CN107027193A - 一种数据交互装置以及具有该装置的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种数据交互装置以及具有该装置的电子设备，所述数据交互装置包括与外部的第一终端设备通信连接并与移动通信网络连接的无线接口模块，与第二终端设备连接的工业接口模块，以及分别与所述无线接口模块和工业接口模块连接的数据处理模块，以建立所述第一终端设备和第二终端之间的通信连接和数据传输。本发明将多种无线通信接口集成到一起，既提高了可靠性和灵活性又降低了成本，还具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点。

Description

一种数据交互装置以及具有该装置的电子设备
技术领域
本发明涉及电子领域，特别是一种数据交互装置以及具有该装置的电子设备。
背景技术
移动互联网是一种通过智能移动终端，采用移动无线通信方式获取业务和服务的新兴业务，包含终端、软件和应用三个层面。终端层包括智能手机、平板电脑、电子书、MID等；软件包括操作系统、中间件、数据库和安全软件等。应用层包括休闲娱乐类、工具媒体类、商务财经类等不同应用与服务。随着技术和产业的发展，未来，LTE(长期演进，4G通信技术标准之一)和NFC(近场通信，移动支付的支撑技术)等网络传输层关键技术也将被纳入移动互联网的范畴之内。随着移动终端的智能化和无线覆盖的需求日益增长，从办公室、住宅到公共场所，无所不在的WiFi无线应用正在改变我们的生活，我们正在走进“设备随身，网络随行”的无线网络生活。
而目前无线网络的应用主要是用于信息的查询和共享，并没有完全应用到生活中的各个领域，也没有一款产品能够同时通过各种联网方式与工业上的各设备进行数据通信，以达到生活更加便利的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集成了多种无线通信接口的数据交互装置以及具有该装置的电子设备。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：
一种数据交互装置，包括与外部的第一终端设备通信连接并与移动通信网络连接的无线接口模块，与第二终端设备连接的工业接口模块，以及分别与所述无线接口模块和工业接口模块连接的数据处理模块，以建立所述第一终端设备和第二终端之间的通信连接和数据传输，其中所述无线接口模块包括多种无线接口，所述工业接口模块包括多种工业接口。
其中，所述数据处理模块还与一微处理器电连接，其对所述数据处理模块中处理的数据进行加密保护。
其中，所述数据处理模块、无线接口模块和工业接口模块分别配置有独立的子电源模块，且各子电源模块分别与一主电源模块连接。
其中，所述无线接口模块包括WiFi接口、蓝牙接口、iBeacon接口以及3G/4G接口。
其中，所述工业接口模块包括串口、以太网接口、PCIE接口、ISA接口和GPIO接口。
其中，所述数据交互装置还包括与数据处理模块连接的信息读取模块，所述信息读取模块配置为读取外部的卡装置的信息，并将该信息传输至所述数据处理模块。
其中，所述信息读取模块至少包括第一接口模块和第二接口模块，且该第一接口模块和第二接口模块分别与所述数据处理模块连接，以分别读取信息。
其中，所述第一接口模块包括接触式读卡器和非接触式读卡器，所述第二接口模块包括USB接口、串口、SD/TF卡接口和GPIO接口。
本发明还提供了一种具有如上所述的电子设备，所述电子设备中的控制装置与所述工业接口模块连接，以接收控制信号。
其中，所述电子设备为自动售货机或自动点单装置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明所提供的数据交互装置将Wifi,iBeacon,GPS,RFID,NFC等无线通信接口集成到一起，既提高了可靠性和灵活性又降低了成本。
2、本发明具有体积小、重量轻、成本低、外围元件少、安装调试简单、使用方便的优点。
附图说明
图1为本发明实施例中的一种数据交互装置的结构示意图。
附图标记说明
1-无线接口模块 2-工业接口模块
3-数据处理模块 4-微处理器
5-主电源模块 6-信息读取模块
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
如图1所示，为本发明实施例中的数据交互装置的结构示意图，其中包括与外部的第一终端设备通信连接并与移动通信网络连接的无线接口模块1，与第二终端设备连接的工业接口模块2，以及分别与无线接口模块1和工业接口模块2连接的数据处理模块3，以建立第一终端设备和第二终端设备之间的通信连接和数据的传输。其中，无线接口模块1中包括多个无线接口，工业接口模块2中包括多种工业接口，以实现通过不同的无线通信方式与相应的第二终端连接。其中，数据处理模块4根据无线接口模块1接收的信息通过工业接口模块2向第二终端设备发送控制其操作的电信号，以及将工业接口模块2接收到的信息通过无线接口模块1向第一终端设备发送控制其操作或显示数据的电信号。以建立所述第一终端设备和第二终端之间的通信连接和数据传输。另外，数据处理模块3还与一微处理器4电连接，其可以对数据处理模块3中处理的数据进行加密保护，起到安全存储和安全传输的功能。而且本发明实施例中的数据处理模块3内包括主处理器、ROM存储器和RAM存储器，以对数据进行处理和存储。
本实施例中的数据处理模块3、无线接口模块1和工业接口模块2分别配置有独立的子电源模块，且各子电源模块分别与一主电源模块5连接。主电源模块5主要保证数据处理模块3的主处理器和各存储器的供电，其特点是一旦工作，负载稳定，不存在负载动态范围很大的情况，但是主电源模块的器件多是高速数字器件，因此在抗扰和稳定方面要多关注。另外，数据处理模块3采用2-4的是核ARMv7架构的处理器，在处理能力高且成本低。
另外，本实施例中的无线接口模块1包括WiFi接口、蓝牙接口、iBeacon接口以及3G/4G接口，以实现对第一终端设备的通信连接，该第一终端设备可以是手机、PAD、笔记本电脑等电子设备。对于无线接口模块1中的子电源模块，由于无线接口模块1负载的特点是动态范围大，功耗极值大，因此为各接口独立设置了子电源模块，其中，由于无线接口包含的设备都是在空间电场工作的，且需要天线，对外界的电磁干扰隔离十分重要，这是工业应用设备的设计难点之一，因此，该子电源模块采用分体式设计，以便于安排安装位置，协调现场安装位置与电磁环境的平衡。本实施例中的WIFI接口具有AP热点功能，符合802.11x标准协议，3G/4G接口采用工业模块，最多可支持5模13频制式，蓝牙BLE接口支持标准4.0协议，而iBeacon接口支持与Apple的蓝牙数据通讯。
而工业接口模块2包括串口、以太网接口、PCIE接口、ISA接口和GPIO接口，以实现和第二终端设备的数据连接，本实施例中的第二终端设备可以是自动售货机、自动点单装置等。对于工业接口的子电源模块的要求是抗噪，抗干扰，抗冲击，电源地线隔离，且本实施例中应用的工业接口为嵌入式接口。
在一优选实施例中，数据交互装置还包括与数据处理模块3连接的信息读取模块6，该信息读取模块6配置为读取外部卡装置的信息，并将该信息传输至所述数据处理模块3。本实施例中的信息读取模块至少包括第一接口模块和第二接口模块，且该第一接口模块和第二接口模块分别与所述数据处理模块连接。其中，第一接口模块包括接触式读卡器和非接触式读卡器，第二接口模块包括USB接口、串口、SD/TF卡接口和GPIO接口。具体的，本实施例中的主处理设计与一般嵌入式系统不同，不采用一个根hub加菊花链的形式而是采用多个根hub对应不同接口模块的设计，避免因一个接口模块设备异常造成整个系统瘫痪的问题。信息读取模块6也设置有独立的子电源模块，需要保证供电充足，至少保证每个接口提供500mA的电流供应。由于该部分接口经常连接专用设备，而很多专用设备不符合工业现场的设计要求，因此除供电需求之外，需要考虑设备的断电，重启，而不影响系统，因此需要考虑特殊的电路设计及辅助IO或者开关，保证设备可以暂时从系统中卸载而不必影响主系统的正常工作。
另外，本发明还提供了一种电子设备，该电子设备中设置有如上所述的数据交互装置，且电子设备内的控制装置与工业接口模块2连接，以接收和发送控制信号。本实施例中的电子设备为自动售货机或自动点单装置。
本实施例中的第一终端设备和作为第二终端设备的电子设备的操作系统可以是嵌入式Android系统，其兼顾系统通用性和嵌入式特性。并且，本实施例的电子设备对于系统的应用层、应用框架、运行时库以及Linux内核都做了适应性的修改，以配合数据交互装置的应用，具体的：
对于应用层，采用Android OS标准应用(APP)，为业务实现所设计的专用应用，应用框架层采用标准AIDL服务，为APP提供ZoneWRT框架接口，运行时库采用标准Android NDK动态链接库，实现ZoneWRT的协议封装和管理，内核采用以太网，USB，串口等工业接口实时(realtime)驱动，为工业协议的实时响应等提供支持。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据交互装置，其特征在于，包括与外部的第一终端设备通信连接并与移动通信网络连接的无线接口模块，与第二终端设备连接的工业接口模块，以及分别与所述无线接口模块和工业接口模块连接的数据处理模块，以建立所述第一终端设备和第二终端之间的通信连接和数据传输，其中所述无线接口模块包括多种无线接口，所述工业接口模块包括多种工业接口。
2.根据权利要求1所述的数据交互装置，其特征在于，所述数据处理模块还与一微处理器电连接，其对所述数据处理模块中处理的数据进行加密保护。
3.根据权利要求1所述的数据交互装置，其特征在于，所述数据处理模块、无线接口模块和工业接口模块分别配置有独立的子电源模块，且各子电源模块分别与一主电源模块连接。
4.根据权利要求1所述的数据交互装置，其特征在于，所述无线接口模块包括WiFi接口、蓝牙接口、iBeacon接口以及3G/4G接口。
5.根据权利要求1所述的数据交互装置，其特征在于，所述工业接口模块包括串口、以太网接口、PCIE接口、ISA接口和GPIO接口。
6.根据权利要求1所述的数据交互装置，其特征在于，还包括与数据处理模块连接的信息读取模块，所述信息读取模块配置为读取外部的卡装置的信息，并将该信息传输至所述数据处理模块。
7.根据权利要求6所述的数据交互装置，其特征在于，所述信息读取模块至少包括第一接口模块和第二接口模块，且该第一接口模块和第二接口模块分别与所述数据处理模块连接，以分别读取信息。
8.根据权利要求7所述的数据交互装置，其特征在于，所述第一接口模块包括接触式读卡器和非接触式读卡器，所述第二接口模块包括USB接口、串口、SD/TF卡接口和GPIO接口。
9.一种电子设备，具有如权利要求1-8中任意一项所述的数据交互装置，所述电子设备中的控制装置与所述工业接口模块连接，以接收控制信号。
10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备为自动售货机或自动点单装置。
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