CN103489298A - 一种多协议无线抄表装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公布了一种多协议无线抄表装置，用于多种接口协议的无线表具和智能移动终端之间的通信连接，其特征在于：其包括可配置无线抄表通信接口单元、微处理器电路单元、智能终端接口单元、电源单元。本发明基于同一硬件设计，可以通过软件编程来灵活配置和实现不同的无线接口协议（频带、调制方式、通信协议、数据及加密格式等等）。这样抄表人员只需要配备单个无线抄表装置，和通用的智能手机或平板结合使用，就能实现和多种协议类型的智能无线表具的通信，获取抄表数据，并通过智能手机或平板存储数据并转发至后台系统。未来若有新的无线接口协议或接口协议有更新，无需改动硬件即可直接通过软件升级的方式增加新的无线协议或者进行协议升级。

Description

一种多协议无线抄表装置
技术领域
本发明涉及一种智能无线抄表装置，属于无线网络通信设备技术领域。
背景技术
随着城市的快速发展，电表、水表、燃气表、热表等各类表具的无线智能化抄表已经开始得到逐步应用，但是由于没有统一的无线接口标准，且有大量私有协议存在，现有的手持式抄表装置通常都为定制产品，只能支持某一种无线协议，功能单一且成本高。因此需要解决不同无线协议的表具如何构建统一的智能化抄表系统。另一方面，智能手机和平板的大量普及，使得人们习惯于基于智能手机和平板的操作和体验。其功能丰富并支持多种外设通信接口，为开发基于其简单、可灵活配置、低成本的无线抄表装置提供了一个很好的智能化终端平台。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种兼容多种无线通讯协议，用于无线表具和智能移动终端之间的通信连接的智能无线抄表装置。
本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：
一种多协议无线抄表装置，用于多种接口协议的无线表具和智能移动终端之间的通信连接，其特征在于：其包括可配置无线抄表通信接口单元、微处理器电路单元、智能终端接口单元、电源单元；
所述可配置无线抄表通信接口单元用于实现无线接口协议的编程配置和射频信号的收发；
所述微处理器电路单元用于执行智能移动终端下发的命令，配置管理抄表装置，用户抄表数据读取、解析及转发；
所述智能终端接口单元用于抄表装置与智能移动终端之间双向数据通信；
所述电源单元用于抄表装置充电管理以及给各单元供电。
其进一步特征在于：所述可配置无线抄表通信接口单元包括微处理器接口、可编程硬件单元、模数转换电路、数模转换电路和智能射频单元；
所述微处理器接口用于与微处理器电路单元交换数据；
所述可编程硬件单元包括具有闪存，各种无线协议的配置参数及协议代码存储于闪存中，用于实现无线抄表协议的软件编程配置；
所述数模及模数转换电路实现宽带射频模拟信号和高速数字信号之间的转换，使得无线协议的处理、数字变频、调制解调功能实现数字化；
所述智能射频单元电路用于实现不同无线协议射频信号的智能调谐和收发。
优选的：所述可编程硬件单元为DSP或FPGA的可编程硬件单元。
上述的无线协议包括如Zigbee、蓝牙、Wifi、RFID的无线协议，也可以是用户定制的自有协议。
本发明基于同一硬件设计，可以通过软件编程来灵活配置和实现不同的无线接口协议（频带、调制方式、通信协议、数据及加密格式等等）。这样抄表人员只需要配备单个无线抄表装置，和通用的智能手机或平板结合使用，就能实现和多种协议类型的智能无线表具的通信，获取抄表数据，并通过智能手机或平板存储数据并转发至后台系统。未来若有新的无线接口协议或接口协议有更新，无需改动硬件即可直接通过软件升级的方式增加新的无线协议或者进行协议升级。
附图说明
图 1 为本发明多协议无线抄表装置架构示意图。
图 2 为可配置无线抄表通信接口单元硬件架构示意图。
具体实施方式
如图1所示一种多协议无线抄表装置，用于如Zigbee、蓝牙、Wifi、RFID以及用户定制的自有无线协议的多种接口协议的无线表具和智能手机、平板等智能移动终端之间的通信连接。
多协议无线抄表装置包括可配置无线抄表通信接口单元、微处理器电路单元、智能终端接口单元、电源；
所述可配置无线抄表通信接口单元用于实现无线接口协议的编程配置和射频信号的收发；
所述微处理器电路单元用于执行智能移动终端下发的命令，配置管理抄表装置，用户抄表数据读取、解析及转发； 
所述智能终端接口单元用于抄表装置与智能移动终端之间双向数据通信，该接口可以是Wi-Fi，蓝牙，USB或者音频口；
所述电源单元用于抄表装置充电管理以及给各单元供电。
所述可配置无线抄表通信接口单元包含有智能射频单元电路、宽带高速的数模及模数转换电路以及基于高性能DSP或者FPGA的可编程硬件单元。不同无线抄表协议的软件编程配置实现都是通过高性能DSP或FPGA的可编程硬件单元实现。各种无线协议的配置参数及协议代码等都存储于DSP或者FPGA的可编程硬件单元的闪存中。宽带高速数模及模数转换电路实现宽带射频模拟信号和高速数字信号之间的转换，使得无线协议的处理、数字变频、调制解调等功能实现数字化。智能射频单元电路实现不同无线协议射频信号的智能调谐和收发。
此外，该无线抄表通信接口单元也被设计成硬件可插拔，这样的实现方式使得抄表装置同时了实现基于硬件的无线模块配置，成本低且便于更换，使得装置的适用场景更广更灵活。
其配置流程描述如下：
运行于智能手机或平板上的抄表应用程序包含有无线抄表接口协议配置菜单；通过菜单选取并点击所需要配置的无线抄表接口协议，智能手机或平板会将相关协议所对应的配置命令发送给无线抄表装置；无线抄表装置收到配置命令后先检查其当前所装配的无线抄表通信接口单元是否支持所需要配置的无线协议；若当前模块不支持，则无线抄表装置会返回信息给智能手机或平板，通过抄表应用程序提醒抄表人员更换正确的无线接口模块型号；若无线接口模块支持所需配置的无线协议，则无线抄表装置的微处理器将协议配置命令下发给无线接口模块；无线接口模块的可编程硬件单元解析配置命令并将闪存中所存储的对应的无线配置参数及协议代码导入内存并运行，同时通过无线抄表装置的微处理器给智能手机或平板返回配置成功的消息。至此，无线接口协议配置完成。

Claims (4)

1.一种多协议无线抄表装置，用于多种接口协议的无线表具和智能移动终端之间的通信连接，其特征在于：其包括可配置无线抄表通信接口单元、微处理器电路单元、智能终端接口单元、电源单元；
所述可配置无线抄表通信接口单元用于实现无线接口协议的编程配置和射频信号的收发；
所述微处理器电路单元用于执行智能移动终端下发的命令，配置管理抄表装置，用户抄表数据读取、解析及转发；
所述智能终端接口单元用于抄表装置与智能移动终端之间双向数据通信；
所述电源单元用于抄表装置充电管理以及给各单元供电。
2.根据权利要求1所述的多协议无线抄表装置，其特征在于：所述可配置无线抄表通信接口单元包括微处理器接口、可编程硬件单元、模数转换电路、数模转换电路和智能射频单元；
所述微处理器接口用于与微处理器电路单元交换数据；
所述可编程硬件单元包括具有闪存，各种无线协议的配置参数及协议代码存储于闪存中，用于实现无线抄表协议的软件编程配置；
所述数模及模数转换电路实现宽带射频模拟信号和高速数字信号之间的转换，使得无线协议的处理、数字变频、调制解调功能实现数字化；
所述智能射频单元电路用于实现不同无线协议射频信号的智能调谐和收发。
3.根据权利要求2所述的多协议无线抄表装置，其特征在于：所述可编程硬件单元为DSP或FPGA的可编程硬件单元。
4.根据权利要求1-3任一项所述的多协议无线抄表装置，其特征在于：所述无线协议包括如Zigbee、蓝牙、Wifi、RFID的无线协议。
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