是几百米以内。近距离无线通信技术具有低成本、低功耗和对等通信三个重要特征和优势。首先，低成本是近距离无线通信的客观要求，因为各种通信终端的产销量都很大，要提供终端间的直通能力，没有足够低的成本是很难推广的。其次，由于传播距离近，遇到障碍物的几率也小，发射功率普遍都很低，通常在１毫瓦量级，使得近距离无线通信具有低功耗的优势。最后，有别于基于网络基础设施的无线通信技术。终端之间对等通信，无须网络设备进行中转，因此空中单元设计和高层协议都相对比较简单，无线资源的管理通常采用竞争的方式如载波侦听。
目前几种主流的近距离无线通信技术包括：高速WPAN技术、UWB高速无线通信技术（包括MB- OFDM、DS-UWB）、Wireless USB技术、还有低速WPAN技术和IEEE 802.15.4/ZigBee。其中ZigBee是一种低速近距离无线通信技术，具有拓展性强、易建的低成本无线网络、低耗电、双向传输和感应功能等特色。ZigBee的PHY和MAC层由IEEE 802.15.4标准定义。而由中国制定的IEEE 802.15.4c标准工作在UHF低频频段，绕射能力更强，传输距离更远，抗多径衰减效果好。同时传输距离更远，即同样的传输距离下，耗费的能量更小，更环保更节能；并采用AES-128数据加密算法具有较高的安全性。
高频无线网络通信一般应用在无线传感器网络（WSN，Wireless Sensor Network）中，一般将它应用到手机、平板电脑等智能移动终端设备中，使人群密集处各终端之间的无线数据通信变得更加简单、高效、低能耗。目前此类功能主要通过WIFI、蓝牙等实现，但是其更突出的问题是，现在移动终端绝大多数都安装有操作系统，这些操作系统功能越来越强大，终端的硬件配置也越来越高，耗电量也越来越大，正常情况下目前主流平板电脑和手机每天都要充电一次，如果关闭蓝牙和WIFI，则待机时间将更长，而且WIFI需要网关才能实现点对点的传输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足，提供了一种高速近距离无线通信装置。
       本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
       一种高速近距离无线通信装置，包括发送装置和接收装置，其中：
所述发送装置包括依次连接的信号输入单元、加密处理单元、信号发送单元，
信号输入单元将发送智能终端的信号传输给加密处理单元，加密处理单元对接收到的信号加密处理，信号发送单元将加密后的信号发送至接收装置；
所述接收装置包括依次连接的信号接收单元、解密处理单元、信号输出单元，
信号接收单元将发送装置发送的信号传输至解密处理单元，解密处理单元对接收到的信号解密处理，信号输出单元将解密后的信号传输至接收智能终端。
       所述高速近距离无线通信装中的加密处理单元包括：同步分离电路、MCU及外围电路、合成电路，同步分离电路的输入端与无线通信接口连接，同步分离电路的第一输出端、第二输出端分别与合成电路的第一输入端、MCU及外围电路的输入端连接，MCU及外围电路的输出端与合成电路的第二输入端连接；
所述同步分离电路将输入的复合同步信号中的水平同步信号及垂直同步信号分离，MCU及其外围电路对分离后的水平同步信号及垂直同步信号加密，合成电路再将加密后的水平同步信号及垂直同步信号合成复合同步信号。
所述高速近距离无线通信装置中的解密处理单元包括：同步分离电路、MCU及外围电路、合成电路，同步分离电路的输入端与无线通信接口连接，同步分离电路的第一输出端、第二输出端分别与合成电路的第一输入端、MCU及外围电路的输入端连接，MCU及外围电路的输出端与合成电路的第二输入端连接；
所述同步分离电路将输入的复合同步信号中的水平同步信号及垂直同步信号分离，MCU及其外围电路对分离后的水平同步信号及垂直同步信号解密，合成电路再将解密后的水平同步信号及垂直同步信号合成复合同步信号。
    所述高速近距离无线通信装置包括一个发送装置和多个接收装置。
    所述高速近距离无线通信装包括多个发送装置和一个接收装置。
    所述高速近距离无线通信装置中的MCU及外围电路包括 AT86RF212芯片、晶振电容、时钟电路，晶振电容和时钟电路分别与AT86RF212芯片连接。
本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：无需网关就可以实现点对点的数据传输，具有功耗低、传输距离远、抗多径衰减效果好以及安全性高等优点。
附图说明
图1为发送装置的框图。
    图2为接收装置的框图。
    图3为发送装置的模块图。
    图4为接收装置的模块图。
    图5为一个发送装置对应多个接收装置和多个发送装置对应一个接收装置的示意图。
    图中标号说明：1、发送装置；11、信号输入单元；12加密处理单元；13、信号发送单元；121、同步分离电路；122、MCU及外围电路；123、合成电路；131、无线发射模块；2、接收模块；21、信号接收单元；22、解密处理单元；23、信号输出单元； 231、无线接收模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案进行详细说明：
一种高速近距离无线通信装置包括发送装置1和接收装置2，发送装置1和
接收装置2通过蓝牙等无线通信设备进行通信。发送装置1的框图如图1所示包括：依次连接的信号输入单元11、加密处理单元12、信号发送单元13。信号输入单元11将发送智能终端的信号传输给加密处理单元12，加密处理单元12对接收到的信号加密处理，信号发送单元13将加密后的信号发送至接收装置2。接收装置2的框图如图2所示包括依次连接的信号接收单元21、解密处理单元22、信号输出单元23。信号接收单元21将发送装置发送的信号传输至解密处理单元22，解密处理单元22对接收到的信号解密处理，信号输出单元23将解密后的信号传输至接收智能终端。
发送单元1的模块图如图3所示，加密处理单元12包括同步分离电路121、MCU及外围电路122、合成电路123；信号发送单元13包括无线发射模块131和天线，无线发射模块131使用符合IEEE 802.15.4c标准的780MHz的UHF频段。发送智能终端通过USB接口与加密处理单元连接，同步分离电路121的输入端与无线通信接口连接，同步分离电路121的第一输出端、第二输出端分别与合成电路123的第一输入端、MCU及外围电路122的输入端连接，MCU及外围电路122的输出端与合成电路123的第二输入端连接，合成电路123的输出端与无线发射模块131连接。同步分离电路121将输入的复合同步信号中的水平同步信号及垂直同步信号分离，MCU及其外围电路122对分离后的水平同步信号及垂直同步信号加密，合成电路123再将加密后的水平同步信号及垂直同步信号合成复合同步信号后发送至无线发射模块131。MCU及外围电路122包括 AT86RF212芯片、晶振电容、时钟电路，晶振电容和时钟电路分别与AT86RF212芯片连接。
接收单元2的模块图如图4所示， 解密处理单元22包括同步分离电路121、MCU及外围电路122、合成电路123；信号发送单元23包括无线接收模块231和天线，无线发射模块231使用符合IEEE 802.15.4c标准的780MHz的UHF频段。无线接收模块231与同步分离电路121的输入端连接，同步分离电路121的第一输出端、第二输出端分别与合成电路123的第一输入端、MCU及外围电路122的输入端连接，MCU及外围电路122的输出端与合成电路123的第二输入端连接，合成电路123的输出端与USB接口连接。同步分离电路121将输入的复合同步信号中的水平同步信号及垂直同步信号分离，MCU及其外围电路122对分离后的水平同步信号及垂直同步信号解密，合成电路123再将解密后的水平同步信号及垂直同步信号合成复合同步信号后通过USB接口发送至接收智能终端。MCU及外围电路122包括 AT86RF212芯片、晶振电容、时钟电路，晶振电容和时钟电路分别与AT86RF212芯片连接。
发送装置1和接收装置2的电源供应可以是市电经过限流后供应或AC/DC变换和稳压后的电源供电，也可以通过USB直接供电，也可以是上述两者互相备份供电。发送装置1与发送装置2之间可以一对一工作，也可以一个发送装置1对多个接收装置2工作，或者多个发送装置1对一个接收装置2工作，或者多个发送装置1对多个接收装置2工作，如图5所示。

Claims (6)

1.一种高速近距离无线通信装置，其特征在于包括发送装置和接收装置，其中：
所述发送装置包括依次连接的信号输入单元、加密处理单元、信号发送单元，
信号输入单元将发送智能终端的信号传输给加密处理单元，加密处理单元对接收到的信号加密处理，信号发送单元将加密后的信号发送至接收装置；
所述接收装置包括依次连接的信号接收单元、解密处理单元、信号输出单元，
信号接收单元将发送装置发送的信号传输至解密处理单元，解密处理单元对接收到的信号解密处理，信号输出单元将解密后的信号传输至接收智能终端。
2.根据权利要求1所述的高速近距离无线通信装置，其特征在于所述加密处理单元包括：同步分离电路、MCU及外围电路、合成电路，同步分离电路的输入端与无线通信接口连接，同步分离电路的第一输出端、第二输出端分别与合成电路的第一输入端、MCU及外围电路的输入端连接，MCU及外围电路的输出端与合成电路的第二输入端连接；
所述同步分离电路将输入的复合同步信号中的水平同步信号及垂直同步信号分离，MCU及其外围电路对分离后的水平同步信号及垂直同步信号加密，合成电路再将加密后的水平同步信号及垂直同步信号合成复合同步信号。
3.根据权利要求1所述的高速近距离无线通信装置，其特征在于所述解密处理单元包括：同步分离电路、MCU及外围电路、合成电路，同步分离电路的输入端与无线通信接口连接，同步分离电路的第一输出端、第二输出端分别与合成电路的第一输入端、MCU及外围电路的输入端连接，MCU及外围电路的输出端与合成电路的第二输入端连接；
所述同步分离电路将输入的复合同步信号中的水平同步信号及垂直同步信号分离，MCU及其外围电路对分离后的水平同步信号及垂直同步信号解密，合成电路再将解密后的水平同步信号及垂直同步信号合成复合同步信号。
4.根据权利要求1所述的高速近距离无线通信装置，其特征在于所述近距离无线通信装置包括一个发送装置和多个接收装置。
5.根据权利要求1所述的高速近距离无线通信装置，其特征在于所述近距离无线通信装置包括多个发送装置和一个接收装置。
6.根据权利要求2所述的高速近距离无线通信装置，其特征在于所述MCU及外围电路包括 AT86RF212芯片、晶振电容、时钟电路，晶振电容和时钟电路分别与AT86RF212芯片连接。
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