CN203522801U - 一种移动装置的通信、识别和定位的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种移动装置的通信、识别和定位的系统，包括：包括若干个第一网络终端的通信网络和与第一网络终端无线连接的若干个第一移动节点；第一网络终端包括：用于网络通信的第一网络接口、用于无线通信的第一无线接口、用于检测触发信号的第一传感器以及连接第一网络接口、第一无线接口和第一传感器的用于通信与管理的第一智能控制部分；第一移动节点包括：用于无线通信的第二无线接口、用于释放触发信号的第一信号发生器、用于有线通信和充电的第一有线接口及连接第二无线接口、第一有线接口和第一信号发生器的用于通信与管理的第二智能控制部分。本实用新型具有节省资源和设备，成本低、使用效果好的优点。

Description

一种移动装置的通信、识别和定位的系统

技术领域

本实用新型属于物联网技术，具体涉及一种移动装置的通信、识别、定位和管理的系统。 

背景技术

在物联网技术领域，有多种关于移动装置的通信、识别和定位的系统，但在通信、识别和定位三项功能特征中，所有这些系统都只侧重于其中的一个或两个功能特征，在三项功能并重时，我们往往需要借助于另一个需要占用大量资源的系统或补充必需的硬件设备，才能达成预期的目标，这一方面浪费了外部资源（在没有外部资源时，降低了系统的性能甚至于可行性）、降低了系统的经济性，特别是对于移动物体，硬件设备的增加更有可能降低系统的可操作性和可维护性。 

对移动装置的应用管理主要包括了对这些装置的充电、设置和保管等方面，当前的解决方案多是使用专门的充电器、专门的读写器和保管箱等，这无疑使得在移动装置数量众多时，成为一个相当大的麻烦，给我们使用这些装置带来极大的不便。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可以节省资源和设备，成本低、使用效果好的移动装置的通信、识别和定位的系统。 

本实用新型提供的移动装置的通信、识别和定位的系统，包括：包括若干个第一网络终端的通信网络和与所述第一网络终端无线连接的若干个第一移动节点； 

所述第一网络终端包括：用于网络通信的第一网络接口、用于无线通信的第一无线接口、用于检测触发信号的第一传感器以及连接第一网络接口、第一无线接口和第一传感器的用于通信与管理的第一智能控制部分；

所述第一移动节点包括：用于无线通信的第二无线接口、用于释放触发信号的第一信号发生器、用于有线通信和充电的第一有线接口及连接第二无线接口、第一有线接口和第一信号发生器的用于通信与管理的第二智能控制部分。

所述系统还包括与所述第一网络终端和第一移动节点无线连接的若干个第二移动节点； 

所述第二移动节点包括：用于无线通信的第三无线接口、用于检测触发信号的第二传感器、用于有线通信和充电的第二有线接口以及连接第三无线接口、第二传感器和第二有线接口的用于通信与管理的第三智能控制部分。

所述系统还包括作为通信网络终端的若干个与第一移动节点无线连接的第二网络终端； 

所述第二网络终端包括：用于网络通信的第二网络接口、用于无线通信的第四无线接口、用于检测触发信号的第三传感器以及连接第二网络接口、第四无线接口和第三传感器的用于通信与管理的第四智能控制部分。

所述系统还包括作为通信网络终端的若干个与第二移动节点无线连接的第三网络终端； 

所述第三网络终端包括：用于网络通信的第三网络接口、用于无线通信的第五无线接口、用于释放触发信号的第二信号发生器以及连接第三网络接口、第五无线接口和第二信号发生器的用于通信与管理的第五智能控制部分。

所述系统还包括作为通信网络终端的若干个与第一移动节点和第二移动节点有线连接的第四网络终端； 

所述第四网络终端包括：用于网络通信的第四网络接口、用于有线通信和充电的第三有线接口、用于操作的人机界面、用于保管固定的固定部分以及连接第四网络接口、第三有线接口、人机界面的用于通信与管理的第六智能控制部分。

有益效果：

本实用新型可利用简单的总线制有线通信技术和简单的无线数传模块技术构建起一个简洁的涉及移动装置的物联网系统，这个系统同时具备对移动装置的识别、与移动装置的通信、对移动装置的定位和对移动装置的管理四项功能。系统提出了多种简单有效的方法，避免了采用带协议的无线模块所带来的成本、功耗和体积方面的不足，而又弥补了常规模块因同频干扰带来的各种可靠性问题，特别是克服了低频电子标签识别距离近而高频电子标签又不能被一一识别的困难，更有效的是使移动装置同时具备识别和被识别的双重特点，同时，本实用新型还系统性的解决了对移动装置的设置操作、充电操作和保存等问题，使本实用新型所述系统在现场信息采集、发布与管理方面发挥重大作用。

该系统可以独立于其他任何系统之外工作，可以独立完成对移动装置的通信、识别、定位和管理，该系统从物联网的应用需求出发，通过使用简单、可靠的硬件和软件，实现了系统在经济性和使用性方面的质的提升，特别是还进一步解决了一个移动装置与另一个移动装置的相互识别问题，以及一个移动装置与另一个移动装置的相互通信问题。通过计算机层面的连接，本实用新型所述系统可以接入任何其它的物联网系统。 

附图说明

图1是本实用新型系统的结构示意图。 

图2是本实用新型中的第一网络终端示意图。 

图3是本实用新型中的第一移动节点示意图。 

图4是本实用新型中的第二移动节点示意图。 

图5是本实用新型中的第二网络终端示意图。 

图6是本实用新型中的第三网络终端示意图。 

图7是本实用新型中的第四网络终端示意图。 

图8是本实用新型中的第四网络终端的固定部分示意图。 

具体实施方式

本实用新型提供的移动装置的通信、识别和定位的系统，如图1所示，包括通信网络A、若干个第一移动节点2和若干个第二移动节点3。其中：通信网络A包括若干个第一网络终端1、第二网络终端4、第三网络终端5和第四网络终端6；第一移动节点2与第一网络终端1、第二网络终端4和第二移动节点3无线连接，与第四网络终端6有线连接；第二移动节点3与第一网络终端1、第三网络终端5和第一移动节点2无线连接，与第四网络终端6有线连接。 

所述通信网A可以是任何一种支持数据通信的通信网，包括各种有线网、无线网和光纤网等，大到集成了多种通信技术的因特网、移动网、小到基于总线（如485总线、CAN总线等）技术构建的微型网，只要其中包含有本实用新型所述的第一至第四网络终端1、4、5、6。 

参见图2，所述第一网络终端1是一种固定装置，包括：用于网络通信的第一网络接口11、用于无线通信的第一无线接口13、用于检测触发信号的第一传感器14以及连接第一网络接口11、第一无线接口13和第一传感器14的用于通信与管理的第一智能控制部分12。 

参见图3，所述第一移动节点2是一种移动装置，包括：用于无线通信的第二无线接口23、用于释放触发信号的第一信号发生器24、用于有线通信和充电的第一有线接口21及连接第二无线接口23、第一有线接口21和第一信号发生器24的用于通信与管理的第二智能控制部分22。 

参见图4，所述第二移动节点3是一种移动装置，包括：用于无线通信的第三无线接口33、用于检测触发信号的第二传感器34、用于有线通信和充电的第二有线接口31以及连接第三无线接口33、第二传感器34和第二有线接口31的用于通信与管理的第三智能控制部分32。 

参见图5，所述第二网络终端4是一种固定装置，包括：用于网络通信的第二网络接口41、用于无线通信的第四无线接口43、用于检测触发信号的第三传感器44以及连接第二网络接口41、第四无线接口43和第三传感器44的用于通信与管理的第四智能控制部分42。 

参见图6，所述第三网络终端5是一种固定装置，包括：用于网络通信的第三网络接口51、用于无线通信的第五无线接口53、用于释放触发信号的第二信号发生器54以及连接第三网络接口51、第五无线接口53和第二信号发生器54的用于通信与管理的第五智能控制部分52。 

参见图7，所述第四网络终端6是一种固定装置，包括：用于网络通信的第四网络接口63、用于有线通信和充电的第三有线接口63、用于操作的人机界面64、用于保管固定的固定部分65以及连接第四网络接口63、第三有线接口61、人机界面64、和固定部分65的用于通信与管理的第六智能控制部分62。 

所述第一网络接口11、第二网络接口41、第三网络接口51和第四网络接口63可以是任何一种满足通信网络A的接入规范的通信接口，当通信网络A为因特网时，上述各网络接口即是满足因特网规范的通信接口，当通信网络A是基于CAN总线技术构建的通信网络时，上述各网络接口即是CAN总线通信接口。 

所述第一无线接口13、第二无线接口23、第三无线接口33、第四无线接口43和第五无线接口53是任何一种具备信号收发、频点设置、场强监测能力和发射信号强度可控的无线数传模块，如以CC2500S，NRF24L01、SM63等。当通信网A是无线网时，无线数传模块的频段应与无线网所采用的频段互不冲突。 

所述第一信号发生器24和第二信号发生器54释放的触发信号与所述第一传感器14、第二传感器34和第三传感器44检测的触发信号是同一特性的物理信号或化学信号。如当各信号发生器发出的触发信号是磁场时，采用磁场强度传感器；当各信号发生器发出的触发信号是力时，采用压力传感器，当信号发生器发出的触发信号是气味时，采用气味传感器。 

所述第一智能控制部分12、第二智能控制部分22、第三智能控制部分32、第四智能控制部分42、第五智能控制部分52、第六智能控制部分62是各种智能模块或芯片，如单片机芯片、ARM模块等。 

所述第一有线接口21、第二有线接口31和第三有线接口61是一种有电源传输能力的通信接口，如USB接口等。 

所述人机界面64是各种具有输入和信息显示功能的模块，如DMT64480S057-01W 等。 

参见图8，所述固定部分65包括第一移动节点的固定部分651和第二移动节点的固定部分652，其中，固定部分651有若干个第一移动分机的固定位置6511-651R，用于各第一移动节点2的固定、充电和连接第四网络终端6的有线接口61和第一移动节点2的第一有线接口21；固定部分652有若干个第二移动分机的固定位置6521-651S，用于各第二移动节点3的固定、充电和连接第四网络终端6的有线接口61和第二移动节点3的第二有线接口31。 

本实用新型的工作原理如下： 

本实用新型中，第一网络终端1、第二网络终端4、第三网络终端5和第四网络终端6是分别通过第一网络接口11、第二网络接口41、第三网络接口51、第四网络接口63进行网络通信的；第一网络终端1、第二网络终端4、第三网络终端5、第一移动节点2、第二移动节点3是分别通过第一无线接口13、第四无线接口43、第五无线接口53、第二无线接口23和第三无线接口33进行无线通信的；第四网络终端1、第二移动节点3和第一移动节点2是分别通过第三有线接口61、第二有线接口31和第一有线接口21进行有线通信的；第一移动节点2、第三网络终端5是分别通过第一信号发生器24和第二信号发声器54发送触发信号的；第一网络终端1、第二网咯终端4和第二移动节点3是分别通过第一传感器14、第三传感器44和第二传感器34检测触发信号的；第一网络终端1、第二网络终端4、第三网络终端5、第四网络终端6、第一移动节点2和第二移动节点3是分别通过第一智能控制部分12、第二智能控制部分22、第三智能控制部分32、第四智能控制部分42、第五智能控制部分52、第六智能控制部分62进行数据处理、逻辑判断和发出控制指令的。

在上述系统中，所述第一网络终端1作为无线通信主站，第一移动节点2和第二移动节点3分别作为无线通信终端。第一移动节点2的通信、识别和定位以及第二移动节点3的通信和定位都是通过与第一网络终端1的无线通信完成的，并且，第一网络终端1同时还作为定位时的参照物。因此，在整个第一移动节点2的（也是第二移动节点3的）移动范围内，第一网络终端1的数量和位置应得到合理的配置，以使第一移动节点2和第二移动节点3在任何一个位置，都能与至少一个第一网络终端1进行无线通信，以满足无线通信和初步定位的要求。定位原理是无线信号的衰减量与距离的平方成反比的物理定律，当知道无线信号的信源功率和定位点的无线信号的场强时，可以计算该定位点与信源的距离。此时，信源即是第一网络终端1，定位点即是第一移动节点2和第二移动节点3当时的位置。当要得到更为准确的定位结果时，根据几何原理应保证被定位的第一移动节点2或第二移动节点3在定位点能检测到至少三个第一网络终端1的无线信号的场强，并能与其中的至少一个第一网络终端1进行无线通信。第一移动节点2和第二移动节点3计算出的自己与各第一网络终端1的距离值，可以通过无线通信报告给系统，由于作为固定装置的第一网络终端1的位置是已知的，系统可以根据报告提供的结果进一步计算出该第一移动节点2或第二移动节点3当时所在的坐标位置。 

第一网络终端1与第一移动节点2和第二移动节点3无线通信时，双方的无线通信信号的频点必然是相同的，通信距离取决于双方所发出的无线通信信号的强度和双方的接收灵敏度。当无线通信信号因传输被衰减到场强远低于接收灵敏度的预设值时，对其它同频信号的干扰即可忽若，因此，为避免同频干扰，以实现可靠的无线通信，需要使第一移动节点2的移动区域内，没有相交的场强大于预设值的的同频无线信号。解决方案是参照蜂窝移动通信技术中为基站分配信道和频点的方法，为各第一网络终端1分配其无线通信信号的频点，但需同时注意避免与该第一网络终端1进行无线通信的第一移动节点2或/和第二移动节点3的无线通信信号对其它第一网络终端1的无线通信信号形成的同频干扰。这意味着，当第一网络终端1、第一移动节点2和第二移动节点3的无线通信信号自各自信源开始到场强小于预设值时的距离分别为L1、L2和L3时，无线通信信号同频的两个第一网络终端1之间的距离至少应大于2L1+MAX(L2，L3)。其中，MAX(L2，L3)表示取最大值。 

为建立与第一网络终端1的无线通信，移动中的第一移动节点2必须自动改变自己的无线通信信号的频点以适应各第一网络终端1的无线通信信号的频点因位置而不同的变化。方法是使第一移动节点2的无线通信信号的频点由该第一移动节点2当时监测到的发自各第一网络终端1的无线通信信号的场强和频点来决定。一种是以检测到的发自第一网络终端1的场强最大的无线通信信号的频点作为该第一移动节点2的无线通信信号的频点，可以直接从检测结果中得出；一种是以离该第一移动节点2距离最近的第一网络终端1的无线通信信号的频点作为该第一移动节点2的无线通信信号的频点，这需要同时知道该第一网络终端1的无线通信信号的信源功率，连同检测到的无线通信信号的场强，运用距离计算公式（见上文）得出结果。 

第二移动节点3与第一移动节点2的差别之一在于其相对固定于某一预设的第一网络终端1的周围，不会频繁地进出该预定范围，使其无线通信信号的频点，在能保持与该预设的第一网络终端1进行有效的无线通信时，与该预设的第一网络终端1的无线通信信号的频点相同。这样，可以避免该第二移动节点3频繁检测各频点的无线通信信号，以达到降低功耗的目的。第二移动节点3在不能与该预设的第一网络终端1进行有效的无线通信时，必须寻找其它的可与之无线通信的第一网络终端1，方法是采用与第一移动节点2相同的工作模式和方法，先选择与自己无线通信信号的第一网络终端1，将该第一网络终端1的无线信号的频点作为该第二移动节点二的无线通信信号的频点，然后再建立与该第一网络终端1的无线通信。 

为使第一网络终端1和第一移动节点2之间的相互识别具有唯一性，使第一网络终端1与第一移动节点2之间的距离在相互识别时小于预设值，且双方所发出的无线通信信号的强度被控制在只能被对方有效接收的程度。其中，前者是为了保证在预设的范围内没有第三者介入，后者是为了使双方都成为对方的唯一的无线通信对象，从而确认对方的身份，同时不对其它的无线通信过程形成干扰。这一方法和原理，应用于第一移动节点2和第二移动节点3之间、第二网络终端4与第一移动节点2之间、和第三网络终端5与第二移动节点3之间的相互通信和相互识别过程中，便分别有：使第一移动节点2与第二移动节点3之间的距离在相互通信和相互识别时小于预设值，且双方所发出的无线通信信号的强度被控制在只能被对方有效接收的程度，使第二网络终端4与第一移动节点2之间的距离在相互通信和相互识别时小于预设值，且双方发出的无线通信信号的强度被控制在只能被对方有效接收的程度，以及使第二移动节点3与第三网络终端5之间的距离在相互通信和相互识别时小于预设值，且双方发出的无线通信信号的强度被控制在只能被对方有效接收的程度的方法。 

由于第一移动节点2和第二移动节点3的流动性，使任何一个第一网络终端1都有可能需要与多个第一移动节点2和/或第二移动节点3进行无线通信，并且还不能确认它们的具体数量和具体对象，解决方案是将每个第一网络终端1和所有可能与该第一网络终端1无线通信的第一移动节点2和第二移动节点3当做一个一对多的无线通信系统，第一网络终端1作无线通信的主站，第一移动节点2和第二移动节点3作无线通信的终端，以所有可能与该第一网络终端1进行无线通信的第一移动节点2和第二移动节点3为基础建立一个该第一网络终端1的无线通信对象表，由该第一网络终端1根据无线通信对象表以时分多址方式与该无线通信系统内的第一移动节点2和/或第二移动节点3进行无线通信，并将通信结果通过通信网络告知其它所有的第一网络终端1。 

对任何一个第一网络终端1而言，无线通信对象表列出了该第一网络终端1的所有的无线通信对象，因此，生成一个无线通信对象表，是每个第一网络终端1实现无线通信的前提。 

最原始的无线通信对象表，对所有的第一网络终端1来说都是一样的，表上将所有的第一移动节点2和第二移动节点3都列为了该第一网络终端1的无线通信对象，是因为所有的第一移动节点1和所有的第二移动节点3可能选择与同一个第一网络终端1进行无线通信。 

但当某个第一网络终端1发现了一个与该第一网络终端1无线通信的第一移动节点2或第二移动节点3之后，意味着该第一移动节点2或第二移动节点3不会同时选择与其它的第一网络终端1进行无线通信；而当某个第一网络终端1发现了一个由与该第一网络终端1建立无线通信到与该第一网络终端1失去无线通信的第一移动节点2或第二移动节点3之后，意味着该第一移动节点2或第二移动节点3可能已经选择与其它第一网络终端1中的任何一个进行无线通信。 

据此，每个第一网络终端1的后期的无线通信对象表都可以根据其它所有的第一网络终端1与第一移动节点2和第二移动节点3的无线通信结果来生成，方法是使：所有新与其它所有第一网络终端1无线通信成功的第一移动节点2和/或第二移动节点3成为该第一网络终端1的非无线通信对象；所有新与其它所有第一网络终端1无线通信失败的第一移动节点2和/或第二移动节点3成为该第一网络终端1的新无线通信对象；所有与其它所有第一网络终端1无线通信维持成功或失败不变的第一移动节点2和/或第二移动节点3是否为该第一网络终端1的无线通信对象维持不变。无线通信成功或失败是指第一网络终端1向该无线通信对象发出的无线通信命令得到或得不到无线通信对象的回应。 

如上所述的基于第一网络终端1为无线通信的主站的无线通信方法，解决了第一网络终端1与第一移动节点2和/或第二移动节点3的无线通信问题，以下重点说明第一网络终端1和第一移动节点2之间、第一移动节点2与第二移动节点3之间、第二网络终端4和第一移动节点2之间以及第三网络终端5与第二移动节点3之间的相互通信和相互识别问题。 

第一网络终端1和第一移动节点2之间的相互识别时的通信方法有两种，一种是当第一网络终端1作为无线通信主站与该第一移动节点2无线通信时，有一条用于识别的信息的无线信号的强度是只有与该第一网络终端1之间的距离小于预设值的第一移动节点2才能有效接收的，通过该第一移动节点的回复信息，双方实现了相互识别；另一种是在两者之间的距离小于预设值使，使该第一网络终端1受到一次外部触发，即该第一网络终端1通过第一传感器14检测到来自第一移动节点2通过第一信号发生器24释放的触发信号后，中止正常的无线通信，通过第一无线接口13发出一条用于识别的信息，且该信息的无线信号的强度是只有与该第一网络终端1之间的距离小于预设值的第一移动节点2才能通过第二无线接口23有效接收，通过该第一移动节点2返回的信息，完成相互识别，然后继续被中止的无线通信。 

第一移动节点2与第二移动节点3之间的相互通信和相互识别是在两者之间的距离小于预设值的前提下进行的，根据第一移动节点2和第二移动节点3的无线通信信号的频点的设置方法，可以认为当时两者的无线通信信号的频点是相同的，从而具备了进行无线通信的基本条件。 

第一移动节点2与第二移动节点3之间的相互通信和相互识别是在作为该第一移动节点2与第二移动节点3的无线通信的主站的第一网络终端1与该第二移动节点3进行无线通信时由该第二移动节点3发起进行的：该第二移动节点3在回复该第一网络终端1的信息中，含有中止无线通信的请求，使该第一网络终端中止当时的无线通信，该第二移动节点3在此期间与该第一移动节点2进行无线通信，且使通信期间，双方发出的无线通信信号的强度被控制在只有距离小于预设值的两者之间才能有效接收的程度，该无线通信完成后，该第二移动节点3再向该第一网络终端1发送含有继续无线通信的请求，使该第一网络终端1继续此后的无线通信。 

使该第二移动节点3发出中止当时的无线通信的请求的方法有两种，一种是每次与该第一网络终端1通信时都如此，但将降低无线通信效率和加大该第二移动节点3的功耗；另一种方法是在两者之间的距离小于预设值使，使该第二移动节点3受到一次外部触发，即该第二移动节点3通过第二传感器34检测到来自第一移动节点2的第一信号发生器24释放的触发信号后，才通过第三无线接口33向第一移动节点2发送中止当时的无线通信的请求。 

第二网络终端4主要用于与第一移动节点2之间的相互识别，为使两者之间能够进行无线通信，第二网络终端4的无线通信信号的频点是与预设的第一网络终端1的无线通信信号的频点相同的。第二网络终端4与第一移动节点2之间的相互通信和相互识别过程是这样进行的：该预设的第一网络终端1作为无线通信的主站在完成一轮的与各第一移动节点2和/或第二移动节点3的无线通信后，通过第一无线接口13发出一条启动识别命令，并中止一段时间TD不发出任何无线通信信号，该第二网络终端4在收到此命令后，通过第四无线接口43向外发出一条用于识别的信息，且该信息的无线信号的强度是只有与该第二网络终端4之间的距离小于预设值的第一移动节点2才能有效接收，通过该第一移动节点2返回的信息（该信息的无线信号的强度是只有与该第一移动节点2之间的距离小于预设值的第二网络终端4才能有效接收，），完成相互识别。虽然可能有多个第二网络终端4和第一移动节点2发送同频的无线通信信号，但由于无线信号的强度被控制在只有相互之间的距离小于预设值的双方才能有效接收的程度，所以不会给相互通信与相互识别过程造成影响。该预设的第一网络终端1在中止时间TD（TD应大于第二网络终端4与第一移动节点2相互通信和相互识别所需要的时间）后，在继续下一轮的无线通信。一种更能降低第二网络终端4的功耗的方法是：当第一移动节点2与第二网络终端的距离小于预设值时，使第二网络终端4受到一次外部触发，即第二网络终端4通过第三传感器44只有在检测到由第一移动节点2的第一信号发生器24释放的触发信号后，才会在收到上述启动识别命令时，继续后面的相互通信和相互识别过程。 

第三网络终端5主要用于与第二移动节点3之间的相互识别，为使两者之间能够进行无线通信，第三网络终端5的无线通信信号的频点是与预设的第一网络终端1的无线通信信号的频点相同的。第三网络终端5与第二移动节点3之间的相互通信和相互识别过程是这样进行的：该第二移动节点3在回复该第一网络终端1的信息中，含有中止无线通信的请求，使该第一网络终端中止当时的无线通信，该第二移动节点3在此期间与该第三网络终端5进行无线通信，且使通信期间，双方发出的无线通信信号的强度被控制在只有距离小于预设值的两者之间才能有效接收的程度，该无线通信完成后，该第二移动节点3再向该第一网络终端1发送含有继续无线通信的请求，使该第一网络终端1继续此后的无线通信。 

使该第二移动节点3发出中止当时的无线通信的请求的方法有两种，一种是每次与该第一网络终端1通信时都如此，但将降低无线通信效率和加大该第二移动节点3的功耗；另一种方法是在两者之间的距离小于预设值使，使该第二移动节点3受到一次外部触发，即该第二移动节点3通过第二传感器34检测到由第三网络终端5通过第二信号发生器54释放的触发信号后，才发送中止当时的无线通信的请求。 

触发信号可以是力、电场、磁场、声音等物理信号，也可以是气味、气体浓度等化学信号，例如，当第一信号发生器24和第二信号发生器54是一个永久磁铁时，发出的触发信号是磁场信号，第一传感器14、第二传感器34和第三传感器44是磁场强度传感器，如霍尔元件。 

以上所述的无线信号的频点是基于单一信道的半双工无线通信而言的，可以认为该频点是第一移动节点2和第二移动节点3与第一网络终端1在失去无线通信后首次实现无线通信时的无线通信信号的频点。在此后的无线通信过程中，可以用由该第一网络终端1分配的其它频点进行全双工通信，只要这些频点的分配能够避免相互间的同频干扰就行。 

以上所述的两种装置间的相互通信和相互识别是基于在两者之间的距离小于预设值时，两者的无线通信信号的频点是相同的假设，当所述的第二移动节点3、第二网络终端4和第三网络终端5所在位置的发自它们的预设的第一网络终端1的无线通信信号的场强大于其它区任何一个第一网络终端1的无线通信信号的场强时，根据第一移动节点2确定其无线通信信号的频点的方法，可以推定该第一移动节点2的无线通信信号的频点与该第一网络终端1、该第二网络终端4和该第二移动节点3的无线通信信号的频点是相同的，从而可以保证该预设的第一网络终端1、第二移动节点3、第二网络终端4与该第一移动节点2之间有效的相互通信和相互识别。同时，根据第二移动节点3在失去与其预设的第一网络终端1的无线通信时确定其无线通信信号的频点的方法，可以推定离开其预设的第一网络终端1的该第二移动节点3的无线通信信号的频点和该第三网络终端5的无线通信信号的频点是相同的，从而可以保证该第二移动节点3可以与该第三网络终端5进行有效的相互通信和相互识别。当第二移动节点3在保持与其预设的第一网络终端1的无线通信时，其无线通信信号的频点必与将同一第一网络终端1作为预设的第一网络终端1的第三网络终端的无线通信信号的频点相同，从而可以保证该第二移动节点3可以与该第三网络终端5进行有效的相互通信和相互识别。 

第四网络终端6主要用于第一移动节点2和第二移动节点3的管理，具体包括：第四网络终端6作为有线通信主机与作为有线通信从机的第一移动节点2和第二移动节点3有线通信；通过有线通信完成对第一移动节点2和第二移动节点3的各项信息、参数的读写操作以及各种控制操作；作为安置座为第一移动节点2和第二移动节点3提供固定和摆放的位置；作为充电座为第一移动节点2和第二移动节点3提供充电电流；作为连接器为第一移动节点2和第二移动节点3提供与第四网络终端的电连接。 

第四网络终端6和第一移动节点2和第二移动节点3之间的有线通信，是通过一个由该第四网络终端6与所有与该第四网络终端6有线通信的第一移动节点2和第二移动节点3组成的有线通信系统完成的，该第四网络终端6作为有线通信的主机，通过人机界面64完成对各第一移动节点2和第二移动节点3的的各项信息、参数的读写操作以及各种控制操作。 

第四网络终端6还有一个固定部分65，分为两个区651和652，分别为每个第一移动节点1和每个第二移动节点2提供了固定位置。当第一移动节点1和第二移动节点2从移动装置上取下时，这些固定位置可以为它们提供了安置点。同时各固定位置还配有它们的充电座，当第一移动节点1和第二移动节点2被置于安置点后，可以被自动充电到预定容量，并且，充电座同时还是一个有线通信连接座，连接座将第一移动节点2的第一有线接口23、第二移动节点3的第二有线接口33和第四网络终端6的第三有线接口61连接在一起，使第一移动节点1、第二移动节点2与第四网络终端的有线通信成为可能。 

应用实例：

作为本实用新型的一种应用是智慧护理通信与管理系统，它包括一个管理主机和若干个床头分机、若干个门口分机、若干个卫浴分机、若干个医护分机、若干个走廊显示屏、若干个病员一览表、若干个签到分机、若干个治疗室分机、若干个移动分机和若干个病员腕表。

其中，管理主机和若干个床头分机、若干个门口分机、若干个卫浴分机、若干个医护分机、若干个走廊显示屏、若干个病员一览表、若干个签到分机和若干个治疗室分机组成一个总线制通信网络A，床头分机、门口分机、卫浴分机、医护分机和病员一览表既可作为第一网络终端1，又可作为第二网络终端4，签到分机作为第三网络终端5、治疗室分机作为第四网络终端6，移动分机作为第一移动节点2，病员腕表作为第二移动节点3。 

床头分机安装在每个病床的床头，用于患者与护士之间的双向呼叫、与双工对讲，用于向医护人员提供相应的护理信息，护理信息包括图形、文字和语音信息，还用于护士和患者输入或查询信息。当一个房间只有一个病床时，该床头分机作为第一网络终端，当一个房间有多个病床时，其中的一个床头分机作为第一网络终端1，其它的床头分机作为以该第一网络终端1为预设的第一网络终端1的第二网络终端4。床头分机具有作为第一网络终端1和第二网络终端4的所有硬件结构。 

门口分机安装在每个病房门口，用于显示呼叫信息、用于护士处理呼叫信息，还用于提供相应的医、护、患图形和文字信息，每个门口分机可以可以作为一个第一网络终端1，也可以作为一个以同房的第一网络终端1为预设的第一网络终端1的第二网络终端4。门口分机具有作为第一网络终端1和第二网络终端4的所有硬件结构。 

医护分机安装在医护活动区的每个办公室，用于办公室之间的通信、对讲、显示和处理呼叫信息、还用于提供相应的医、护、患图形、文字信息，每个医护分机可以作为一个第一网络终端，也可以在与病员一表同时使用时，作为第二网络终端4。医护分机具有作为第一网络终端1和第二网络终端4的所有硬件结构。 

病员一览表安装在护士站，用于显示病员信息，呼叫信息，还用与护士对患者的呼叫、广播，用于查询、输入护理信息等，可以作为第一网络终端，也可在与医护分机一同使用时作为第二网络终端4。病员一览表具有作为第一网络终端1和第二网络终端4的所有硬件结构。 

签到分机安装在护士站附近，用于登记和记录进入本临床科的其它临床科室患者，作为第三网络终端5，以护士站的第一网络终端1作为其预设的第一网络终端1，具有作为第三网络终端的所有硬件结构。 

移动分机是临床护士佩戴的移动设备，用于显示和处理呼叫信息，用于作为临床护士的身份标签，还用作为患者的身份识别和显示装置，用户查询、输入和显示相关的护理信息，每个临床护士一个，可作为第一移动节点2。具有作为第一移动节点2的所有硬件结构。 

病员腕表是患者腕上佩戴的移动设备，用于无线呼叫，还用于作为患者的身份识别标签，可做为第二移动节点3，具有作为第二移动节点3的所有硬件结构。 

治疗室分机安装在治疗室，用于显示和处理呼叫信息，用于对所有移动分机和病员腕表的设置、保管、充电，可做为第四网络终端6，具有作为第四网络终端6的所有硬件结构。 

各相关设备中的无线通信接口使用的无线数传模块是CC2500，信号发生器是磁铁，传感器是霍尔传感器HAL1428。 

作为第一移动节点2的移动分机与其它相关设备的相互通信、相互识别和相互定位的功能所达成的现实目的包括：使佩戴有移动分机的护理人员在临床科的任何一个位置都能够知道有无患者呼叫，以及呼叫的全部信息，并通过触摸屏操作方式直接对呼叫信息进行处理；通过触摸屏现场向医院信息管理系统输入或从系统获取相关的护理信息；在病房床旁通过将移动分机靠近患者佩戴的病员腕表的方式读取和显示患者的身份，并获得相应的护理信息如服药清单；作为护士的身份识别标签，当将移动分机靠近被操作的设备时，可以在各相关设备上执行只有被授权的人员才能执行的查询、输入、控制等操作；对所有临床护士执行护理流程的规程进行记录，其中包括执行人（护士）和被执行人（患者）的身份和执行的时间等；通过走廊显示屏、病员一览表和门口分机、床头分机的显示，让相关人员能够知道护士当时所在的位置，包括科室和房间位置，特别是自动生成查房记录。 

作为第二移动节点3的病员腕表与其它相关设备的相互通信、相互识别和相互定位的功能所达成的现实目的包括：患者通过按压病员腕表上的轻触键无线呼叫护士医护人员；作为患者身份的识别标签，取代当前的条形码标签、射频标签以避免使用笨重的识别装置带来的不便；使相关人员能够跟踪患者当时所在的位置，并使患者在离开科室后还能发出紧急呼叫信号，特别是在患者离开固定区域时提供报警信号，以对患者（如婴幼儿或精神患者）提供严密的看护。 

对移动分机的管理是这样的：护士是从治疗室分机上领用移动分机的，领用前先在治疗室分机的操作面板上输入相应的密码和自己的工号，治疗室分机将分配一个移动分机并给出提示，护士取下该分机后，该分机成为该护士当班期间的唯一身份标签，取下的不是指定分机时，治疗室分机给予警告，该移动分机拒绝工作。下班时，护士将分机放入治疗室分机的固定座内，再输入密码和工号，治疗室分机将读取该移动分机的内容，并清空该移动分机，同时对其充电直到预定容量。 

对病员腕表的管理是这样的：给患者安排住院病床后，在治疗室分机少输入密码、患者住院号等，治疗室分机将分配一个病员腕表并给出提示，护士取下该病员腕表，该病员腕表成为该患者住院期间的唯一身份标签，取下的不是指定腕表时，治疗室分机给予警告，该病员腕表拒绝工作。出院时，护士将腕表入治疗室分机的固定座内，再输入密码和住院，治疗室分机将读取该病员腕表的内容，并清空该病员腕表，同时对其充电直到预定容量。 

中间充电过程是：移动分机需要充电时，将自动发声告警，病员腕表需要充电时，系统的多种有声设备将发声告警。将移动分机放入治疗室分机的充电座，输入密码、工号和充电要求，治疗室分机将重新分配一个移动分机，并将前一分机内容转存于该新的移动分机。将病员腕表放入治疗室分机的充电座时，输入密码和住院号和充电要求，治疗室分机将重新分配一个病员腕表，并将前一腕表的内容转存入新的病员腕表。 

本实用新型除了上述应用外还可以应用于智能家居、现场管理等其它产品。 

Claims (5)

1.一种移动装置的通信、识别和定位的系统，其特征是包括：包括若干个第一网络终端的通信网络和与所述第一网络终端无线连接的若干个第一移动节点；

所述第一网络终端包括：用于网络通信的第一网络接口、用于无线通信的第一无线接口、用于检测触发信号的第一传感器以及连接第一网络接口、第一无线接口和第一传感器的用于通信与管理的第一智能控制部分；

所述第一移动节点包括：用于无线通信的第二无线接口、用于释放触发信号的第一信号发生器、用于有线通信和充电的第一有线接口及连接第二无线接口、第一有线接口和第一信号发生器的用于通信与管理的第二智能控制部分。

2.根据权利要求1所述的一种移动装置的通信、识别和定位的系统，其特征是所述系统还包括与所述第一网络终端和第一移动节点无线连接的若干个第二移动节点，

所述第二移动节点包括：用于无线通信的第三无线接口、用于检测触发信号的第二传感器、用于有线通信和充电的第二有线接口以及连接第三无线接口、第二传感器和第二有线接口的用于通信与管理的第三智能控制部分。

3.根据权利要求2所述的一种移动装置的通信、识别和定位的系统，其特征是所述系统还包括作为通信网络终端的若干个与第一移动节点无线连接的第二网络终端；

所述第二网络终端包括：用于网络通信的第二网络接口、用于无线通信的第四无线接口、用于检测触发信号的第三传感器以及连接第二网络接口、第四无线接口和第三传感器的用于通信与管理的第四智能控制部分。

4.根据权利要求3所述的一种移动装置的通信、识别和定位的系统，其特征是所述系统还包括作为通信网络终端的若干个与第二移动节点无线连接的第三网络终端；

所述第三网络终端包括：用于网络通信的第三网络接口、用于无线通信的第五无线接口、用于释放触发信号的第二信号发生器以及连接第三网络接口、第五无线接口和第二信号发生器的用于通信与管理的第五智能控制部分。

5.根据权利要求4所述的一种移动装置的通信、识别和定位的系统，其特征是所述系统还包括作为通信网络终端的若干个与第一移动节点和第二移动节点有线连接的第四网络终端；

所述第四网络终端包括：用于网络通信的第四网络接口、用于有线通信和充电的第三有线接口、用于操作的人机界面、用于保管固定的固定部分以及连接第四网络接口、第三有线接口、人机界面的用于通信与管理的第六智能控制部分。

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