CN106330233A - 一种智能无线通信终端 - Google Patents

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王璐
葛晓斌
朱宏伟
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种智能无线通信终端，属于通信技术领域。所述终端包括天线、射频电路、传感器、存储器、外设、射频收发器、PMU、CPU、GPS、蓝牙、Speaker&Microphone、电池和USB。所述终端一方面提供手机不具备的长距离的通信能力，另一方面将终端接收到的所述的数据转换成更直观的图形和文字，同时还可利用智能手机的云端服务，为用户提供增值服务；从而实现专业通信与民用通信设备相结合，更好的服务用户。

Description

一种智能无线通信终端
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种新型智能无线通信终端。
背景技术
户外运动在国外已经是一种生活方式，在国内，这几年户外运动也在快速发展。登山、骑行、徒步、穿越、垂钓、航海等户外运动经常在无基站信号覆盖的大山、沙漠、草原、森林、海上等环境下开展的。甚至有很多户外俱乐部，已经将此运动推广到儿童中，提高儿童对大自然的认识，提高身体素质和团体协作能力。但是在此环境中，常常伴随着受伤、迷路、失温等各种风险，这就需要在手机不能通信的情况下，有一种设备能够让团队成员之间通信的设备。这种设备不但要能够进行实时语音通信，同时还能够将位置、环境参数、生命体征参数等进行通信，以便团队成员或者活动组织方能够快速进行救援。但现在的通信设备比如对讲机或者卫星电话，都一定的缺陷：
1.卫星电话价格昂贵，只能进行点对点的通信，不适合团队通信。通信对环境的要求高，在恶劣环境下，通信可靠性不高；
2.对讲机虽然可以避免卫星通信的问题，但是它仅仅支持语音通信。在一些陌生环境下，不能直观的向团队其他成员反馈具体位置、环境参数、生命体征等救援的必要信息。
发明内容
基于以上现有户外通信设备的缺陷，同时智能手机强大的图形展示和计算处理能力，成为用户日常生活不可或缺的通信设备，无论是在日常生活还是进行户外作业，基本上都会随身携带智能手机。有鉴于此，本发明提供一种智能无线通信终端，所述终端一方面提供手机不具备的长距离的通信能力，包括实时语音和数据的通信，另一方面利用智能手机的图形展示和计算处理能力，将终端接收到的所述的数据转换成更直观的图形和文字，同时还可利用智能手机的云端服务，为用户提供离线地图、轨迹参考、轨迹保存和分享等增值服务。从而实现专业通信与民用通信设备相结合，更好的服务用户。
本发明提供的智能无线通信终端，所述终端包括天线、射频电路、传感器、存储器、外设、射频收发器、PMU、CPU、GPS、蓝牙、Speaker&Microphone、电池和USB。终端之间可实现3-5Km范围内的语音通信，同时可进行数据(位置、轨迹、环境参数、生命体征等)通信。终端接收到的数据可通过蓝牙BLE同用户智能设备(手机、Pad、个人电脑等常用设备)进行无线连接，并将数据传输到智能手机上的App上，并利用智能设备良好的图形展示和处理能力，通过App实现组队，并将终端传输来的数据(位置、轨迹、环境参数、生命体征等)转换成文字、图形和动画等方式展示给用户，更能让智能手机之间无公网信号的情况下，通过终端实现数据(短消息)和语音通信，大大降低实现同功能产品成本的同时，提高了用户的体验。
本发明的优点在于：
(1)实现长距离通信，同时传输实时语音和数据信息；
(2)智能手机同本发明终端相结合，可提供离线地图、位置、轨迹等其他增值服务；
(3)可实现用户数据的收集、整理、分析，提供大数据服务；
(4)可大大降低相同功能终端的成本；
附图说明
图1是本发明终端通信功能模块示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
本发明提供一种新型智能无线通信终端，所述终端可采集语音、位置、轨迹、环境参数、生命体征等数据。任意两个终端之间可实现3-5Km的无线通信，通信包括实时语音和位置、轨迹、环境参数、生命体征、短消息以及控制命令等数据。终端可通过蓝牙BLE同智能设备如智能手机、Pad、个人电脑等进行无线连接。通过智能设备上的App实现终端的组队控制，终端只在组队的队伍内部进行无线通信；任意两个终端之间的通信数据通过蓝牙BLE传输给智能设备上的App，App经过处理，对用户提供文字、图片和动画，以便用户更直观的理解通信数据。
所述的蓝牙BLE包括蓝牙IC及附属电路和蓝牙天线，可使终端同智能设备进行无线连接，建立智能设备的App同任意终端的数据链路。使终端接收的数据可传给智能设备的App，以便进一步处理。也可使App编辑的短信发送给终端，通过终端发送给其他终端，进行短消息通信。所述终端接收的数据包括位置、轨迹、环境参数、生命体征、短消息以及控制命令等。
如图1所示，本发明提供的新型智能无线通信终端包括天线、射频电路、传感器、存储器、外设、射频收发器(RF Transceiver)、PMU、CPU、GPS、蓝牙、Speaker&Microphone、电池和USB。
GPS包括GPS IC及附属电路和GPS天线，实现通过卫星授时让终端之间保持时间同步，同时对当前位置进行定位。
RF Transceiver(射频收发器)包括语音Transceiver模块(语音收发模块)和数字Transceiver模块(数据收发模块)及其附属电路，负责将CPU送来的实时语音或者数据信息调制成适合户外环境下传播的150M/400MHz频率进行发射，或者对接收到的150M/400MHz信息进行解调送给CPU进行处理。射频收发器可以用一套电路来完成对实时语音和数据的收发处理。也可以采用两套电路分别对实时语音、数据进行收发处理。
射频电路包括双工器、发射电路和接收电路。双工器将语音和数据分成不同的信道同时进行收发工作，并隔离语音和数据电路，让彼此互不干扰。发射电路包含RF功放和匹配电路对射频收发器送出的150M/400MHz高频信号进行放大，以提高传输距离。接收电路包含滤波和低噪声放大电路，滤除无用信号和放大接收到的有效信号，提高接收能力。
所述的传感器包括气压计、温度传感器、湿度传感器、生命体征传感器等，分别检测当前的海拔、温度、湿度和用户的生命体征等参数，并将检测的参数传送给CPU进行处理。
PMU电源管理模块，将电池调整成各模块(射频电路、射频收发器和CPU)需要的供电电压进行供电，或者将USB馈入的充电电压电流进行调整，对电池进行充电。所述的PMU电源管理模块可以为射频收发器和射频电路供电，以及通过CPU为蓝牙、GPS和传感器供电。
所述的电池对PMU电源管理模块提供电能，并通过PMU电源管理模块进行电能补充。
USB通过PMU电源管理模块对电池进行充电，还可通过USB对CPU的固件进行升级。
所述外设包含开关、音量调节按钮、信道调整按钮、SOS按钮、LCD等外部输入控制按钮。
Speak&Microphone(喇叭和麦克风)，Microphone(麦克风)采集外部声音并转换成电信号送入CPU进行进一步处理。Speak(喇叭)将CPU送来的电信号转换成声音进行广播。
存储器存储固件程序和程序运行中需要进一步处理的中间数据，并等待CPU进行处理。
CPU对各功能模块(GPS、蓝牙、传感器、存储器、射频收发器、外设、PMU电源管理模块、喇叭和麦克风等)进行管理，包括：
(1).GPS采集授时信息和位置信息送给CPU，CPU利用授时信息进行同步，并控制各功能模块分时通信。CPU对于收到的位置信息通过蓝牙送智能设备的App，在App的离线地图显示位置,同时控制位置信息送给射频收发器调制成射频信号，通过射频电路和天线发送给队友；
(2).CPU接收传感器的各种参数(包括气压、温度、湿度和生命体征参数)，并根据需要通过蓝牙送给智能设备App，或者通过RF transceiver转换成射频信号，通过射频电路和天线传送给队友；
(3).CPU对麦克风采集的语音信号进行编码送射频收发器转化成射频信号，通过射频电路和天线传送给队友；
(4).CPU对射频收发器送来的信号进行处理，语音送喇叭转成声音信号，数据通过蓝牙送智能设备App进行进一步处理；
(5).CPU对外设激发的功能进行处理，并控制相应模块进行操作。如音量调节、频道调节、开关机等；
(6).CPU根据整机的工作状态，调节各模块处于不同的工作模式(休眠、待机、工作等)；
天线实现将射频信号转换成空间电磁波进行发射，或者将接收到的电磁波转成射频信号供射频收发器进行进一步处理。

Claims (2)

1.一种智能无线通信终端，其特征在于：所述终端包括天线、射频电路、传感器、存储器、外设、射频收发器、PMU、CPU、GPS、蓝牙、Speaker&Microphone、电池和USB；
GPS包括GPS IC及附属电路和GPS天线，实现通过卫星授时让终端之间保持时间同步，同时对当前位置进行定位；
频收发器包括语音收发模块和数据收发模块及其附属电路，负责将CPU送来的实时语音或者数据信息调制成适合户外环境下传播的150M/400MHz频率进行发射，或者对接收到的150M/400MHz信息进行解调送给CPU进行处理；
射频电路包括双工器、发射电路和接收电路，双工器将语音和数据分成不同的信道同时进行收发工作，并隔离语音和数据电路，让彼此互不干扰；发射电路包含RF功放和匹配电路对射频收发器送出的150M/400MHz高频信号进行放大；接收电路包含滤波和低噪声放大电路，滤除无用信号和放大接收到的有效信号；
所述的传感器检测当前的海拔、温度、湿度和用户的生命体征参数，并将检测的参数传送给CPU进行处理；
PMU电源管理模块，将电池调整成需要的供电电压进行供电，或者将USB馈入的充电电压电流进行调整，对电池进行充电；所述的PMU电源管理模块为射频收发器和射频电路供电，以及通过CPU为蓝牙、GPS和传感器供电；
所述的电池对PMU电源管理模块提供电能，并通过PMU电源管理模块进行电能补充；
USB通过PMU电源管理模块对电池进行充电，还通过USB对CPU的固件进行升级；
所述外设包含外部输入控制按钮；
Speak&Microphone，Microphone采集外部声音并转换成电信号送入CPU进行进一步处理；Speak将CPU送来的电信号转换成声音进行广播；
存储器存储固件程序和程序运行中需要进一步处理的中间数据，并等待CPU进行处理。
2.根据权利要求1所述的一种智能无线通信终端，其特征在于：CPU对各功能模块进行管理，包括：
(1).GPS采集授时信息和位置信息送给CPU，CPU利用授时信息进行同步，并控制各功能模块分时通信；CPU对于收到的位置信息通过蓝牙送智能设备的App，在App的离线地图显示位置,同时控制位置信息送给射频收发器调制成射频信号，通过射频电路和天线发送给队友；
(2).CPU接收传感器的参数，并根据需要通过蓝牙送给智能设备App，或者通过RFtransceiver转换成射频信号，通过射频电路和天线传送给队友；
(3).CPU对麦克风采集的语音信号进行编码送射频收发器转化成射频信号，通过射频电路和天线传送给队友；
(4).CPU对射频收发器送来的信号进行处理，语音送喇叭转成声音信号，数据通过蓝牙送智能设备App进行进一步处理；
(5).CPU对外设激发的功能进行处理，并控制相应模块进行操作；
(6).CPU根据整机的工作状态，调节各模块处于不同的工作模式。
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