CN201374170Y - 基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端 - Google Patents

Abstract

一种基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，包括主控制器及与主控制器连接的信息采集模块、信息发布模块、Zigbee无线通信模块和电源模块；信息采集模块包括温度、湿度传感器，用于采集温度、湿度信息；信息发布模块包括显示屏和语音模块，用于发布滚动文字和语音信号；Zigbee无线通信模块，用于中距离的无线通信，包括信息的发送和接收；主控制器，控制整个多功能信息终端的工作。它集信息的采集，发布和传输功能于一体，可和中心机房数据库的组网，建立覆盖一个区域的无线网络，进行信息的发送和接收，且无需承担通信费用。

Description

基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端

技术领域

本实用新型涉及一种信息终端，具体是一种基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端。

背景技术

在信息发布或采集终端设备中常用的有线通信方式有以太网，RS232通信，485通信或简单的调制解调通信等。有线通信的有效性和可靠性都比较高，但是存在许多无法避免的问题：综合布线施工复杂；成本高，使用寿命短；灵活性差；安全性差。由于存在这些问题，使用无线网络代替有线网络代表了发展趋势。使用无线传感器网络将极大提高信息系统的灵活性，可维护性，可扩展性和安全性，降低复杂度和成本。

随着无线移动通信技术的发展，中国移动和中国联通于2002年左右相继推出了基于2G移动通信网络的GPRS和CDMA1X移动数据通信业务。这两项技术的发展，为无线信息发布系统提供了解决方案。国内外厂商陆续推出了基于GPRS或CDMA1X的信息发布系统解决方案。

只要在移动通信网络覆盖范围内，系统可以应用于所有需要信息发布的场合，如：户外广告、高速公路信息指示、小区信息发布、车站码头信息发布等。无线系统突出的特点是布设方便，无需任何连接线，信息可以实时更新，可以在中心办公室对设置在各个场所的显示平台进行远程管理，无需到现场单独更新，提高更新的速度，减小更新成本，增加信息发布的距离。通过中心控制计算机对所有显示屏进行自动发布信息，信息可以是文字和图片。系统特点包括：1、远程的无地域、时间、空间限制的；2、中心控制计算机可以和信息发布终端处于不同地域；3、可采用短消息协议或TCP/IP网络通信协议进行信息发布；4、远程状态量的采集和检测功能，控制量输出控制功能，输出驱动电压功能；5、中心管理软件文字信息自动保存和查询功能；6中心管理软件多终端统一监控、统一管理功能。

基于GPRS或CDMA1X的通信技术的信息发布系统，是无线通信技术在信息发布领域内的首次成功应用。使信息终端设备摆脱了线路电缆的束缚，安装使用更加灵活。

但是，基于GPRS或CDMA1X的通信技术的信息发布系统，在具有优势的同时也存在一些不足之处。技术方面，传输速率较低，理论上GPRS可以到达171.2kbps，CDMA1X可以达到153kbps，实际应用GPRS可以到达40kbps，CDMA1X可以达到80kbps。传输延迟较大，通常在100ms之上。各信息终端只能与中心管理计算机组成星形网络，不利于灵活的组网应用。成本方面，GPRS或CDMA1X接入设备成本较高。需要向移动通信网络服务提供商交纳通信费用，可以选择按流量计费或包月。对于使用者来说是一笔需要长期承担的较大的开支。

这些问题，在一定程度上制约了无线信息终端的大范围推广。

信息发布系统的多功能和无线网络化代表了信息发布系统的发展趋势。除文字，语言，图像等信息的发布功能之外，用户希望集成更多的信息的采集功能，扩展系统的应用范围。而且希望信息的传输速率更高，而使用成本更低。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本实用新型的目的是提供一种基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，它信息发布、采集功能丰富，设备成本低，且无需承担通信费用。

为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：该基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，包括主控制器及与主控制器连接的信息采集模块、信息发布模块、Zigbee无线通信模块和电源模块；

信息采集模块包括温度、湿度传感器，用于采集温度、湿度信息；

信息发布模块包括显示屏和语音模块，用于发布滚动文字和语音信号；

Zigbee无线通信模块，用于中距离的无线通信，包括信息的发送和接收；

主控制器，控制整个多功能信息终端的工作。

作为本实用新型的进一步的技术方案：

该多功能信息终端中，所述主控制器采用基于Zigbee的且其中编程采用APDU数据封装格式的射频集成芯片。

该多功能信息终端中，还包括串口通信模块，与主控制器连接，用于数据采集、与中心控制机通信。

该多功能信息终端中，所述信息采集模块还包括空气质量监测传感器、火灾报警传感器、视频监控模块。

在使用中，由多个多功能信息终端和中心控制计算机组成网络，网络结构包括星型网络、树型网络和网格型网络。Zigbee无线通信模块负责多功能信息终端和中心机房数据库的组网，建立覆盖一个区域的无线网络，进行信息的发送和接收。中心控制计算机决定发布信息或者采集信息的内容和发布方式，形成指令，然后通过Zigbee无线通信网络控制所有多功能信息终端的工作。在一个网络中，各个多功能信息终端具有独立的网络地址，在发布信息或采集信息时，各个多功能信息终端可以依据中心控制计算机的指令独立工作。

本实用新型的有益效果是：它基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，信息发布、采集功能丰富，设备成本低，且无需承担通信费用。集信息的采集，发布和传输功能于一体。适用于安装在火车站，机场，地铁站，客运码头，长途汽车站，城市公共汽车站，展览馆，体育场，商场超市等人员密集的公共场合。可以发布气象，新闻，票务，车次，公告，引导，介绍等文字或声音信息，也可以随播广告，带来额外收益。可以完成重要的社会服务功能，如灾难预报，安全警告等。同时，完成了一些有用信息的采集。例如，温湿度和空气质量传感器可以为空调系统调整提供数据，也可以向城市气象和环境监测部门提供大量的数据。火灾报警传感器可以探测火灾并通过Zigbee网络迅速将报警信号发送到中心机房，及时报警。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明：

附图1为本实用新型的结构原理框图。

具体实施方式

如图1所示，该多功能信息终端包括主控制器及与主控制器连接的信息采集模块、信息发布模块、Zigbee无线通信模块和电源模块。

主控制器采用基于Zigbee的射频集成芯片CC2430/CC2431，且其中编程采用APDU数据封装格式。能够提高性能并满足以Zigbee为基础的2.4GHz ISM波段应用对低成本，低功耗的要求。信息发布模块集成LCD中文液晶显示屏，并预留输出扩展接口。信息采集模块集成数字式高精度温湿度传感器和高灵敏度红外报警器，并预留输入扩展接口，还可根据需要集成空气质量监测传感器、火灾报警传感器、视频监控模块。

在电路实现上，系统采用大小板的方式，两板之间采用DIP24引脚连接。小板为CC2430无线通信模块。大板包括信息发布，信息采集，串口通信和电源四个模块。采用大小板的方式，简化了设计制造难度，提高了系统稳定性，便于维护和升级。

CC2430的8路GPIO用于信息发布模块，通过DIP24连接到大板。信息发布模块可以接语音模块，LCD显示屏，OLED显示屏等输出设备，根据用户的需求进行配置和调整。该多功能终端采用LCD实现屏，采用串行模式，内建驱动芯片和国际二级字库。用于发布滚动文字和语音信号。

CC2430的8路GPIO用于信息采集模块，通过DIP24连接到大板。信息采集模块可以接红外温湿度传感器，烟感传感器，空气质量传感器，红外报警器等输入设备，根据用户的需求进行配置和调整。

多功能信息终端的串口通信模块主要有两种用途：数据采集和上位机通信。采用高可靠性的工业级串口芯片，与CPU内部UART数据通道连接。实现可靠的数据收发。

该多功能信息终端采用双电压双电源供电模式。为了达到终端使用的灵活性，采用了即可以用电池供电又可以用电源供电的双电源模式。由于部分模块采用3.3V电压，如CC2430通信模块和温湿度传感器，终端采用双电压模式。

本实用新型并不仅仅局限于上述实施方式。

Claims (4)

1、基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，其特征是：包括主控制器及与主控制器连接的信息采集模块、信息发布模块、Zigbee无线通信模块和电源模块；

信息采集模块包括温度、湿度传感器，用于采集温度、湿度信息；

信息发布模块包括显示屏和语音模块，用于发布滚动文字和语音信号；

Zigbee无线通信模块，用于中距离的无线通信，包括信息的发送和接收；

主控制器，控制整个多功能信息终端的工作。

2、根据权利要求1所述的基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，其特征是：所述主控制器采用基于Zigbee的且其中编程采用APDU数据封装格式的射频集成芯片。

3、根据权利要求1或2所述的基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，其特征是：还包括串口通信模块，与主控制器连接，用于数据采集、与中心控制机通信。

4、根据权利要求3所述的基于Zigbee无线通信技术的多功能信息终端，其特征是：所述信息采集模块还包括空气质量监测传感器、火灾报警传感器、视频监控模块。

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