CN103152464B - 通过无线方式获取固话来电信息的设备、方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过无线方式获取固话来电信息的设备、方法和系统，它包括信号采集提取模块、处理器、无线通讯模块和电源管理模块；其中信号采集提取模块与电话线连接用于接收外部固话信号并提取来电信息，信号采集提取模块的输出端与处理器连接，处理器与无线通讯模块连接用于无线传输来电信息，电源管理模块为其它模块提供电源。本发明设备、方法及系统克服了串口或USB等有线方式通信的缺点，实现无线方式获取固话来电信息，满足平板电脑、智能手机等移动顾客管理程序（APP）的需求。

Description

通过无线方式获取固话来电信息的设备、方法和系统

技术领域

本发明属于电信及无线通信综合应用领域，特别涉及一种通过无线方式获取固话来电信息的设备、方法和系统。

背景技术

随着移动互联网的普及，平板电脑及智能手机等智能移动终端逐渐进入生活和商业的每一个领域。在企业应用上，智能移动终端因其体积小、操作容易、随处移动的特性成为替代传统PC的不二选择,而基于这些智能移动终端的应用程序(APP)也层出不穷。尤其在服务行业，越来越多的顾客管理系统需要从PC电脑迁移到平板电脑以满足其移动需求。在PC电脑上，需要获取固话来电信息（如来电号码、来电时间等）的顾客管理系统往往使用有线方式(串口或USB)与PC电脑进行通信，但在平板电脑上采用同样的有线方式却不再可行，一方面它严重影响了平板电脑的移动特性，另一方面串口或USB接口因为体积过大也无法被平板电脑所集成。因此，如何获取固话来电信息成为横跨在移动智能终端和顾客管理程序（APP）之间的一道难题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种通过蓝牙获取固话来电信息的设备、方法和系统，能够克服串口或USB等有线方式通信的缺点，实现无线方式获取固话来电信息。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种通过无线方式获取固话来电信息的设备，其特征在于：它包括信号采集提取模块、处理器、无线通讯模块和电源管理模块；其中信号采集提取模块与电话线连接用于接收外部固话信号并提取来电信息，信号采集提取模块的输出端与处理器连接，处理器与无线通讯模块连接用于无线传输来电信息，电源管理模块为其它模块提供电源。

按上述设备，所述的信号采集提取模块包括固话接口模块和信号处理模块。

按上述设备，所述的信号采集提取模块还包括信号隔离模块，信号隔离模块设置在固话接口模块和信号处理模块之间。

按上述设备，所述的无线通讯模块为蓝牙通信模块。

一种基于上述设备来获取固话来电信息的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、接收外部固话信号，从外部固话信号中解析并提取来电信息；

S2、接收并存储来电信息；

S3、对来电信息进行加密与编码，并确定与外接无线设备是否连接；

S4、通过无线方式将来电信息传输给外接无线设备。

所述的来电信息包括时间信息和来电号码信息；上述步骤S3所述对来电信息进行加密与编码,包括以下步骤：

(1)判断来电制式，对时间信息进行校验；

(2) 对来电号码信息加密，并格式化数据；

(3) 对传输数据进行校验处理，计算校验码，并在数据首添加校验祯。

设来电信息的具体格式为“AT+F/D+Len+Time+Number”，根据第三位特征位“F/D”判断该来电信息数据属于FSK制式还是DTMF制式；若为DTMF制式，则获取当前时间数据，添加到来电号码数据位首；若为FSK制式，则对该来电信息数据包含的时间信息进行校验。

对该来电信息数据包含的时间信息进行校验的具体方法为：设时间校验阈值为ΔT，当前时间值为T_m，已有时间信息为T_o，若                                               可判断时间信息校验正确，保留T_o，反之保留T_m；其中当前时间值为接收该来电时的时间，已有时间信息为该来电信息数据包含的时间信息。

设第N次来电的时间校验阈值为ΔT_N，第N-1次的当前时间值为T_mN-1，第N-1次的已有时间信息为T_oN-1，第N-1次的判断结果为λ，则

；

其中，校验正确时λ=1，校验错误时λ=0。

一种基于上述方法来获取固话来电信息的系统，其特征在于：它包括：

来电处理模块，用于接收外部固话信号，从外部固话信号中解析并提取来电信息；

处理器模块，用于接收并存储来电信息；以及

无线通讯模块，用于确定与外接无线设备连接后，通过无线方式将来电信息传输给外接无线设备。

本发明的有益效果为：

1、本发明设备、方法及系统克服了串口或USB等有线方式通信的缺点，实现无线方式获取固话来电信息，满足平板电脑、智能手机等移动顾客管理程序（APP）的需求。

2、选用蓝牙这一成熟而稳定的技术，不但价格低廉而且能够在Android、iOS、Win8等不兼容系统上快速开发实施，有利于进行大规模的市场推广，能产生较大的经济效益。

3、本发明有助于提高服务业的移动信息化水平，为消费者提供便捷的服务体验，具有较好的社会效益。

附图说明

图1为本发明一实施例的设备结构示意图。

图2为信号采集提取模块的结构示意图。

图3为本发明方法的流程图。

具体实施方式

图1为本发明一实施例的设备结构示意图，它包括信号采集提取模块、处理器、无线通讯模块（本实施例中选用蓝牙通信模块）和电源管理模块；其中信号采集提取模块与电话线连接用于接收外部固话信号并提取来电信息，信号采集提取模块的输出端与处理器连接，处理器与无线通讯模块连接用于无线传输来电信息，电源管理模块为其它模块提供电源。

图2为信号采集提取模块的结构示意图，包括固话接口模块和信号处理模块，同时，还包括可选的信号隔离模块，设置在固话接口模块和信号处理模块之间。

固话接口模块可以根据实际需要采用不同的电话线连接头，如中国和美国一般采用RJ11，英国采用BS 6312，奥地利采用TDO-Connector，波兰采用RJ45等。主要目的是将固话电话线接入系统，实现快速插拔。

信号隔离模块为优选模块，主要用于防止本设备内部的噪声信号进入固话网络，干扰正常的固话通信。在某些场合下使用本设备时，考虑如成本、体积等因素也可以不采用信号隔离模块。信号隔离模块可以选择采用光电隔离器，如RS-485/RS422光电隔离保护电路等。

信号处理模块用于解析固话信号，提取来电号码及来电时间等信息，并传输给处理器。固定电话主要有两种制式的来电显示：DTMF和FSK。信号处理模块可以根据实际情况选择解析其中一种制式或者兼容两种制式，在具体实施中可以采用HOLTEK生产的HT9170（DTMF）、HT95168（双制式）等芯片及外围电路。

处理器是本设备的中央控制单元，用于监测信号处理模块和蓝牙通信模块的状态，读取或接收信号处理模块所传输的来电号码及来电时间等信息，并将该信息传输给蓝牙通信模块。对于一般要求的系统而言，可以采用51单片机，如AT89C51等，有特殊要求的工业级系统可以按用专门的DSP或者ARM内核集成芯片。若采用51单片机，则通过UART口与信号处理模块、蓝牙通信模块连接，并采用异步通信方式传输数据。

蓝牙通信模块用于将处理器所传输的来电号码及来电时间等来电信息通过无线方式传输给外部蓝牙处理设备，如平板电脑、智能手机、PDA、超级本等带有蓝牙功能的上位机。蓝牙模块主要有蓝牙芯片（内核）、 射频天线、内置Flash等构成，实施时可采用分离器件也可采用市面上以有的集成蓝牙模块，比较常见的蓝牙芯片有CSR1000、ROK101系列、 BCM2077系列等，蓝牙集成模块有BLK-MD-BC04-B等。

电源管理模块104用于给所有模块提供所需的供电电源。若采用不同的模块所需的供电电源电压有所不同，则需要采用多路输出的电源管理芯片，如LP3906、MPCI873Q、TPS6502Q等均能满足实施要求。

基于上述设备来获取固话来电信息的方法如图3所示，包括以下步骤：S1、接收外部固话信号，从外部固话信号中解析并提取来电信息；S2、接收并存储来电信息；S3、对来电信息进行加密与编码，并确定与外接无线设备是否连接；S4、通过无线方式将来电信息传输给外接无线设备。通过无线方式获取固话来电信息的系统包括：来电处理模块，用于接收外部固话信号，从外部固话信号中解析并提取来电信息；处理器模块，用于接收并存储来电信息；以及无线通讯模块，用于确定与外接无线设备连接后，通过无线方式将来电信息传输给外接无线设备。

下面以AT89C51单片机使用UART口连接HOLTEK的DTMF芯片HT9170，爱立信ROK 101 008蓝牙模块为例，具体说明本发明方法的实施方式。

本实施例中，步骤S1的子步骤包括：101，连接外部固话线路，通过RJ11等固话接口传输给内部相应的信号处理模块；102，固话接通时获取固话信号，包括FSK和DTMF两种制式的固话信号，必要时可以增加信号隔离电路来防止系统内部的噪声信号反向传输给外部的固话网络；103，从固话信号中解析并提取固话来电信息。标准的来电号码及来电时间信息以AT开头，具体格式为“AT+F/D+Len+Time+Number”，其中F表示FSK制式， D表示DTMF制式，Len为以十六进制数表示来电号码的长度，Time在FSK方式下为传送的时间长度，固定8位ASCII字符（DTMF方式下则没有时间），Number为以ASCII字符表示的来电号码。

例如：来电号码是02884346090，时间为7月27日14点25分，则在FSK制式下为415446+13+3037323731343235+3032383834333436303930，在DTMF制式下为415444+B+3032383834333436303930。

步骤S2的子步骤包括：

201，通知处理器模块准备接收。信号处理模块产生中断信号，通知处理器模块有来电，该信号通常以AT开头，以“回车换行”结束,具体格式为“ATRING\r\n”，表示有振铃，其中“\r\n”为回车换行符。

202，处理器模块接收来电信息。通知处理器收到通知后，读取对应UART口的数据， 接受并缓存来电信息，存储格式可以为标准的“AT+F/D+Len+Time+Number”格式，也可以定义成任意数据格式。

203，处理器模块检查蓝牙通信模块是否连通。处理器模块通过蓝牙HCI指令与蓝牙通信模块进行通信，如复位指令HCI_Reset，查询指令HCI_Inquiry，建立连接HCI_Create_Connection，发送ACL数据分组HCI_ACL_Data，断开连接HCI_Disconnection。处理器模块通过查询指令检查蓝牙通信模块是否连通，如果不连通，可以采取复位操作并重新建立连接。

204，处理器模块输出来电信息。本例中，AT89C51单片机通过UART来完成最基本的字节级的数据发送和接收。单片机的UART用一个SFR(即SBUF)的地址可以访问发送寄存器和接收寄存器，并允许在软件尚未读取前一个接收字节的情况下，开始接收第2个输入数据字节，从而实现来电信息的传输。

步骤S3的子步骤包括：

301，根据特征位判断DTMF和FSK来电制式，对时间信息进行校验。

来电信息以具体格式为“AT+F/D+Len+Time+Number”，根据第三位特征位“F/D”判断该数据属于FSK制式还是DTMF制式。若为DTMF制式，由于其不包含时间信息，此时需要获取当前时间数据，添加到来电号码数据位首；若为FSK制式，则需要对已有的时间信息进行校验。设时间校验阈值为ΔT，当前时间值为T_m，已有时间信息为T_o，若可判断时间信息校验正确，保留T_o，反之保留T_m。

进一步的，为提高时间校验阈值为的准确度，可以采用机器学习方法如下设第N次来电的时间校验阈值为ΔT_N，第N-1次的当前时间值为T_mN-1，第N-1次的已有时间信息为T_oN-1，第N-1次的判断结果为λ，（校验正确时λ=1，校验错误时λ=0），则

，

302，格式化数据,并对来电号码信息加密。

来电号码有固话和手机号码之分，因此数据长度并不统一，不利于后续的数据处理，需要进一步对加密后的数据进行格式化操作，以保证传输数据具有统一的格式。简单的格式化方法为统一数据位数，如手机号码+86后为15位，固话号码加区号后通常为12位，则可取最大值15位，不足位数使用非数字号码进行填充补齐。此外，为提高数据传输的安全性，格式化后的数据需要进一步的进行加密处理。由于时间信息属于公开信息，因此仅需对来电号码进行安全加密以节省数据处理成本。常用的数据加密算法由BASE64、MD5、SHA、HMAC 、DES等，可以根据保密等级以及密钥数据长度选择合适的加密算法。

303，计算校验码，并在数据首添加校验祯

与其他无线通信一样，蓝牙通信也存在噪声和其他干扰。干扰可能导致数据在传输过程中丢失或者出错，因此需要对传输数据进行校验处理。常用的校验方式有奇偶校验、循环冗余码校验（CRC）等。计算所的校验码后，添加到数据首作为校验祯。当蓝牙信息接受方获取传输数据后，使用同样的校验方式进行校验并与校验祯数据进行比对既可判断传输数据是否出错。若正确，对来电号码信息进行相应的解密操作即可获得目标来电信息。

步骤S4的子步骤包括：

401，蓝牙通信模块接收来电信息。需要注意的是，单片机采用的是大端模式，而蓝牙HCI协议规定的分组采用小端模式，因此需要进行大小端模式的转换。所谓的大端模式是指数据的低位保存在内存的高地址中，而数据的高位则保存在内存的低地址中；小端模式则相反，指数据的低位保存在内存的低地址中，而数据的高位保存在内存的高地址中。通常使用HCI指令函数big_to_little来实现数据的大小端模式的转换，即将高低字节互换即可。

402，检查是否配对连接外部蓝牙处理设备。传输数据前，蓝牙通信模块需要再次检测是否与外部蓝牙处理设备成功配对连接。如果没有连接，需要使用建HCI指令重新建立连接。蓝牙HCI协议规定默认状态下主动发起连接的设备为主设备，被动接收连接请求的为从设备，主设备与从设备之间可以通过HCI指令切换主从角色。本例中，本地蓝牙通信模块发起建立连接请求（主设备），外部蓝牙处理设备（从设备）收到本地蓝牙通信模块发送的连接请求事件(HCI Connection Request Event)之后，可以选择接受或者拒绝，不管是哪种选择，两端蓝牙设备都会收到连接完成事件(HCI Connection Complete Event)，只不过事件所带的标识连接建立结果的参数值不同。

403，蓝牙通信模块将来电信息传输给已连接的外部蓝牙处理设备。若外部蓝牙处理设备选择接受，蓝牙通信模块将收到并处理连接完成事件后，开始将来电信息数据传送给外部蓝牙处理设备。该数据从本地主机（蓝牙通信模块）先发往本地控制器接收缓冲区，本地主机控制器不断从接收缓冲区中取出数据通过空中接口发送出去，直至收到接收结束事件（事件码0x13）。

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细地说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种通过无线方式获取固话来电信息的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、接收外部固话信号，从外部固话信号中解析并提取来电信息；

S2、接收并存储来电信息；

S3、对来电信息进行加密与编码，并确定与外接无线设备是否连接；

S4、通过无线方式将来电信息传输给外接无线设备；

所述的来电信息包括时间信息和来电号码信息；所述的步骤S3中对来电信息进行加密与编码的方法包括：

(1) 判断来电制式，对时间信息进行校验；

(2) 对来电号码信息加密，并格式化数据；

(3) 对传输数据进行校验处理，计算校验码，并在数据首添加校验帧；

设来电信息的具体格式为“AT+F/D+Len+Time+Number”，根据第三位特征位“F/D”判断该来电信息数据属于FSK制式还是DTMF制式；若为DTMF制式，则获取当前时间数据，添加到来电号码数据位首；若为FSK制式，则对该来电信息数据包含的时间信息进行校验；

对该来电信息数据包含的时间信息进行校验的具体方法为：设时间校验阈值为ΔT，当前时间值为T_m，已有时间信息为T_o，若 判断时间信息校验正确，保留T_o，反之保留T_m；其中当前时间值为接收该来电时的时间，已有时间信息为该来电信息数据包含的时间信息；

设第N次来电的时间校验阈值为ΔT_N，第N-1次的当前时间值为T_mN-1，第N-1次的已有时间信息为T_oN-1，第N-1次的判断结果为λ，则

；

其中，校验正确时λ=1，校验错误时λ=0。