CN1852262A - 一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法及装置，包括控制器模块、蓝牙模块、USB模块、液晶模块、矩阵键盘模块、实时时钟模块、蜂鸣器模块、电源模块、网络接口模块；在所述应用程序控制下，网络数据通信装置接收便携式智能设备通过蓝牙或USB发送的命令和/或数据，按照命令和/或数据指定的目的端地址与外部网络设备进行数据信息交换；网络数据通信装置可以设置存储网络用户名和密码、目的端IP地址，控制与相应的网络设备进行网络数据信息交换，可以接收存储以及转存网络交互的数据和设备间交互的数据；本发明是一个开放式智能网络数据通信装置，体积小，操作简单，适用于各种手持式、便携式智能设备接入外部网络进行网络数据信息交换。

Description

一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法及装置

技术领域

本发明涉及网络数字通信领域，特别涉及手持式、便携式智能设备的网络数据通信方法及装置。

背景技术

近年来，随着网络技术和电子工业技术的迅猛发展，各种手持式、便携式智能设备进入社会各个领域，网络已经普及到家庭住宅和公共场所。手持式、便携式智能设备如智能医疗监测设备、智能工业测量设备、半导体移动存储装置、PDA、掌上电脑、数字移动电话、个人多媒体播放器、掌上游戏机、数码相机、数码摄像机以及个人数据处理设备，大都具有标准的蓝牙无线数据通信功能或USB数据通信功能。但是，这些设备的数据通信功能需要接入计算机PC才能进行网络数据信息交换，无法直接和外部网络进行数据信息交换，计算机PC需要用户具有相当的专业知识和比较复杂的操作，限制了用户使用便携式智能设备的数据通信功能，用户在公共场所或者在家庭中，或者在许多没有计算机PC的情况下，或者在无法操作使用计算机PC的情况下，非常需要一种简单易用的网络数据通信装置。

发明内容

为了解决上述技术的不足，本发明的目的是提供一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法及装置，采用蓝牙、USB和网络数据通信等技术，为便携式智能设备提供简单易用、携带方便、能够接入外部网络的网络数据通信装置，所述便携式智能设备通过蓝牙或USB连接所述网络数据通信装置，实现与外部网络设备数据信息交换。

本发明通过以下技术方案来实现，一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，包括以下步骤：

(1)在所述网络数据通信装置内装有以太网协议、MAC地址、USB协议、TCP/IP协议、PPP协议和应用层FTP协议、POP协议、SMTP协议，以及控制数据处理、网络数据通信、页面浏览、邮件服务的固化应用程序软件；

(2)按照蓝牙(Bluetooth)或USB标准规定的规范方法在所述便携式智能设备和所述网络数据通信装置之间传输命令和/或数据；

(3)所述网络数据通信装置按照TCP/IP协议和以太网协议、PPP协议规定的规范方法接入外部网络，进行网络数据信息交换；

(4)所述应用程序按照FAT16格式存储/读取网络交互的数据信息或设备间交互的数据信息；

(5)所述网络数据通信装置按照命令和/或数据中的目的端地址与相应的外部网络设备建立TCP连接，进行数据信息交换。

本发明的目的还可以通过以下技术方案进一步实现：一种用于便携式智能设备的网络数据通信装置，包括控制器模块(1)，该模块包括网络处理器集成电路、程序存储器集成电路、数据存储器集成电路、缓冲数据存储器集成电路；蓝牙模块(2)，该模块包括蓝牙集成电路、带通滤波器、不平衡变压器；USB模块(3)，该模块包括网络处理器集成电路内部的USB主从控制器、USB收发器集成电路、工作模式控制电路、USB连接器；液晶模块(4)，该模块包括液晶驱动集成电路和液晶屏；矩阵键盘模块(5)，该模块包括按键键盘和上拉电阻；实时时钟模块(6)，该模块包括实时时钟集成电路、二极管开关电路、备用电池；网络接口模块(9)，该模块包括传输线变压器和RJ45插头；所述网络处理器集成电路分别与蓝牙集成电路、USB收发器集成电路、程序存储器集成电路、数据存储器集成电路，缓冲数据存储器集成电路、按键键盘、实时时钟集成电路以及传输线变压器输入端连接；RJ45插头输入端连接传输线变压器输出端，输出端连接外部网络终端接口；所述网络数据通信装置由固化在所述控制器模块(1)中的应用程序软件驱动控制。

本发明工作原理是，所述网络数据通信装置连接外部网络终端接口，发出MAC地址/或网络用户名和密码，接入外部网络，在所述应用程序控制下，所述网络数据通信装置接收便携式智能设备通过蓝牙或USB发送的命令和/或数据，送入缓冲数据存储器，网络处理器集成电路对数据进行处理，按照命令和/或数据中的目的端IP地址与相应的外部网络设备建立TCP端到端的连接，发送数据信息，同时接收外部网络设备发回的数据信息，经网络处理器集成电路处理，再经主单元蓝牙或主USB接口送入所述便携式智能设备，完成网络数据信息交换。在所述应用程序控制下，所述网络数据通信装置通过矩阵键盘可以设置存储网络用户名和密码、目的端IP地址等用户信息数据，控制所述网络数据通信装置与设置的目的端IP地址进行网络数据通信。所述应用程序控制接收和存储网络交互的数据信息或设备间通过蓝牙或USB交互的数据信息，并可以转存到所述各类手持式、便携式智能设备。

本发明具有以下技术优点：是一个开放式智能网络数据通信装置，便携式智能设备通过蓝牙或USB连接所述网络数据通信装置，无须接入PC计算机实现网络数据通信；所述网络数据通信装置可以设置存储网络用户名和密码、目的端IP地址、MMS数字移动电话地址等用户信息数据，控制与设置的目的端IP地址进行网络数据信息交换或发送、接收阅读邮件；可以接收存储以及转存网络交互的数据信息或设备间通过蓝牙或USB交互的数据信息；所述网络数据通信装置的主单元蓝牙可以同时无线接入多个便携式智能设备或其它蓝牙设备，可以用于公共场所以及家庭作为无线接入网络的热点(AP)。本发明体积小，操作简单，具有良好的现场移动性特点，适用于任何支持蓝牙或USB的手持式、便携式智能设备。

附图说明

图1.主程序流程图；

图2.定时中断服务子程序；

图3.端口中断服务子程序

图4.接收阅读邮件服务子程序；

图5.发送邮件服务子程序；

图6.蓝牙数据文件网络通信子程序；

图7.USB数据文件网络通信子程序；

图8.内部存储数据网络通信子程序；

图9.网络交互数据和设备间交互数据接收存储子程序；

图10.网络数据通信装置原理框图；

图11.蓝牙模块和USB模块、液晶模块电路原理图；

图12.程序存储器和数据存储器、缓冲数据存储器电路原理图；

图13.网络接口模块电路原理图；

图14.实时时钟模块电路原理图；

图15.矩阵键盘模块电路原理图。

具体实施方法：

以下结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，包括建立便携式智能设备与所述网络数据通信装置之间蓝牙或USB数据通信链路的方法，建立所述网络数据通信装置与外部网络设备之间的数据信息交换通道的方法以及控制网络数据信息交换和数据存储的方法。

所述网络数据通信方法，还包括在所述网络数据通信装置内装有固化应用程序软件以及控制网络数据通信的以太网协议、MAC地址、USB协议、TCP/IP协议、PPP协议和应用层FTP协议、POP协议、SMTP协议。所述固化应用程序软件安装在控制器模块(1)中，包括主程序、定时中断服务子程序、端口中断服务子程序、邮件接收阅读服务子程序、邮件发送服务子程序、蓝牙数据文件网络通信子程序、USB数据文件网络通信子程序、内部存储数据网络通信子程序、网络交互和设备交互数据接收存储子程序，用于完成数据处理、网络数据通信、页面浏览、邮件服务、键盘操作或其它功能。所述应用程序还具有识别、判断、执行命令和/或数据的功能，判断命令和/或数据来源途径和类型，根据判断结果执行不同的操作，所述应用程序流程图见图1-图9。

所述以太网协议、MAC地址、USB协议、TCP/IP协议、PPP协议和应用层FTP协议、POP协议、SMTP协议安装在控制器模块(1)中，所述应用程序根据用户设置的网络数据通信模式，调用相应的应用层协议，实现邮件传输通信或数据文件传输通信。控制器模块(1)还可以嵌入应用层超文本传输协议HTTP或实时传输协议RTP和控制协议RTCP，用于支持所述便携式智能设备传输或接收流媒体数据，在所述应用程序控制下，接收的流媒体数据可以存储在所述网络数据通信装置内部，需要时再转存给所述便携式智能设备。

所述网络数据通信方法，还包括在所述网络数据通信工作模式设置方法，在所述应用程序控制下，用户操作矩阵键盘可以设置网络数据通信工作模式，分别设定邮件接收/发送、外部/内部存储的数据文件网络数据通信、网络/设备间交互数据接收存储、内部数据转存等工作模式。工作模式设定后，所述应用程序控制所述网络数据通信装置进入各种工作状态。

如图1、图2、图3所示，所述应用程序软件按照流程工作，完成所述网络数据通信装置的初始化，启动蓝牙搜索定时器和开端口中断，进入休眠状态，在接到所述便携式智能设备从单元蓝牙发出的连接信号或USB接口中断信号时，唤醒控制器模块进行工作，发出MAC地址/或网络用户名和密码接入外部网络，接收便携式智能设备发送的命令和/或数据，送入缓冲数据存储器，所述应用程序读取缓存数据，根据用户设定的网络通信模式，调用所需要使用的网络通信协议，按照命令和/或数据中的目的端IP地址与相应的外部网络设备建立TCP连接，进行数据信息交换。

如图3所示，所述网络数据通信方法还包括所述应用程序控制矩阵键盘输入存储用户设置信息数据的方法，所述应用程序接收到矩阵键盘中断信号时，识别键盘输入的汉语拼音或笔划或英文字母，调用字库相关内容，功能键确认，存入数据存储器Flash用户信息设置存储区，用户信息数据包括但不限于网络用户名和密码、目的端IP地址、MMS数字移动电话地址。

所述命令和/或数据分为二种，可以是来自专用设备的自定义命令和/或数据，也可以是来自通用设备的标准命令和/或数据，所述自定义命令和/或数据包括但不限于网络用户名和密码、目的端IP地址，所述应用程序读取网络用户名和密码、目的端IP地址，用于接入外部网络与网络设备建立TCP连接。所述标准操作命令和/或数据不带有网络用户名和密码、目的端IP地址，所述应用程序接收到标准操作命令和/或数据时，自动调用用户设置存储的网络用户名和密码、目的端IP地址，与相应的外部网络设备进行数据信息交换。

如图4所示，所述网络数据通信方法还包括所述网络数据通信装置接收阅读邮件方法，执行接收阅读邮件方法时，其操作包括以下步骤：

(1)输入用户邮箱地址和密码，所述应用程序启动接收阅读邮件命令；

(2)所述应用程序调用POP协议和邮件服务器地址，与邮件服务器建立TCP连接，发出要求确认信息；

(3)通过邮件服务器认证，查询邮件列表；

(4)所述应用程序接收邮件，存入数据存储器Flash数据存储区；

(5)阅读邮件。

如图5所示，所述网络数据通信方法还包括所述网络数据通信装置发送邮件的方法，所发送的数据文件可以是来自于所述便携式智能设备数据文件，也可以是所述网络数据通信装置内部存储的数据文件，执行发送邮件方法时，其操作包括以下步骤：

(1)输入所要发送的目的端邮箱地址，所述应用程序启动发送邮件命令；

(2)读取所要发送的数据文件；

(3)所述应用程序调用SMTP协议和邮件服务器地址，与邮件服务器建立TCP连接，发出要求确认信息；

(4)邮件服务器回复确认信息，所述应用程序按照邮件格式进行数据格式转换；

(5)执行发送邮件命令。

如图2、图6所示，所述网络数据通信方法还包括所述网络数据通信装置主单元蓝牙点对点和点对多点二种无线数据通信方法，所述应用程序初始化后，所述网络数据通信装置进入休眠状态，启动蓝牙搜索定时器，搜索到所述便携式智能设备从单元蓝牙时，二者进行ID鉴权配对，鉴权成功互相保留存储对方的信息；所述便携式智能设备从单元蓝牙发起和所述网络数据通信装置主单元蓝牙建立连接进行数据通信。在所述应用程序控制下，主单元蓝牙接收的命令和/或数据送入缓冲数据存储器，所述应用程序控制网络处理器电路读取缓存数据，根据用户设定的网络数据通信模式调用所需要使用的网络通信协议，按照命令和/或数据中的目的端IP地址与相应的网络设备建立TCP连接，进行数据信息交换；外部网络设备发回的数据信息经网络接口模块送入网络处理器电路处理，经主单元蓝牙传输给所述便携式智能设备。

在有多个所述便携式智能设备从单元蓝牙时，所述网络数据通信装置主单元蓝牙对多个从单元蓝牙做出响应，分别进行ID鉴权配对，主单元蓝牙发起和多个从单元蓝牙建立连接，所述应用程序控制缓冲数据存储器分别为每个从单元蓝牙的数据建立缓冲数据存储区，根据用户设定的网络数据通信模式调用调用所需要使用的网络通信协议，按照各自指定的目的端IP地址分别和相应的网络设备进行数据通信，可以用于公共场所以及家庭作为蓝牙无线接入网络的热点(AP)。

如图9所示，所述网络数据通信方法还包括网络交互数据信息或设备间交互数据信息的接收存储方法，所述网络数据通信装置的数据存储器Flash在所述应用程序编址控制下分为用户信息设置存储区、字库存储区、数据存储区，数据存储区用于存放网络交互的数据信息以及设备间通过蓝牙或USB交互的数据信息，包括但不限于各种控制命令、文字、图像、音频、视频数据文件。执行网络交互数据信息或设备间交互数据信息的接收存储方法时，其操作包括以下步骤：

(1)所述应用程序控制所述网络数据通信装置进入交互数据接收存储状态；

(2)接收下载网络交互/或设备间交互的数据信息，送入缓冲数据存储器SDRAM；

(3)所述应用程序读取缓存数据，按照FAT16格式存入数据存储器Flash数据存储区。

如图6、图7所示，所述网络数据通信方法还包括外部数据文件的网络数据通信方法，外部数据文件主要来自于所述便携式智能设备，通过蓝牙或从USB接口传输到所述网络数据通信装置，执行外部数据文件的网络数据通信方法时，其操作包括以下步骤：

(1)所述便携式智能设备蓝牙或从USB接口连接所述网络数据通信装置蓝牙或主USB接口；

(2)所述应用程序读取所述便携式智能设备传输的数据文件，并在液晶上显示所有文件列表；

(3)选择确定所要发送文件，所述应用程序启动网络数据通信命令；

(4)所述应用程序调用FTP协议，读取目的端IP地址；

(5)与目的端网络设备建立TCP控制连接，发送用户名和密码，建立数据连接，发送数据；

(6)请求返回目的端网络设备当前文件列表，检索当前目录文件，触发网络设备发起数据连接并发送选定的文件数据；

(7)接收下载数据，送入缓冲数据存储器SDRAM；

(8)所述应用程序读取缓存数据，送入所述便携式智能设备。

如图8所示，所述网络数据通信方法还包括所述网络数据通信装置内部存储数据文件的网络数据通信方法，内部存储数据主要是保存在所述网络数据通信装置内部的各种数据文件，包括但不限于文字、图像、音频、视频数据文件，执行内部存储数据的网络数据通信方法时，其操作包括以下步骤：

(1)所述应用程序读取数据存储器Flash数据存储区数据文件，并在液晶上显示所有文件列表；

(2)选择确定所要发送的数据文件，所述应用程序启动网络数据通信命令；

(3)所述应用程序调用FTP协议，读取目的端IP地址；

(4)与目的端网络设备建立TCP控制连接，发送用户名和密码，建立数据连接，发送数据；

(5)请求返回目的端网络设备当前文件列表，检索当前目录文件，触发网络设备发起数据连接并发送选定的文件数据；

(6)接收下载数据，送入缓冲数据存储器SDRAM；

(7)所述应用程序读取缓存数据，存入数据存储器Flash数据存储区。

所述网络数据通信方法，还包括所述网络数据通信装置内部存储数据文件的转存方法，主要用于将内部存储数据文件写入到所述便携式智能设备，执行内部存储数据信息转存的方法时，其操作包括以下步骤：

(1)所述应用程序控制所述网络数据通信装置进入转存状态；

(2)所述便携式智能设备蓝牙或从USB接口连接所述网络数据通信装置蓝牙或主USB接口；

(3)所述应用程序读取数据存储器Flash数据存储区的数据，写入所述便携式智能设备数据存储器。

所述网络数据通信方法，还包括所述网络数据通信装置USB模块主从状态的设置方法，USB模块(3)中的工作模式控制电路控制选择USB主从工作模式，工作模式控制电路置高电平时，USB模块工作在主USB模式状态，工作模式控制电路置低电平时，USB模块工作在从USB模式状态。

所述网络数据通信方法，还包括所述网络数据通信装置“休眠”和“唤醒”方法，在“休眠”时所述网络数据通信装置功耗降低，“唤醒”后进入正常工作状态。在所述应用程序控制下，初始化结束后，所述网络数据通信装置进入“休眠”状态，同时启动蓝牙搜索定时器和开端口中断，在所述便携式智能设备从单元蓝牙发起连接或有USB接入所述网络数据通信装置USB接口发出中断信号时，所述应用程序“唤醒”控制器模块进行工作。

所述网络数据通信方法，还有液晶指示所述网络数据通信装置工作状态的功能，采用文字、符号、字母、数字、图形或及其组合分别表示各种工作状态和设置的用户信息数据，同时还可以滚动或冻结显示数据文件列表、网络交互的数据信息以及设备间交互的数据信息；所述应用程序在所述网络数据通信装置和便携式智能设备建立蓝牙或USB链接时，控制液晶电路产生一个便携式智能设备连接标志符，当网络通信结束时，所述连接标志符自动消失。

所述网络数据通信方法，还包括设置“写保护”功能的方法，所述应用程序控制矩阵键盘设置“写保护”，并在液晶上显示提示用户，从而网络设备不可以改写或擦除所述网络数据通信装置和便携式智能设备中的内容，保护用户存储的数据信息，同时可以防止病毒侵入，占用数据存储器空间。

所述网络数据通信方法，还包括故障警告功能，所述应用程序在网络数据通信中断、蓝牙或USB数据传输中断或干扰、内部存储空间饱和、电压不足等故障时，控制蜂鸣器电路发出蜂鸣警告，同时在液晶屏幕上给予文字、图形提示用户。

所述网络数据通信装置接入网络和数据信息交换，采用现有的以太网协议、TCP/IP协议、PPP协议、FTP协议、POP协议、SMTP协议以及蓝牙、USB标准规定的规范方法，在此不作赘述。

本发明一种用于便携式智能设备的网络数据通信装置硬件结构原理框图如图10所示，包含控制器模块(1)、蓝牙模块(2)、USB模块(3)、液晶模块(4)、矩阵键盘模块(5)、实时时钟模块(6)、蜂鸣器电路模块(7)、电源模块(8)、网络接口模块(9)。

如图10、图12所示，本发明所述的控制器模块(1)包括网络处理器集成电路、程序存储器集成电路、数据存储器集成电路、缓冲数据存储器集成电路，网络处理器集成电路或用IP3023，程序存储器集成电路或用FlashAM29LV033C，数据存储器集成电路或用Flash NAND01G，缓冲数据存储器集成电路或用SDRAM MT48LC32M16A，IP3023的数据/地址线PA16-PA31连接缓冲数据存储器MT48LC32M16A数据线D0-D15，IP3023的PA0-PA14连接MT48LC32M16A的地址线A0-A12，IP3023的PB0-PB3连接MT48LC32M16A控制端WE、RAS、CAS、CS，IP3023的数据/地址线PA24-PA31连接程序存储器AM29LV033C数据线D0-D7，IP3023的PA0-PA21连接AM29LV033C的地址线A0-A21，IP3023的PA22、PA23、PB7连接AM29LV033C控制端OE、WE、CE，IP3023的数据/地址线PA24-PA31连接数据存储器Flash NAND01G数据线D0-D7，IP3023的PD6、PD7、PD8、PD9、PA22、PA23连接NAND01G的控制端/E、AL、CL、/RB、/RD、/WR。数据存储器Flash或用K9K8G08U1M-PCB0，相应管脚按其标注连接。

如图11所示，本发明所述的蓝牙模块(2)包括蓝牙集成电路、带通滤波器为2.4G带通滤波器、不平衡变压器以及天线，蓝牙集成电路或用BC313143，BC313143的UART_RX、UART_TX连接到网络处理器集成电路IP3023 PORTE的TXP、RXD，BC313143的DISCONNECT_COND、DCD_INPUT、PWR_UP连接网络处理器集成电路IP3023的PC0、PC1、PC3，BC313143的TXA、TXB连接不平衡变压器HHM1517的第3和第4脚，HHM1517的第1脚连接2.4G滤波器MDR741F的第4脚，MDR741F的第1脚接天线。

如图11所示，本发明所述的USB模块(3)包括网络处理器集成电路IP3023内部的USB主从控制器、USB收发器集成电路、工作模式控制电路、USB连接器，USB收发器采用PDIUSBP11A，PDIUSBP11A的VP，VM、RCV、VPO、VMO、OE分别连接网络处理器集成电路IP3023的RXP、RXM、RXD、TXP、TXM、TXPE，PDIUSBP11A的差模信号线D+、D-连接USB连接器，D+和D-分别通过一个电阻连接IP3023的PD15、PD16，工作模式控制电路由单刀双掷开关K1和上拉电阻组成，K1一端接地，一端接上拉电阻，中间端接IP3023的PD10，上拉电阻另一端接主电路+3.3V电源端。

如图11所示，本发明所述的液晶模块(4)包括液晶驱动集成电路TC580VM82A及配套的液晶屏，TC580VM82A数据线D0-D7分别连接网络处理器集成电路IP3023的数据/地址线PA24-PA31，IP3023的I/O口PD0-PD5分别连接TC580VM82A的控制端CS、RES、A0、R/W、SCE。

如图15所示，本发明所述的矩阵键盘模块(5)包括4×4按键键盘电路和上拉电阻R1-R4，4×4按键键盘1-8脚分别连接网络处理器集成电路IP3023的I/O口PC8-PC15组成矩阵键盘，其中PC8-PC11分别接上拉电阻R1-R4，R1-R4另一端接主电路+3.3V电源端。

如图14所示，本发明所述的实时时钟模块(6)包括实时时钟集成电路MAX6902、二极管开关电路、备用电池为2.7V锂充电电池，二极管开关电路的二极管D1和D2采用RB751V40T1，网络处理器集成电路IP3023的PC16-PC19分别连接MAX6902的控制端SCLK、DOUT、DIN、CS，二极管D1的负极接主电路+3.3V电源端，正极接MAX6902电源端，二极管D2并联一个限流电阻，负极接2.7V锂电池正极，正极接MAX6902的电源端。

本发明所述的蜂鸣器电路模块(7)包括驱动三极管PSS8550和蜂鸣器，网络处理器集成电路IP3023的I/O口PC16通过一个限流电阻接PSS8550的基极，PSS8550的发射极连接主电路+3.3V电源端，PSS8550集电极通过一个限流电阻连接蜂鸣器的一端，蜂鸣器另一端接地。

本发明所述的电源模块(8)包括电源管理集成电路LM2575-3.3、LM2575-ADJ以及稳压滤波电路，LM2575-3.3、LM2575-ADJ的5脚使能端ON/OFF接地，LM2575-3.3、LM2575-ADJ的1脚分别接正电源端，LM2575-3.3的2脚通过稳压二极管D3和电感L1、电容C1组成的稳压滤波电路接主电路+3.3V电源端，LM2575-3.3的4脚接主电路+3.3V电源端，LM2575-ADJ的2脚通过稳压二极管D4和电感L2、电容C2组成的稳压滤波电路接主电路+1.2V电源端，LM2575-ADJ的4脚接主电路+1.2V电源端。

如图13所示，本发明所述的网络接口模块(9)包括传输线变压器E2023和RJ45插头，网络处理器集成电路IP3023的TXPE端、TXP端分别串连一个电阻接E2023输入端8，IP3023TXME端、TXM端分别串联一个电阻连接E2023输入端6，IP3023PFRDP端、PFDN端并联一个电阻连接E2023输入端1和3，E2023输出端TXD+、TXD-、RXD+、RXD-分别连接RJ45插头输入端1、2、3、6脚，RJ45插头输出端用于连接外部网络终端接口。

本发明实施例中，所述网络数据通信装置各模块的集成电路采用低功耗CMOS集成电路，工作电源电压+3.3V，采用3.7V 800mA充电锂电池供电，连续工作时间大于48小时，连续待机时间大于168小时，还可以采用通过电源变换的外接电源供电。

本发明所述的控制器模块(1)，控制协调所述网络数据通信装置各模块之间的工作，完成数据处理、网络数据通信、邮件服务、用户信息数据输入存储等功能，控制器模块中的网络处理器集成电路嵌有以太网协议、MAC地址、USB协议、TCP/IP协议和FTP协议、POP协议、SMTP协议、PPP协议；程序存储器Flash用于存放固化应用程序软件；缓冲数据存储器SDRAM用于缓冲存储接收的命令和/或数据；数据存储器Flash在所述应用程序编址控制下分为用户信息设置存储区、字库存储区、数据存储区，用户信息设置存储区用于存放用户设置信息数据，包括但不限于网络用户名和密码、目的端IP地址、MMS数字移动电话地址；字库存储区用于存放各种文字字库、各类标点符号和数字；数据存储区用于存放网络交互的数据信息和设备间交互的数据信息，包括但不限于文字、图像、音频、视频数据文件。数据存储器Flash采用NAND01G，也可以采用K9K8G08U1M-PCB0，进一步扩大所述网络数据通信装置的数据存储容量。

本发明所述的控制器模块(1)中除嵌有应用层FTP协议、POP协议、SMTP协议外，还可以嵌入应用层的超文本传输协议HTTP或实时传输协议RTP和控制协议RTCP等其它应用层协议，用于所述网络数据通信装置的各种不同的用途，具有良好的可扩充性。

本发明所述的蓝牙模块(2)，具有点对点和点对多点二种无线数据传输功能，采用蓝牙标准规定的规范方法在所述网络数据通信装置和所述便携式智能设备之间传输命令和/或数据，使用国际通用的2.4GHz频段，无线通信距离最大可达100米，具有自动纠错/重传功能和79个跳频频点，自动跳频调整数字通信通道，消除同频或同类设备干扰冲突，提高了数据传输通信的可靠性。

本发明所述的USB模块(3)，由工作模式控制电路控制选择主从工作模式，单刀双掷开关K1置IP3023的PD10为高电平时，IP3023置PD15、PD16为高电平，IP3023内部USB主从控制器工作在主USB模式状态，用于连接所述便携式智能设备USB接口。K1置IP3023的PD10为低电平时，IP3023置PD15为高电平，PD16为低电平，IP3023内部USB主从控制器工作在从USB模式状态，用于和计算机USB接口连接，计算机通过USB接口和所述网络数据通信装置进行数据信息交换。单刀双掷开关K1也可以采用单刀双掷电子开关代替，使用程序软件和键盘触发控制。

本发明所述的液晶模块(4)，在所述应用程序控制下显示所述网络数据通信装置的工作状态和用户设置的数据信息，同时还可以滚动显示或冻结显示数据文件列表、网络交互的数据信息以及设备间交互的数据信息。

本发明所述的矩阵键盘模块(5)，用于输入用户信息数据，用户信息数据包括但不限于网络用户名和密码、目的端IP地址、MMS数字移动电话地址，同时可以输入各类文字进行文件编辑。矩阵键盘包括0-9数字键、A-Z字母键、小数点键、标点符号键以及功能键。

本发明所述的实时时钟电路(6)，为所述应用程序提供日历和实时24小时时钟，所述应用程序读取实时时钟的日期和时间，为各种操作和数据信息标注日期和时间；在主电路电源给实时时钟电路供电时，二极管开关电路给锂电池充电，在主电路断电时，二极管开关电路切断实时时钟集成电路和主电路电源的连接，2.7V锂电池单独为实时时钟电路供电。

本发明所述的网络接口模块(9)，采用了国际通用的RJ45标准插头，用于和外部网络终端接口建立物理连接，所述网络终端接口包括但不限于局域网、或ADSL、或VDSL、或ISDN、或DDN、或FDDI、或有线电视通信网、或电力线通信网络的终端接口。

本发明是一个开放式智能网络数据通信装置并具有网络数据或设备间交互数据存储功能，便携式智能设备通过蓝牙或USB连接所述网络数据通信装置，实现了网络数据信息交换，所述的便携式智能设备包括但不限于智能医疗监测设备、或智能工业测量设备、或PDA、或掌上电脑、或个人多媒体播放器、或半导体移动存储装置、或掌上游戏机、或数码相机、或数码摄像机、或个人数据处理设备。本发明所述的网络数据通信方法及装置，还可以集成在所述便携式智能设备内部，实现网络数据信息交换功能。

本发明体积小，功耗低，操作简单，携带方便，可以为各种手持式、便携式智能设备以及数码产品增加网络数据通信功能以及设备间数据交互功能，可以独立作为网络数据下载存储器使用，还可以作为公共场所、医院病区、会议室以及家庭的蓝牙设备无线接入网络的热点(AP)。

Claims (20)

1.一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在所述网络数据通信装置内装有以太网协议、MAC地址、USB协议、TCP/IP协议、PPP协议和应用层FTP协议、POP协议、SMTP协议，以及控制数据处理、网络数据通信、页面浏览、邮件服务的固化应用程序软件；

(2)按照蓝牙(Bluetooth)或USB标准规定的规范方法在所述便携式智能设备和所述网络数据通信装置之间传输命令和/或数据；

(3)所述网络数据通信装置按照TCP/IP协议和以太网协议、PPP协议规定的规范方法接入外部网络，进行网络数据信息交换；

(4)所述应用程序按照FAT16格式存储/读取网络交互的数据信息或设备间交互的数据信息；

(5)所述网络数据通信装置按照命令和/或数据中的目的端地址与相应的外部网络设备建立TCP连接，进行数据信息交换。

2.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述命令和/或数据可以是自定义命令和/或数据，也可以是标准操作命令和/或数据；所述自定义命令和/或数据包括但不限于网络用户名和密码、目的端IP地址；所述标准操作命令和/或数据不带有网络用户名和密码、目的端IP地址。

3.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，还有用户信息数据的设置存储方法，在所述应用程序控制下，矩阵键盘输入用户信息数据，存入数据存储器用户信息设置存储区，用户信息数据包括但不限于网络用户名和密码、目的端IP地址、MMS数字移动电话地址。

4.根据权利要求1-3所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述应用程序识别判断所述命令和/或数据是标准操作命令和/或数据时，自动调用设置存储的网络用户名和密码、目的端IP地址，并按照设置的目的端IP地址与相应的外部网络设备进行数据信息交换。

5.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置内还可以嵌入应用层的超文本传输协议HTTP或实时传输协议RTP和控制协议RTCP，实现所述便携式智能设备传输或接收流媒体数据，在所述应用程序控制下，接收的流媒体数据可以存储在所述网络数据通信装置。

6.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有液晶指示工作状态的功能，采用文字、符号、字母、数字、图形或及其组合分别表示各种工作状态和用户设置的数据信息，同时还可以滚动或冻结显示网络交互的数据信息以及设备间交互的数据信息。

7.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有接收阅读邮件的方法，包括以下步骤：

(1)输入用户邮箱地址和密码，所述应用程序启动接收阅读邮件命令；

(2)所述应用程序调用POP协议和邮件服务器地址，与邮件服务器建立TCP连接，发出要求确认信息；

(3)通过邮件服务器认证，查询邮件列表；

(4)所述应用程序接收邮件，存入数据存储器Flash数据存储区；

(5)阅读邮件。

8.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有发送邮件的方法，包括以下步骤：

(1)输入所要发送的目的端邮箱地址，所述应用程序启动发送邮件命令；

(2)读取所要发送的数据文件；

(3)所述应用程序调用SMTP协议和邮件服务器地址，与邮件服务器建立TCP连接，发出要求确认信息；

(4)邮件服务器回复确认信息，所述应用程序按照邮件格式进行数据格式转换；

(5)执行发送邮件命令。

9.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有主单元蓝牙点对多点无线数据通信的方法，所述网络数据通信装置主单元蓝牙搜索发现有多个所述便携式智能设备从单元蓝牙时，分别进行ID鉴权配对，所述应用程序控制主单元蓝牙发起和多个从单元蓝牙建立连接，并在缓冲数据存储器分别为每个从单元蓝牙的数据建立缓冲数据存储区，根据用户设定的网络通信模式，调用所需要使用的网络通信协议，按照各自指定的目的端IP地址分别和相应的外部网络设备进行数据信息交换。

10.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有外部数据文件的网络数据通信方法，包括以下步骤：

(1)所述便携式智能设备蓝牙或从USB接口连接所述网络数据通信装置蓝牙或主USB接口；

(2)所述应用程序读取所述便携式智能设备传输的数据文件，并在液晶上显示所有文件列表；

(3)选择确定所要发送数据文件，所述应用程序启动网络数据通信命令；

(4)所述应用程序调用FTP协议，读取目的端IP地址；

(5)与目的端网络设备建立TCP控制连接，发送用户名和密码，建立数据连接，发送数据；

(6)请求返回目的端网络设备当前文件列表，检索当前目录文件，触发网络设备发起数据连接并发送选定的文件数据；

(7)接收下载数据，送入缓冲数据存储器SDRAM；

(8)所述应用程序读取缓存数据，送入所述便携式智能设备。

11.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有网络交互/或设备间通过蓝牙或USB交互数据信息的接收存储方法，包括以下步骤：

(1)所述应用程序控制所述网络数据通信装置进入交互数据接收存储状态；

(2)接收下载网络交互/或设备间交互的数据信息，送入缓冲数据存储器SDRAM；

(3)所述应用程序读取缓存数据，按照FAT16格式存入数据存储器Flash数据存储区。

12.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有内部存储数据信息的转存方法，包括以下步骤：

(1)所述应用程序控制所述网络数据通信装置进入转存状态；

(2)所述便携式智能设备蓝牙或从USB接口连接所述网络数据通信装置蓝牙或主USB接口；

(3)所述应用程序读取数据存储器Flash数据存储区的数据，写入所述便携式智能设备数据存储器。

13.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有内部存储数据文件的网络数据通信方法，包括以下步骤：

(1)所述应用程序读取数据存储器Flash数据存储区数据文件，并在液晶上显示所有文件列表；

(2)选择确定所要发送的数据文件，所述应用程序启动网络数据通信命令；

(3)所述应用程序调用FTP协议，读取目的端地址；

(4)与目的端网络设备建立TCP控制连接，发送用户名和密码，建立数据连接，发送数据；

(5)请求返回目的端网络设备当前文件列表，检索当前目录文件，触发网络设备发起数据连接并发送选定的文件数据；

(6)接收下载数据，送入缓冲数据存储器SDRAM；

(7)所述应用程序读取缓存数据，按照FAT16格式存入数据存储器Flash数据存储区。

14.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置有“写保护”的方法，所述应用程序控制矩阵键盘设置“写保护”状态，并在液晶上显示提示用户，网络设备不可以改写或擦除所述便携式智能设备和网络数据通信装置中的内容，保护用户存储的数据信息。

15.根据权利要求1所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信方法，其特征在于，所述网络数据通信装置通过蓝牙或USB连接的便携式智能设备包括但不限于智能医疗监测设备、或智能工业测量设备、或半导体移动存储装置、或PDA、或掌上电脑、或数字移动电话、或个人多媒体播放器、或掌上游戏机、或数码相机、或数码摄像机、或个人数据处理设备。

16.一种用于便携式智能设备的网络数据通信装置，其特征在于，包括控制器模块(1)，该模块包括网络处理器集成电路、程序存储器集成电路、数据存储器集成电路、缓冲数据存储器集成电路；蓝牙模块(2)，该模块包括蓝牙集成电路、带通滤波器、不平衡变压器；USB模块(3)，该模块包括网络处理器集成电路内部的USB主从控制器、USB收发器集成电路、工作模式控制电路、USB连接器；液晶模块(4)，该模块包括液晶驱动集成电路和液晶屏；矩阵键盘模块(5)，该模块包括按键键盘和上拉电阻；实时时钟模块(6)，该模块包括实时时钟集成电路、二极管开关电路、备用电池；网络接口模块(9)，该模块包括传输线变压器和RJ45插头；所述网络处理器集成电路分别与蓝牙集成电路、USB收发器集成电路、程序存储器集成电路、数据存储器集成电路、缓冲数据存储器集成电路、按键键盘以及传输线变压器连接，RJ45插头输入端连接传输线变压器输出端，输出端连接外部网络终端接口；所述网络数据通信装置由固化在所述控制器模块(1)中的应用程序软件驱动控制。

17.根据权利要求16所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信装置，其特征在于，所述网络数据通信装置的控制器模块(1)包括网络处理器集成电路、程序存储器集成电路、数据存储器集成电路、缓冲数据存储器集成电路，网络处理器集成电路或用IP3023，程序存储器集成电路或用FlashAM29LV033C，数据存储器集成电路或用Flash NAND01G，缓冲数据存储器集成电路或用SDRAM MT48LC32M16A，数据存储器Flash在所述应用程序编址控制下分为用户信息设置存储区、字库存储区、数据存储区，数据存储区用于存放网络交互的数据信息和设备间交互的数据信息，包括但不限于各种控制命令、文字、图像、音频、视频数据文件，数据存储器Flash或用K9K8G08U1M-PCB0，相应管脚按其标注连接。

18.根据权利要求16所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信装置，其特征在于，所述网络数据通信装置的USB模块(3)包括网络处理器集成电路IP3023内部的USB主从控制器、USB收发器集成电路、工作模式控制电路、USB连接器，其中工作模式控制电路由单刀双掷开关K1和上拉电阻组成，K1一端接地，一端接上拉电阻，中间端接IP3023的PD10，上拉电阻另一端接主电路+3.3V电源端，K1置IP3023的PD10为高电平时，USB模块(3)工作在主USB模式状态，K1置IP3023的PD10为低电平时，USB模块(3)工作在从USB模式状态。

19.根据权利要求16所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信装置，其特征在于，所述网络数据通信装置的矩阵键盘模块(5)包括按键键盘和上拉电阻R1-R4，按键键盘采用4×4键盘，网络处理器集成电路IP3023的PC8-PC15分别连接4×4键盘1-8脚组成矩阵键盘，其中PC8-PC11分别接上拉电阻R1-R4，R1-R4另一端接主电路+3.3V电源端，矩阵键盘包括0-9数字键、A-Z字母键、小数点键、标点符号键以及功能键。

20.根据权利要求16所述的一种用于便携式智能设备的网络数据通信装置，其特征在于，所述网络数据通信装置的网络接口模块(9)包括传输线变压器和RJ45插头，传输线变压器采用E2023，E2023输出端TXD+、TXD-、RXID+、RXD-连接RJ45插头输入端1、2、3、6脚，RJ45插头输出端连接外部网络终端接口，所述外部网络终端接口包括但不限于局域网、或ADSL、或VDSL、或ISDN、或DDN、或FDDI、或有线电视通信网、或电力线通信网络的终端接口。

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