CN201518135U

CN201518135U - 无线数据采集终端

Info

Publication number: CN201518135U
Application number: CN2009200690552U
Authority: CN
Inventors: 刘红涛; 王铀; 张朝晖; 陆冬冬
Original assignee: Shanghai Yishi Electronic Information Co Ltd
Current assignee: Shanghai Yishi Electronic Information Co Ltd
Priority date: 2009-03-19
Filing date: 2009-03-19
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2019-03-19

Abstract

本实用新型公开了无线数据采集终端，该终端包括射频识别模块、主控模块以及无线通信模块；所述主控模块包括一嵌入式微处理器；所述射频识别模块与微处理器连接；无线通信模块与微处理器连接。本实用新型能够实现数据的无线采集和无线传输，具有实时性强、使用范围广、系统的传输容量大等特点。

Description

无线数据采集终端

技术领域：

本实用新型涉及一种数据采集装置，特别涉及一种基于GPRS/CDMA网路的无线数据采集终端。

背景技术：

随着CDMA/GPRS网络技术的逐步成熟，无线数据相关应用已经成为当前的热点应用，特别是对于电力、电信、石油、水利、地质、和交通行业中场所不固定的应用场合，由于有线网络的架设收到种种条件的限制，采用基于CDMA/GPRS的无线网络技术，具有无可比拟的优势。

现有基于GPRS/CDMA网路的无线数据采集终端所采用的模式为“低端单片机+CDMA/GPRS模块”，这种模式设计的数据采集终端的优点是硬件成本略低，其缺点为在功能上比较有限，同时在协议的开发和支持上具有一定的难度。随着应用需求的逐步提高，采用这方式设计的数据采集终端已经无法满足用户的需要，特别是随着高性能嵌入式微处理器的价格逐渐降低，这种方式设计的数据采集终端在价格上的优势已经不复存在。

实用新型内容：

本实用新型为了解决现有基于GPRS/CDMA网路的无线数据采集终端所采用的设计模式无法满足客户需求的问题，而设计了一种采用高性能嵌入式微处理器与CDMA/GPRS模块相结合的设计模式的高性能无线数据采集终端。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

无线数据采集终端，该终端包括射频识别模块、主控模块以及无线通信模块；所述主控模块包括一嵌入式微处理器；所述射频识别模块的数据端通过锁存器与微处理器的数据端相联，射频识别模块的地址端和微处理器地址端直接连接；无线通信模块通过通用异步收发器与微处理器连接。

所述主控模块还包括一用于实现数据直接传输的RS232/485接口模块。

所述主控模块还包括一用于确保终端不死机的看门狗模块、一用于显示数据的LCD显示屏、用于实现输入和查询的键盘、用于保存嵌入式操作系统和应用程序及相关配置参数的ROM及RAM，所述看门狗模块、LCD显示屏、键盘、ROM及RAM通过内部总线与微处理器直接连接。

所述无线通信模块为采用GPRS/CDMA1X方式进行无线数据传输，实现数据的无障碍传输的CDMA/GPRS模块。

所述射频识别模块为采用无线射频识别方式采集数据，并可根据不同的应用兼容Mifare、ID和电子标签卡的无线识别模块。

根据上述技术方案得到的本实用新型具有以下优点：

1、实时性强：

由于GPRS/CDMA具有实时在线特性，系统无时延，无需轮巡就可以同步接收、处理多个/所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求；

2、建设成本少低：

由于采用GPRS/CDMA的无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低；

3、使用范围广：

GPRS覆盖范围广，在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对相应的控制和管理。而且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求；

4、系统的传输容量大：

后台管理中心要和每一个无线数据采集终端保持实时连接。系统能满足突发性数据传输的需要，而GPRS/CDMA技术能很好地满足传输突发性数据的需要。

5、数据传送速率高：GPRS/CDMA网络传送速率理论上可达171.2kbit/s，目前GPRS实际数据传输速率在40Kbps左右，完全能满足系统数据传输速率的需要；

6、通信费用低：采用包月计费方式，运营成本低。

附图说明：

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的系统示意图。

图2为本实用新型的传输网络拓扑图。

图3为本实用新型的系统结构框图。

具体实施方式：

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

本实用新型的目的是设计一种基于无线数据通信的数据采集终端，将智能型数据采集设备接入移动通信网络，从而借助于该网络实现数据的实时的、远距离的、无障碍的传输。

如图1所示，本实用新型提供的无线数据采集终端主要由主控模块1、射频识别模块2、无线通信模块3组成，其中主控模块1接收射频识别模块2传输的数据，经过对数据的打包处理，将该数据由无线通信模块3通过无线网路4传输至后台管理系统5(如图2所示)。

基于上述数据采集终端的组成，该终端的内部结构如图3所示：

射频识别模块2：采用无线射频识别方式采集数据，并可根据不同的应用兼容Mifare、ID和电子标签卡；具有大容量的信息存储容量，支持使用两万张卡，可存储约一万个名单，两万条记录。

无线通信模块3：采用GPRS/CDMA1X方式进行无线数据传输，实现数据的无障碍传输。无线模块接入网络，保持时时在线，由后台服务器动态分配IP地址，并下发卡号和机号。同时，具备时间校准功能，可以通过上位机自动校准时间，以确保终端机时间的准确性。终端机与服务器通讯协议采用TCPSocket主从通讯。为了防止部分使用场所有信号干扰，采用主控模块1中的RS232/485串口103通信作为辅助通信手段，数据传输到邻近的计算机后再接入网络，能实现本地管理。

主控模块1：该模块采用嵌入式微处理器101作为整个数据采集终端的核心，这样能够很好地支持嵌入式操作系统。

射频识别模块2的数据端通过锁存器与微处理器101的数据端相联，射频识别模块2的地址端和微处理器101地址端直接连接，微处理器101可通过控制锁存器来实现控制存储所需数据；无线通信模块3通过通用异步收发器与微处理器101相连。

主控模块1中电源时钟模块为主控模块提供工作电源。主控模块1中还设有ROM106和RAM105，主要用于保存嵌入式操作系统、应用程序及相关配置参数，通过内部总线108直接与微处理器101通信。普通的ROM操作只能以模块操作，维护起来很不方便，而且由于在读写的时候没有缓冲操作，数据很容易丢失和出错。在ROM上实现的文件系统可以合理的分配和使用每一个区块，减少了区块迁移和区块过度使用。系统启动时初始化文件系统和缺省路径。如果成功，就生成了可操作的文件设备符。自此，用户就可以使用一般的文件操作方式，即生成、读、写和删除。

同时本终端的主控模块中还设置了看门狗模块102其与微处理器101直接相连，使得该终端实现软狗和硬狗的双重保护，确保该终端机决不死机。

为了便于对主控模块1的数据显示和功能设定，在主控模块1中还设置了LCD显示器104和键盘107；LCD显示屏104和键盘107通过内部总线108与微处理器101连接，该LCD显示屏104支持二级字库中的所有汉字，如：刷卡后能显示卡号，键盘107通过设置实现输入和查询功能。

根据上述技术方案得到的本实用新型在实施时，可通过主控模块外接的键盘对主控模块中的微处理器进行相关功能的参数设定；由射频识别模块通过无线的方式识别Mifare、ID或电子标签卡，并采集该卡中的信息存入到相应的锁存器中；主控模块中的微处理器根据设置的功能要求控制锁存器存储相应的数据，同时将该数据通过与之相连的LCD显示器显示出来；微处理器同时通过GPRS/CDMA无线通信模块将该数据打包成IP包，再通过TCP/IP的通信协议与后台管理系统进行数据的无线传输。

若使用场所有信号干扰，无法实现无线传输时，可采用辅助通信装置RS232/485串口进行直接通信，将数据直接传输到邻近的计算机后再接入网络，能实现本地管理。

由于本数据采集终端中设有看门狗模块实现对数据采集终端中的系统进行软狗和硬狗双重保护。确保本数据采集终端工作时避免受到来自外界电磁场的干扰，造成程序的跑飞，而陷入死循环，程序的正常运行被打断的情况出现。

本数据采集终端基于GPRS/CDMA网络，内置无线模块，能支持语音、短信息、数据通信，嵌入TCP/IP协议栈，通过RS232接口，可直接与RTU、PLC、工控机、POS等数据终端无缝连接，实现透明传输。无线数据采集与传输的应用范围非常广，涉及行业有电力、水利、公安、交通、石油、安防和金融等。GPRS网络支持TCP/IP协议并且覆盖面广，比起使用短消息和超短波无线电台进行无线数据传输，GPRS无论在费用、可靠性和可实施性等方面都具有很大的优势。GPRS/CDMA无线数据采集终端采用了智能控制，更适用于工业远程无人控制、现场数据采集等数据双向传输场合。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.无线数据采集终端，该终端包括射频识别模块、主控模块以及无线通信模块；其特征在于，所述主控模块包括一嵌入式微处理器；所述射频识别模块的数据端通过锁存器与微处理器的数据端相联，射频识别模块的地址端和微处理器地址端直接连接；无线通信模块通过通用异步收发器与微处理器连接。

2.根据权利要求1所述的无线数据采集终端，其特征在于，所述主控模块还包括一用于实现数据直接传输的RS232/485接口模块。

3.根据权利要求1或2所述的无线数据采集终端，其特征在于，所述主控模块还包括一用于确保终端不死机的看门狗模块、一用于显示数据的LCD显示屏、用于实现输入和查询的键盘、用于保存嵌入式操作系统和应用程序及相关配置参数的ROM及RAM，所述看门狗模块、LCD显示屏、键盘、ROM及RAM通过内部总线与微处理器直接连接。

4.根据权利要求1所述的无线数据采集终端，其特征在于，所述无线通信模块为采用GPRS/CDMA1X方式进行无线数据传输，实现数据的无障碍传输的CDMA/GPRS模块。

5.根据权利要求1所述的无线数据采集终端，其特征在于，所述射频识别模块为采用无线射频识别方式采集数据，并可根据不同的应用兼容Mifare、ID和电子标签卡的无线识别模块。