CN102573120A - 基于zigbee的公交车载消费终端数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于zigbee的公交车载消费终端数据传输系统，所述车载消费终端通过数据传输单元(OBU)以zigbee无线方式连接所述车场控制器；车场控制器通过zigbee的协调器功能模块组建无线网络，并以USB或者RS485接口形式连接所述车场数据处理中心的微机设备；车场数据处理中心通过互联网连接公交公司结算管理中心的微机设备；此外，数据传输单元包括中央处理单元MCU，与MCU连接的数据存储单元，以及与MCU连接的zigbee射频单元。本发明替代传统的手工采集方式，节省人力成本，减少人为出错的概率，很好的解决人工采集过程中的低效和易出错问题，同时也很好的解决了GPRS方式的设备成本和后期运营成本高昂的问题。

Description

基于zigbee的公交车载消费终端数据传输系统

技术领域

本专利属于智能公交领域，具体应用于公交IC卡收费管理系统中，车载消费终端的交易数据和黑名单等信息的上传和下载。

背景技术

传统的数据上传和下载主要有以下两种模式：

一、手工采集

利用手持数据采集机、采集卡在公交车载消费终端上进行以下操作--采集或补采集消费数据、下载黑名单记录、自动校对车载机时钟

二、GPRS实时传输

『GPRS』--通用分组无线业务

通过GPRS运营商提供的无线(GSM、CDMA)互联网络，将车辆上的交易数据实时传输至管理中心，管理中心亦可随时向车辆发送自动对时、超速警告等指令。

手工采集方式需要工作人员在公交车回到车场的时候使用数据采集器通过RS232或红外接口将车载消费终端的数据下载到数据采集器，然后再将数据上传到公交公司结算管理中心。人员的参与使采集过程低效且易出错，同时维护也更为复杂。

GPRS方式相对于手工采集方式有其优越性，减少了人工参与，降低了出错概率，但是一方面GPRS数传模块的成本较高，这会大大增加车载收费终端的造价；另一方面由于公交车存在量大，网络交互频繁，GPRS等付费通信服务的运营费用高，因此更多的作为远距离骨干网络连接服务，而很难作为全面覆盖的公交收费网络。

发明内容

本发明提出了一种用于公交IC卡收费管理系统中车载消费终端交易数据上传至管理中心，管理中心下发黑名单等指令数据的双向无线智能方法，替代传统的手工采集方式，节省人力成本，减少人为出错的概率。本专利提出的方法能够很好的解决人工采集过程中的低效和易出错问题，同时也很好的解决了GPRS方式的设备成本和后期运营费用高昂的问题。

为了达到上述目的，本发明一种基于zigbee的公交车载消费终端数据传输系统，其特征在于，包括车载消费终端、车场控制器、车场数据处理中心、公交公司结算管理中心；其中，所述车载消费终端通过数据传输单元(OBU)以zigbee无线方式连接所述车场控制器；所述车场控制器通过zigbee的协调器功能模块组建无线网络，并以USB或者RS485接口形式连接所述车场数据处理中心的微机设备；所述车场数据处理中心通过互联网连接公交公司结算管理中心的微机设备。所述数据传输单元包括中央处理单元MCU，与所述MCU连接的数据存储单元，以及与所述MCU连接的zigbee射频单元。

此外，车载消费终端以RS232或RS485接口形式与数据传输单元连接。

本发明提出的基于zigbee技术的车载消费终端数据采集系统既避免了人工采集的繁琐操作、减少了人工参与的出错概率，同时较GPRS方式相比设备成本和运营成本大大降低。zigbee技术具有以下优势：

1、成本低：协议相对简单，且无专利费用。

2、可靠：采用防碰撞机制，避免了发送数据时的竞争和冲突；节点模块之间具有自动动态组网的功能，信息在整个zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输，从而保证了信息传输的可靠性。

3、网络容量大：可支持达65000个节点。

4、安全：zigbee提供了数据完整性检查和健全功能，加密算法采用通用的AES-128。

5、高保密性：采用64位出厂编号并支持AES-128加密。

附图说明

附图1为数据传输系统的示意图；

附图2为数传OBU的组成框图；

附图3为车场控制器与数传OBU组建的网络示意图；

附图4zigbee网关组成框图。

具体实施方式

如图1，整个系统由包含数传OBU(on board unit)的车载消费终端1，车场控制器(Monitor)2，车场数据处理中心3，公交公司结算管理中心4组成。每台车载消费终端都连有一个数传OBU。图2所示，数据传输单元包括中央处理单元MCU，与MCU连接的数据存储单元，以及与MCU连接的zigbee射频单元。数传OBU与公交车载消费终端通过RS232或485连接，接收车载消费终端传输的交易数据，下发黑名单等指令信息。数传OBU上有存储单元，作为待上传的交易数据和车场控制器下发数据的临时存储。数传OBU通过其上面的zigbee RF单元与车场控制器完成网络组建，完成数据的上传和下载。

车场控制器采用zigbee的协调器功能模块组建zigbee无线网络，并通过USB(或者RS232)与车场数据处理中心连接，车场数据处理中心再通过Internet网络和公交公司结算管理中心交换数据。

如图3所示车场控制器组建的zigbee网络，其中a为车场控制器，b-e为进入车场协调器网络的数传OBU。数传OBU可以直接和车场控制器建立链路连接传输数据，而当直接链路质量不好时，数传OBU可以通过其他数传OBU路由中转实现链路的连接，从而可以扩大网路的覆盖范围。

车场控制器检测进入到网络内部的数传OBU，对位于车场网络内部的数传OBU发起询问，有数据上传需求的数传OBU回复，与车场控制器之间建立数传通道，传输数据。

数据传输完毕，如果车场数据处理中心有指令信息需要下发，则通过车场控制器将指令信息发送到数传OBU，由数传OBU传递给车载消费终端。

车场控制器处理完一个数传OBU的数据后，再次发起询问，继续处理其他车辆的数据传输需求。

如果车场位于公交运行线路上，则车辆会多次进入车场控制器的网络范围，从而很好的解决了人工采集方式，黑名单等指令信息下发不够实时地问题。

对于车场不在公交的运行线路上的情况可以采用在公交始发和终端站点加设如图4所示的数传网关的方式，可以很好的解决数据上传和下发的实时性问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于zigbee的公交车载消费终端数据传输系统，其特征在于，包括车载消费终端、车场控制器、车场数据处理中心、公交公司结算管理中心；其中，所述车载消费终端通过数据传输单元(OBU)以zigbee无线方式连接所述车场控制器；所述车场控制器通过zigbee的协调器功能模块组建无线网络，并以USB或者RS485接口形式连接所述车场数据处理中心的微机设备；所述车场数据处理中心通过互联网连接公交公司结算管理中心的微机设备；

此外，所述数据传输单元(OBU)包括中央处理单元MCU，与所述MCU连接的数据存储单元，以及与所述MCU连接的zigbee射频单元。

2.根据权利要求1所述基于zigbee的公交车载消费终端数据传输系统，其特征在于，所述车载消费终端以RS232或RS485接口形式与所述数据传输单元(OBU)连接。

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