CN105611518A - 一种北斗短报文应急通信基站及通信方法 - Google Patents

一种北斗短报文应急通信基站及通信方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种北斗短报文应急通信基站及通信方法，本北斗短报文应急通信基站，包括：北斗短报文模块、GSM/GPRS模块、北斗导航定位模块、无线通讯单元，其中所述北斗短报文模块、GSM/GPRS模块分别通过第一通道选择模块与一处理器模块相连；以及所述处理器模块还与北斗导航定位模块和无线通讯单元相连；北斗应急通信基站，利用北斗卫星系统提供的短报文双向通信能力，既可以作为应急通信基站，提供多种短距离无线通信节点接入服务方式，也可以作为独立的应急通信终端，扩展了设备的应用范围。

Description

一种北斗短报文应急通信基站及通信方法
技术领域
本发明涉及北斗卫星短报文通信技术领域，具体涉及一种基于北斗卫星短报文通信的应急通信基站及通信方法。
背景技术
地震等自然灾害、野外科考、偏远地区移动基站信号无法覆盖等情况下，通信孤岛问题时常发生，所在场所人员无法与外界沟通信息，救援难度加大。
北斗卫星系统在我国和周边地区提供导航定位、授时服务的同时，还提供独特的短报文服务功能，具有广泛的应用领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种北斗短报文应急通信基站及通信方法，以实现及时、有效、可靠的应急通信服务。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种北斗短报文应急通信基站，包括：北斗短报文模块、GSM/GPRS模块、北斗导航定位模块、无线通讯单元，其中所述北斗短报文模块、GSM/GPRS模块分别通过第一通道选择模块与一处理器模块相连；以及所述处理器模块还与北斗导航定位模块和无线通讯单元相连。
进一步，所述处理器模块适于将通过北斗导航定位模块获取的定位时间、经纬度与无线通讯单元接收的信息相融合；并将融合的数据包通过北斗短报文模块进行北斗短报文发送，或通过GSM/GPRS模块进行短信发送。
进一步，所述无线通讯单元包括：适于作为WiFi热点的WiFi模块，用于提供蓝牙设备无线接入服务的蓝牙模块；所述WiFi模块、蓝牙模块分别通过第二通道选择模块与处理器模块相连；以及所述无线通讯单元还包括：与处理器模块相连的ZigBee模块；所述处理器模块还与触摸显示模块相连，且通过触摸显示模块输入相应控制指令、数据信息。
进一步，所述处理器模块适于将由触摸显示模块输入的数据信息与定位时间、经纬度及ZigBee模块获得数据信息相融合，并将融合的数据包通过控制指令选择北斗短报文模块发送、接收北斗短报文，或通过GSM/GPRS模块发送、接收短信。
进一步，所述北斗短报文应急通信基站还包括：电源模块，所述电源模块包括：光伏板，与该光伏板相连的充电控制单元，所述充电控制单元充放电端与蓄电池相连，所述充电控制单元的输出端作为北斗短报文应急通信基站的供电端。
又一方面，本发明还提供了一种所述的北斗短报文应急通信基站的通信方法，包括：
将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通讯终端模式，或应急通信基站模式。
进一步，所述无线通讯单元包括：用作WiFi热点的WiFi模块，用于提供蓝牙设备无线接入服务的蓝牙模块；
所述WiFi模块、蓝牙模块分别通过第二通道选择模块与处理器模块相连；以及
所述无线通讯单元还包括：与处理器模块相连的ZigBee模块；
所述处理器模块还与触摸显示模块相连；
通过触摸显示模块输入相应控制指令、数据信息。
进一步，将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通讯终端模式，即
选择北斗短报文通信或GSM/GPRS通信方式，并配置通信地址及保存参数；
通过北斗导航定位模块获取本地定位时间和经纬度；
当需要发送信息时，触摸显示模块输入相应数据信息，将数据信息及定位时间和经纬度进行数据融合，再选择北斗短报文发送或GSM/GPRS短信息发送；
当接收到北斗短报文或GSM/GPRS信息时，对接收的数据进行解析并显示。
进一步，将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通信基站模式，即
选择北斗短报文通信或GSM/GPRS通信方式，配置通信地址，还设定无线通讯单元所接入的WiFi设备、蓝牙设备、ZigBee设备，并保存参数；
通过北斗导航定位模块获取本地定位时间和经纬度；
当触摸显示模块输入相应数据信息时，对该数据信息及定位时间和经纬度、ZigBee数据进行数据融合，再选择北斗短报文发送或GSM/GPRS短信息发送；
或当接收到WiFi数据包时，对接收的WiFi数据及定位时间、经纬度和ZigBee数据进行数据融合；
当选择通信方式为北斗短报文通信时，将融合的数据包转换为北斗短报文自动发送，当选择通信方式为GSM/GPRS通信时，将融合的数据包转换为短信息自动发送；以及当接收到北斗短报文或GSM/GPRS信息时，对接收的数据进行解析，并转发给WiFi设备，或蓝牙设备，或ZigBee设备。
本发明的有益效果在于：
（1）北斗应急通信基站，利用北斗卫星系统提供的短报文双向通信能力，既可以作为应急通信基站，提供多种短距离无线通信节点接入服务方式，也可以作为独立的应急通信终端，扩展了设备的应用范围。
（2）在中国和周边地区均可使用，覆盖范围广，不受地理距离限制，有效地解决我国在频发的自然灾害情况下实施应急救灾和保证信息畅通的问题，可广泛应用于抗震救灾、野外作业、森林防火、交通、水利、远洋作业等应急通信系统，应用价值显著。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明一种北斗短报文应急通信基站的原理框图；
图2示出了本发明的北斗短报文应急通信基站的通信方法流程图。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
图1为本发明一种北斗短报文应急通信基站的原理框图。
如图1所示，本实施例1还提供了一种北斗短报文应急通信基站，包括：北斗短报文模块、GSM/GPRS模块、北斗导航定位模块、无线通讯单元，其中所述北斗短报文模块、GSM/GPRS模块分别通过第一通道选择模块与一处理器模块相连；以及所述处理器模块还与北斗导航定位模块和无线通讯单元相连。
具体的，所述北斗短报文模块、GSM/GPRS模块、北斗导航定位模块分别连接有北斗短报文天线、GSM/GPRS天线、北斗导航定位天线；所述北斗导航定位模块通过相应串口与处理器模块相连，所述处理器模块还连接有拓展UART接口用作外扩设备通信接口。
进一步，所述处理器模块适于将通过北斗导航定位模块获取的定位时间、经纬度与无线通讯单元接收的信息相融合；并将融合的数据包通过北斗短报文模块进行北斗短报文发送，或通过GSM/GPRS模块进行短信发送。
进一步，所述无线通讯单元包括：适于作为WiFi热点的WiFi模块，用于提供蓝牙设备无线接入服务的蓝牙模块；所述WiFi模块、蓝牙模块分别通过第二通道选择模块与处理器模块相连；以及所述无线通讯单元还包括：与处理器模块相连的ZigBee模块；所述处理器模块还与触摸显示模块（触摸屏）相连，且通过触摸显示模块输入相应控制指令、数据信息。
所述ZigBee模块用于ZigBee网络协调器，建立ZigBee网络，提供ZigBee节点无线接入服务，通过串口与处理器模块连接。
进一步，所述处理器模块适于将由触摸显示模块输入的数据信息与定位时间、经纬度及ZigBee模块获得数据信息相融合，并将融合的数据包通过控制指令选择北斗短报文模块发送、接收北斗短报文，或通过GSM/GPRS模块发送、接收短信。
优选的，所述北斗短报文应急通信基站还包括：电源模块，所述电源模块包括：光伏板，与该光伏板相连的充电控制单元，所述充电控制单元充放电端与蓄电池相连，所述充电控制单元的输出端作为北斗短报文应急通信基站的供电端。电源模块相当于应急电源作为后备电源，可光伏充电，在电力系统无法供电情况下，可以通过太阳能充电，为北斗应急通信基站提供电能。
所述第一、第二通道选择模块分别与处理器模块通过相应的串口相连，以及通过S1或S2端进行通道选择。
实施例2
在实施例1基础上，本实施例2提供了一种北斗短报文应急通信基站的通信方法，包括：
将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通讯终端模式（相当于将北斗短报文应急通信基站作为北斗短报文应急通信终端使用），或应急通信基站模式。
进一步，所述无线通讯单元包括：用作WiFi热点的WiFi模块，用于提供蓝牙设备无线接入服务的蓝牙模块；所述WiFi模块、蓝牙模块分别通过第二通道选择模块与处理器模块相连；以及所述无线通讯单元还包括：与处理器模块相连的ZigBee模块；所述处理器模块还与触摸显示模块相连；通过触摸显示模块输入相应控制指令、数据信息。
本实施例2中的关于无线通讯单元中的具体内容与实施例1中相同。
图2示出了本发明的北斗短报文应急通信基站的通信方法流程图。
进一步，将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通讯终端模式，即选择北斗短报文通信或GSM/GPRS通信方式，并配置通信地址及保存参数；通过北斗导航定位模块获取本地定位时间和经纬度；当需要发送信息时，触摸显示模块输入相应数据信息，将数据信息及定位时间和经纬度进行数据融合，再选择北斗短报文发送或GSM/GPRS短信息发送；当接收到北斗短报文或GSM/GPRS信息时，对接收的数据进行解析并显示。
进一步，将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通信基站模式，即选择北斗短报文通信或GSM/GPRS通信方式，配置通信地址，还设定无线通讯单元所接入的WiFi设备、蓝牙设备、ZigBee设备，并保存参数；通过北斗导航定位模块获取本地定位时间和经纬度；当触摸显示模块输入相应数据信息时，对该数据信息及定位时间和经纬度、ZigBee数据进行数据融合，再选择北斗短报文发送或GSM/GPRS短信息发送；或当接收到WiFi数据包时，对接收的WiFi数据及定位时间、经纬度和ZigBee数据进行数据融合；当选择通信方式为北斗短报文通信时，将融合的数据包转换为北斗短报文自动发送，当选择通信方式为GSM/GPRS通信时，将融合的数据包转换为短信息自动发送；以及当接收到北斗短报文或GSM/GPRS信息时，对接收的数据进行解析，并转发给WiFi设备，或蓝牙设备，或ZigBee设备。
其中，ZigBee模块作为ZigBee协调器，建立ZigBee网络，通过外设的ZigBee温湿度传感节点作为ZigBee网络终端节点构建相应ZigBee网络，以采集温、湿度并传给应急通信基站。
并且WiFi模块建立WiFi网络，提供WiFi热点服务，Android平板电脑接入该WiFi网络并与之通信。
在Android平板电脑应急通信APP输入通信报文信息，通过WiFi网络发送至北斗应急通信基站，处理器模块将接收的Android平板电脑信息、获取的定位时间和经纬度、ZigBee节点数据融合成数据帧，自动按选择的北斗短报文通信方式发送数据帧；
当接收到北斗短报文信息时，处理器模块进行数据解析、屏显，根据控制字段选择是否转发给Android平板电脑。
本实施例使用如下数据帧协议：
（1）北斗应急通信基站发送北斗短报文应用数据帧格式：
（2）北斗应急通信基站接收北斗短报文应用数据帧格式：
控制字段 信息内容
8bit，第0位为1表示短报文分段；第1-4位表示分段短报文序号；第5位为0表示为最后一个短报文分段；第6-7位是01时表示转发给WiFi设备，是10时表示转发给ZigBee节点。 数据信息内容，最长1672bit。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (9)

1.一种北斗短报文应急通信基站，其特征在于，包括：北斗短报文模块、GSM/GPRS模块、北斗导航定位模块、无线通讯单元，其中
所述北斗短报文模块、GSM/GPRS模块分别通过第一通道选择模块与一处理器模块相连；以及
所述处理器模块还与北斗导航定位模块和无线通讯单元相连。
2.根据权利要求1所述的北斗短报文应急通信基站，其特征在于，
所述处理器模块适于将通过北斗导航定位模块获取的定位时间、经纬度与无线通讯单元接收的信息相融合；并将融合的数据包通过北斗短报文模块进行北斗短报文发送，或通过GSM/GPRS模块进行短信发送。
3.根据权利要求2所述的北斗短报文应急通信基站，其特征在于，所述无线通讯单元包括：适于作为WiFi热点的WiFi模块，用于提供蓝牙设备无线接入服务的蓝牙模块；
所述WiFi模块、蓝牙模块分别通过第二通道选择模块与处理器模块相连；以及
所述无线通讯单元还包括：与处理器模块相连的ZigBee模块；
所述处理器模块还与触摸显示模块相连，且通过触摸显示模块输入相应控制指令、数据信息。
4.根据权利要求3所述的北斗短报文应急通信基站，其特征在于
所述处理器模块适于将由触摸显示模块输入的数据信息与定位时间、经纬度及ZigBee模块获得数据信息相融合，并将融合的数据包通过控制指令选择北斗短报文模块发送、接收北斗短报文，或通过GSM/GPRS模块发送、接收短信。
5.根据权利要求4所述的北斗短报文应急通信基站，其特征在于，所述北斗短报文应急通信基站还包括：电源模块，所述电源模块包括：光伏板，与该光伏板相连的充电控制单元，所述充电控制单元充放电端与蓄电池相连，所述充电控制单元的输出端作为北斗短报文应急通信基站的供电端。
6.一种如权利要求1所述的北斗短报文应急通信基站的通信方法，其特征在于，包括：
将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通讯终端模式，或应急通信基站模式。
7.根据权利要求6所述的通信方法，其特征在于，
所述无线通讯单元包括：用作WiFi热点的WiFi模块，用于提供蓝牙设备无线接入服务的蓝牙模块；
所述WiFi模块、蓝牙模块分别通过第二通道选择模块与处理器模块相连；以及
所述无线通讯单元还包括：与处理器模块相连的ZigBee模块；
所述处理器模块还与触摸显示模块相连；
通过触摸显示模块输入相应控制指令、数据信息。
8.根据权利要求7所述的通信方法，其特征在于，
将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通讯终端模式，即
选择北斗短报文通信或GSM/GPRS通信方式，并配置通信地址及保存参数；
通过北斗导航定位模块获取本地定位时间和经纬度；
当需要发送信息时，触摸显示模块输入相应数据信息，将数据信息及定位时间和经纬度进行数据融合，再选择北斗短报文发送或GSM/GPRS短信息发送；
当接收到北斗短报文或GSM/GPRS信息时，对接收的数据进行解析并显示。
9.根据权利要求7所述的通信方法，其特征在于，
将所述北斗短报文应急通信基站设置为应急通信基站模式，即
选择北斗短报文通信或GSM/GPRS通信方式，配置通信地址，还设定无线通讯单元所接入的WiFi设备、蓝牙设备、ZigBee设备，并保存参数；
通过北斗导航定位模块获取本地定位时间和经纬度；
当触摸显示模块输入相应数据信息时，对该数据信息及定位时间和经纬度、ZigBee数据进行数据融合，再选择北斗短报文发送或GSM/GPRS短信息发送；
或当接收到WiFi数据包时，对接收的WiFi数据及定位时间、经纬度和ZigBee数据进行数据融合；
当选择通信方式为北斗短报文通信时，将融合的数据包转换为北斗短报文自动发送，当选择通信方式为GSM/GPRS通信时，将融合的数据包转换为短信息自动发送；以及
当接收到北斗短报文或GSM/GPRS信息时，对接收的数据进行解析，并转发给WiFi设备，或蓝牙设备，或ZigBee设备。
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