CN105611643B - 一种无线数据传输装置与数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种无线数据传输装置与数据传输方法，主要包括：包括数据输入单元、微电源模块、微控制器、无线通讯模块，RFID、GPS芯片、加密与解密芯片等。本发明采用无线数据传输的方式，减少了从目标设备上拔出存储卡、插入读卡器、联接计算机等繁琐操作；同时采用RFID技术与数据加密技术相结合，保障了数据的可靠性与安全性；使用者可以安全、及时获取目标设备上存储卡的信息，避免信息获取的滞后性，具有在数据传输与存储卡领域的应用前景。

Description

一种无线数据传输装置与数据传输方法
技术领域
本发明涉及一种无线数据传输装置与数据传输方法，尤其涉及一种针对各种存储卡的无线数据传输装置与数据传输方法。
背景技术
存储卡，或称为闪存卡，是一种用于存放数字信息的电子闪存数据存储介质。由于其良好的兼容性，存储卡广泛应用于数码相机、手机等可移动设备中。然而对现有的存储卡中数据的读取，需要将其从原设备中拔出并插入特定的读卡器，与计算机相连后才可以进行，在信息的获取上存在滞后性，并且需要人工完成，较为繁琐。
现有的智能移动终端，如智能手机、平板电脑等，一般都未设置有标准USB接口，对于存储卡上信息的获取方式更为繁琐。
发明内容
为克服现有技术的缺陷，本发明第一方面的目的是提供一种无线数据传输装置，包括数据输入单元、微电源模块、微控制器、无线通讯模块，射频身份识别模块(RFID)、GPS芯片、加密与解密芯片。
所述数据输入单元由存储卡转换接口、高速数据传输模块与内存模块构成。所述存储卡转换接口，具有多种类型的接口，兼容现有技术的主流存储卡，实现目标设备的存储卡与所述内存模块的数据连接。所述现有技术的主流存储卡包括但不限于：SD卡、Mini SD卡、Micro SD卡、T-Flash卡、CF卡。所述内存模块的数据容量大于或等于目标设备的存储卡容量。进一步地，所述内存模块配置有一个容量扩展槽，以满足大容量的需求。
所述微电源模块为本发明的无线数据传输装置提供电能。所述微电源模块包括充电管理电路、稳压电路、低压指示和欠压保护电路，能对设备短时掉电情况及时做出响应。所述微电源模块包括可充电的锂电池，当所述微电源模块外接直流电源时，所述直流电源通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电的同时，也对所述锂电池充电，而当外接电源断电时，低压指示和欠压保护电路工作，直接由锂电池通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电。进一步地，所述微电源模块的另外一种实现方式为太阳能供电方式，包括稳压电路、低压指示和欠压保护电路，当所述微电源模块外接直流电源时，所述直流电源通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电，而当外接电源断电时，低压指示和欠压保护电路工作，直接由太阳能电池通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电。
所述微控制器为基于ARM的32位通用型微处理单元，工作频率为36MHz。所述微控制器负责控制内存模块与无线通讯模块协调工作，并将内存模块中临时存储的数据传输至无线通讯模块中，控制无线通讯模块将数据发出。
所述微控制器上设置有两个按钮A和B，当揿按A按钮时所述微控制器进入自动模式，揿按B按钮所述微控制器停止工作。进一步地，所述微控制器还包括控制模块，所述微控制器与所述控制模块相连接。控制模块实现的一种方式为LCD或LED显示屏、按键键盘。控制模块的另一种实现方式为移动终端(如手机、平板电脑等)上安装的智能App。当长按微控制器上的A按钮超过2s后，所述微控制器进入控制模式。
所述无线通讯模块为Wi-Fi、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS/CDMA或3G/4G/5G中的一种或多种组合。
所述射频身份识别模块(RFID)用于向所述微控制器发送无线数据传输装置的身份信息。
所述GPS定位芯片为SiRF star IV(GPM300)，当GPS定位芯片的位置数据信息传输至所述微处理器时，所述微处理器根据所述无线数据传输装置与用户指定终端的距离自动选择所述无线通讯模块的通讯方式。
所述加密与解密芯片安装于所述微控制器上，对所述无线数据传输装置向用户指定终端发送的数据进行加密和解密。
所述无线通讯模块将数据发送至用户指定终端，并随时查看。所述终端为计算机、服务器、智能电视等设备，所述终端还可以是手机、平板电脑等移动终端。
本发明第二方面的目的是提供一种无线数据传输装置的数据传输方法，具体步骤如下：
(1)初始化无线传输装置。
(2)目标设备的存储卡接入至存储卡转换接口，所述存储卡转换接口检测到存储卡接入后，内存模块与目标设备的存储卡建立数据连接，自动将数据通过高速数据传输模块发送至内存模块，形成临时存储的数据。进一步地，当数据较大时，所述内存模块配置有一个容量扩展槽，可插入内存扩展卡，以满足大容量的需求。
(3)揿按微控制器上的A按钮，所述微控制器进入自动模式，所述自动模式为所述微处理器预存的自动处理程序，进入步骤(4)，揿按B按钮所述微控制器停止工作。进一步地，当长按微控制器上的A按钮超过2s后，所述微控制器进入控制模式，即进入步骤(7)。
所述微处理器预存的自动处理程序包括步骤(4)(5)(6)。
(4)所述微控制器接收GPS定位芯片发送的位置数据信息。根据所述无线数据传输装置与用户指定终端的距离自动选择所述无线通讯模块的通讯方式，当所述距离在1m以内时所述微处理器自动打开红外通讯方式，当所述距离在1～20m时所述微处理器自动选用蓝牙通讯方式，当所述距离在20～100m时所述微处理器自动选用ZigBee通讯方式，当所述距离在100m以上时所述微处理器自动选用Wi-Fi通讯方式，用户可根据实际需要选择GPRS/CDMA或3G/4G/5G等蜂窝移动网络的通讯方式。
(5)所述微控制器接收射频身份识别模块(RFID)发送的身份信息，发送至无线传输模块与用户指定终端建立通讯，通过身份验证。
(6)所述微控制器自动识别内存临时存储的数据，并通过加密与解密芯片对内存临时存储的数据加密，发送至无线通讯模块，并传输至用户指定终端，所述加密和解密的方法为：基于公用密匙和私有密匙的3DES算法。
(7)在控制模式下，操作者通过控制模块对微控制器及无线通讯模块进行参数配置。控制模块实现的一种方式为LCD或LED显示屏、按键键盘，控制模块的另一种实现方式为移动终端(如手机、平板电脑等)上安装的智能App。
(8)数据传输到用户指定终端，所述终端自动向所述微控制器发送解密请求，所述微控制器验证所述终端的ID并通过后，向所述终端发送解密信号，将数据解密。
(9)所述内存模块临时存储的数据由微处理器通过无线通讯模块，发送至用户终端并解密完毕后，内存模块自动格式化，自动删除其临时存储的数据。
本发明涉及的一种无线数据传输装置与数据传输方法，将目标设备原本存储至存储卡中的数据自动发送至互联网上的服务器、个人计算机或移动终端上，利用计算机或移动终端即可随时随地查看所述存储卡上的数据。
本发明体积小，可随时插拔，使用方便；采用存储卡转换接口，减少了从目标设备上拔出存储卡、插入读卡器、联接计算机等繁琐操作，使得数据的传输简便易行；采用多种控制方式相结合，可满足不同需求人群对产品的要求。
本发明采用RFID技术与数据加密技术相结合，保障了数据的可靠性与安全性，具有应用前景。
本发明采用微控制器及无线通讯模块，可以无需特定读卡器，直接将原本写入存储卡的数据发送至指定终端，并使用户可以通过指定终端直接访问，可以及时获取目标设备上存储卡的信息，避免了信息获取的滞后性。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案作进一步描述。应该理解，下面的实施例只是作为具体说明，而不限制本发明的范围，同时本领域的技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。
实施例1
一种无线数据传输装置，包括数据输入单元、微电源模块、微控制器、无线通讯模块，射频身份识别模块(RFID)、GPS芯片、加密与解密芯片。
所述数据输入单元由存储卡转换接口、高速数据传输模块与内存模块构成。所述存储卡转换接口，具有多种类型的接口，兼容现有技术的主流存储卡，实现目标设备的存储卡与所述内存模块的数据连接。所述现有技术的主流存储卡包括但不限于：SD卡、Mini SD卡、Micro SD卡、T-Flash卡、CF卡。所述内存模块的数据容量大于或等于目标设备的存储卡容量。
所述微电源模块为本发明的无线数据传输装置提供电能。所述微电源模块的另外一种实现方式为太阳能供电方式，包括稳压电路、低压指示和欠压保护电路，当所述微电源模块外接直流电源时，所述直流电源通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电，而当外接电源断电时，低压指示和欠压保护电路工作，直接由太阳能电池通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电。
所述微控制器为基于ARM的32位通用型微处理单元，工作频率为36MHz。所述微控制器负责控制内存模块与无线通讯模块协调工作，并将内存模块中临时存储的数据传输至无线通讯模块中，控制无线通讯模块将数据发出。
所述微控制器上设置有两个按钮A和B，当揿按A按钮时所述微控制器进入自动模式，揿按B按钮所述微控制器停止工作。所述微控制器还包括控制模块，所述微控制器与所述控制模块相连接。控制模块实现的一种方式为LCD或LED显示屏、按键键盘。控制模块的另一种实现方式为移动终端(如手机、平板电脑等)上安装的智能App。当长按微控制器上的A按钮超过2s后，所述微控制器进入控制模式。
所述无线通讯模块为Wi-Fi、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS/CDMA或3G/4G/5G中的一种或多种组合。
所述射频身份识别模块(RFID)用于向所述微控制器发送无线数据传输装置的身份信息。
所述GPS定位芯片为SiRF star IV(型号：GPM300)，当GPS定位芯片的位置数据信息传输至所述微处理器时，所述微处理器根据所述无线数据传输装置与用户指定终端的距离自动选择所述无线通讯模块的通讯方式。
所述加密与解密芯片安装于所述微控制器上，对所述无线数据传输装置向用户指定终端发送的数据进行加密和解密。
所述无线通讯模块将数据发送至用户指定终端计算机，并随时查看。
实施例2
一种无线数据传输装置，包括数据输入单元、微电源模块、微控制器、ZigBee无线通讯模块、控制模块。
所述数据输入单元包括存储卡转换接口、内存模块和高速数据传输模块。
目标设备为佳能EOS 700D相机，其存储卡为SD卡，配置有可传输数据的数码输出端子。
将无线数据传输模块的存储卡转换接口，直接连接配备有Hi-Speed USB的数码输出端子，实现目标设备的SD存储卡与所述内存模块形成数据连接。所述存储卡转换接口检测到目标设备的存储卡接入时，自动将数据通过高速数据传输模块发送至内存模块，形成临时存储的数据。所述内存模块的数据容量大于或等于目标存储卡的容量。所述微电源模块为无线数据传输模块提供电能。所述微电源模块设置有一个开关，用以控制所述无线数据传输模块的开启或关闭。所述微电源模块采用锂电池提供电能。所述微控制器，控制内存模块与ZigBee无线通讯模块协调工作，并将内存模块中的临时存储的数据传输至ZigBee无线通讯模块中，控制ZigBee无线通讯模块将数据发出。所述微控制器上设置有两个按钮A和B，当按A按钮时所述微控制器进入自动模式，所述微处理器预存有自动处理程序，为存储卡内的数据处理提供解决方案：所述微控制器自动识别内存临时存储的数据，发送至ZigBee无线通讯模块，按B按钮所述微控制器停止工作。在所述内存模块临时存储的数据由微处理器转移至ZigBee无线通讯模块，并发送完毕后，内存模块自动格式化，自动删除其临时存储的数据。当长按A按钮超过2s后，所述微控制器进入控制模式，所述微控制器与控制模块相连接，便于操作者对微控制器及ZigBee无线通讯模块进行配置。控制模块的另一种实现方式为智能手机上安装的App。所述ZigBee无线通讯模块将数据发送至用户手机上，可随时查看。
实施例3
一种无线数据传输装置的数据传输方法，步骤如下：
(1)初始化无线传输装置。
(2)目标设备的存储卡接入至存储卡转换接口，所述存储卡转换接口检测到存储卡接入后，内存模块与目标设备的存储卡建立数据连接，自动将数据通过高速数据传输模块发送至内存模块，形成临时存储的数据。所述内存模块配置有一个容量扩展槽，可插入内存扩展卡，以满足大容量的需求。
(3)揿按微控制器上的A按钮，所述微控制器进入自动模式，所述自动模式为所述微处理器预存的自动处理程序。
(4)所述微控制器接收GPS定位芯片发送的位置数据信息。根据所述无线数据传输装置与用户指定终端的距离自动选择所述无线通讯模块的通讯方式，当所述距离在1m以内时所述微处理器自动打开红外通讯方式，当所述距离在1～20m时所述微处理器自动选用蓝牙通讯方式，当所述距离在20～100m时所述微处理器自动选用ZigBee通讯方式，当所述距离在100m以上时所述微处理器自动选用Wi-Fi通讯方式，用户可根据实际需要选择GPRS/CDMA或3G/4G/5G等蜂窝移动网络的通讯方式。
(5)所述微控制器接收射频身份识别模块(RFID)发送的身份信息，发送至无线传输模块与用户指定终端建立通讯，通过身份验证。
(6)所述微控制器自动识别内存临时存储的数据，并通过加密与解密芯片对内存临时存储的数据加密，发送至无线通讯模块，并传输至用户指定终端，所述加密和解密的方法为：基于公用密匙和私有密匙的3DES算法。
(7)数据传输到用户指定终端，所述终端自动向所述微控制器发送解密请求，所述微控制器验证所述终端的ID并通过后，向所述终端发送解密信号，将数据解密。
(8)所述内存模块临时存储的数据由微处理器通过无线通讯模块，发送至用户终端并解密完毕后，内存模块自动格式化，自动删除其临时存储的数据。

Claims (9)

1.一种无线数据传输装置，其特征在于：包括数据输入单元、微电源模块、微控制器、无线通讯模块，射频身份识别模块(RFID)、GPS芯片、加密与解密芯片；
所述数据输入单元由存储卡转换接口、高速数据传输模块与内存模块构成；所述存储卡转换接口，具有多种类型的接口，兼容现有技术的主流存储卡，实现目标设备的存储卡与所述内存模块的数据连接；所述现有技术的主流存储卡包括但不限于：SD卡、Mini SD卡、Micro SD卡、T-Flash卡、CF卡；所述内存模块的数据容量大于或等于目标设备的存储卡容量；
所述微电源模块为无线数据传输装置提供电能；所述微电源模块包括充电管理电路、稳压电路、低压指示和欠压保护电路，能对设备短时掉电情况及时做出响应；所述微电源模块包括可充电的锂电池，当所述微电源模块外接直流电源时，所述直流电源通过稳压电路对数据采集单元、数据发送单元、数据转换单元供电的同时，也对所述锂电池充电，而当外接电源断电时，低压指示和欠压保护电路工作，直接由锂电池通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电；
所述微控制器为基于ARM的32位通用型微处理单元，工作频率为36MHz；所述微控制器负责控制内存模块与无线通讯模块协调工作，并将内存模块中临时存储的数据传输至无线通讯模块中，控制无线通讯模块将数据发出；
所述微控制器上设置有两个按钮A和B，当揿按A按钮时所述微控制器进入自动模式，揿按B按钮所述微控制器停止工作；
所述无线通讯模块为Wi-Fi、ZigBee、红外、蓝牙、GPRS/CDMA或3G/4G/5G中的一种或多种组合；
所述射频身份识别模块(RFID)用于向所述微控制器发送无线数据传输装置的身份信息；
所述GPS定位芯片为SiRF star IV(GPM300)，当GPS定位芯片的位置数据信息传输至微处理器时，微处理器根据所述无线数据传输装置与用户指定终端的距离自动选择所述无线通讯模块的通讯方式；
所述加密与解密芯片安装于所述微控制器上，对所述无线数据传输装置向用户指定终端发送的数据进行加密和解密；
所述无线通讯模块将数据发送至用户指定终端，并随时查看。
2.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述内存模块配置有一个容量扩展槽。
3.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述微控制器还包括控制模块；控制模块实现的一种方式为LCD或LED显示屏、按键键盘；控制模块的另一种实现方式为移动终端上安装的智能App；当长按微控制器上的A按钮超过2s后，所述微控制器进入控制模式；所述控制模式由控制模块实现。
4.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述用户指定终端为计算机、服务器、智能电视。
5.根据权利要求1所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述用户指定终端为手机、平板电脑。
6.根据权利要求1～5任一项所述的一种无线数据传输装置，其特征在于：所述微电源模块的另外一种实现方式为太阳能供电方式，包括稳压电路、低压指示和欠压保护电路，当所述微电源模块外接直流电源时，所述直流电源通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电，而当外接电源断电时，低压指示和欠压保护电路工作，直接由太阳能电池通过稳压电路对所述数据采集单元、所述数据发送单元、所述数据转换单元供电。
7.一种无线数据传输装置的数据传输方法，其特征在于：所述数据传输方法是基于权利要求1～6任一项所述一种无线数据传输装置；具体步骤如下：
(1)初始化无线传输装置；
(2)目标设备的存储卡接入至存储卡转换接口，所述存储卡转换接口检测到存储卡接入后，内存模块与目标设备的存储卡建立数据连接，自动将数据通过高速数据传输模块发送至内存模块，形成临时存储的数据；
(3)揿按微控制器上的A按钮，所述微控制器进入自动模式，所述自动模式为微处理器预存的自动处理程序，进入步骤(4)，揿按B按钮所述微控制器停止工作；
微处理器预存的自动处理程序包括步骤(4)(5)(6)；
(4)所述微控制器接收GPS定位芯片发送的位置数据信息；根据所述无线数据传输装置与用户指定终端的距离自动选择所述无线通讯模块的通讯方式，当所述距离在1m以内时微处理器自动打开红外通讯方式，当所述距离在1～20m时微处理器自动选用蓝牙通讯方式，当所述距离在20～100m时微处理器自动选用ZigBee通讯方式，当所述距离在100m以上时微处理器自动选用Wi-Fi通讯方式，用户可根据实际需要选择GPRS/CDMA或3G/4G/5G等蜂窝移动网络的通讯方式；
(5)所述微控制器接收射频身份识别模块(RFID)发送的身份信息，发送至无线传输模块与用户指定终端建立通讯，通过身份验证；
(6)所述微控制器自动识别内存临时存储的数据，并通过加密与解密芯片对内存临时存储的数据加密，发送至无线通讯模块，并传输至用户指定终端，所述加密和解密的方法为：基于公用密匙和私有密匙的3DES算法；
(7)数据传输到用户指定终端，所述终端自动向所述微控制器发送解密请求，所述微控制器验证所述终端的ID并通过后，向所述终端发送解密信号，将数据解密；
(8)所述内存模块临时存储的数据由微处理器通过无线通讯模块，发送至用户终端并解密完毕后，内存模块自动格式化，自动删除其临时存储的数据。
8.根据权利要求7所述的一种无线数据传输装置的数据传输方法，其特征在于：当数据较大时，步骤(2)所述内存模块配置有一个容量扩展槽，可插入内存扩展卡，以满足大容量的需求。
9.根据权利要求7或8所述的一种无线数据传输装置的数据传输方法，其特征在于：所述数据传输方法是基于权利要求4所述的一种无线数据传输装置；在步骤(3)，当长按微控制器上的A按钮超过2s后，所述微控制器进入控制模式；
在所述控制模式下，操作者通过控制模块对微控制器及无线通讯模块进行参数配置；控制模块实现的一种方式为LCD或LED显示屏、按键键盘，控制模块的另一种实现方式为移动终端上安装的智能App，所述终端为手机或平板电脑。
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