CN204168282U - 一种可穿戴设备配对系统 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴设备配对系统，包括可穿戴设备、移动终端和参数配置设备；所述可穿戴设备包括近场通信模块、微控制单元和第二通信模块，所述移动终端包括射频识别SIM卡。参数配置设备通过近场通信模块对可穿戴设备进行参数设置，参数配置设备通过射频方式对射频识别SIM卡进行参数设置，从而使可穿戴设备和移动终端配对，实现可穿戴设备和移动终端的中远距离通信，可穿戴设备和射频识别SIM卡均通过近场通信方式进行参数设置，可在配对过程中通过近场通信技术控制通信的有效距离，排除其他设备的干扰，提高配对的正确性，提高配对效率，从而能够高效精确地实现可穿戴设备的管理。

Description

一种可穿戴设备配对系统

技术领域

本实用新型涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种可穿戴设备配对系统。

背景技术

在社会经济的发展和科学技术不断进步的推动下，射频通信技术得到了飞速的发展。射频通信技术被广泛应用到生活中，如移动支付、多媒体数据传输、测量技术等。射频中远距离通信技术和射频近场通信技术以其各自的优点在无线技术应用中担当重要角色。中远距离通信传输距离可达10米以上；应用于可穿戴设备中可增大有效活动范围。而近场通信技术具有距离近、带宽高、能耗低等特点。近场通信技术面向近距离应用，适用于交换重要数据；在管理多个设备时，仅采用中远距离通讯，会耗费较多时间进行目标设备区别，且增加可穿戴设备功耗。由此可见，近场通信技术和中远距离通信技术互为补充，共同存在。

在可穿戴设备同通信终端/管理设备数据交互过程中，如仅依赖单一射频通信技术手段，不能够高效精确的实现可穿戴设备管理。

实用新型内容

鉴于此，有必要提供一种能够高效精确实现可穿戴设备管理的可穿戴设备配对系统。

一种可穿戴设备配对系统，包括可穿戴设备、移动终端和参数配置设备，所述可穿戴设备包括第一通信模块、微控制单元和第二通信模块，所述第一通信模块、所述第二通信模块均和所述微控制单元电性连接，所述移动终端包括射频识别SIM卡，所述可穿戴设备和所述参数配置设备通过所述第一通信模块通信连接，所述移动终端和所述参数配置设备通过所述射频识别SIM卡通信连接，所述第二通信模块和所述射频识别SIM卡通信连接，所述第一通信模块为近场通信模块。

在其中一个实施例中，所述第二通信模块为射频通信模块。

在其中一个实施例中，所述第二通信模块为2.4GHz射频通信模块、5.8GHz射频通信模块、800MHz射频通信模块或900MHz射频通信模块。

在其中一个实施例中，所述射频识别SIM卡为2.4GHz射频识别SIM卡、5.8GHz射频识别SIM卡、800MHz射频识别SIM卡或900MHz射频识别SIM卡，所述第二通信模块和所述射频识别SIM卡的频率相同。

在其中一个实施例中，所述参数配置设备包括双模读卡器和计算机，所述双模读卡器通过串口和所述计算机连接。

在其中一个实施例中，所述可穿戴设备为腕带，所述移动终端为手机。

在其中一个实施例中，所述近场通信模块为13.56MHz射频通信模块、125kHz射频通信模块、135kHz射频通信模块、6.78MHz射频通信模块和27.125MHz射频通信模块。

在其中一个实施例中，所述第一通信模块和所述参数配置设备的通信距离不超过10厘米。

上述可穿戴设备配对系统，参数配置设备通过近场通信模块对可穿戴设备进行参数设置，参数配置设备通过近场通信方式配置射频识别SIM卡，从而使可穿戴设备和移动终端配对，实现可穿戴设备和移动终端的中远距离通信，可穿戴设备和射频识别SIM卡均通过近场通信方式进行参数设置，可在配对过程中通过近场通信技术控制通信的有效距离，排除其他设备的干扰，提高配对的正确性，提高配对效率，从而能够高效精确地实现可穿戴设备的管理。

附图说明

图1为一实施方式的可穿戴设备配对系统的结构示意图；

图2为图1所示的可穿戴设备配对系统的一实施方式的配对方法的流程图；

图3为图1所示的可穿戴设备配对系统的另一实施方式的配对方法的流程图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清晰，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，一实施方式的可穿戴设备配对系统100，包括可穿戴设备10、移动终端20和参数配置设备30。

可穿戴设备10包括第一通信模块12、微控制单元(Micro Controller Unit，MCU)14和第二通信模块16。第一通信模块为近场通信模块。移动终端20包括射频识别SIM卡22。

第一通信模块12、第二通信模块16均和微控制单元14电性连接。可穿戴设备10和参数配置设备30通过第一通信模块12通信连接。第一通信模块12用于和参数配置设备30进行近场通信。第一通信模块12可以为13.56MHz射频通信模块、125kHz射频通信模块、135kHz射频通信模块、6.78MHz射频通信模块和27.125MHz射频通信模块。第一通信模块12和参数配置设备30能够在不超过10厘米的距离内进行通信。第二通信模块16可以为射频通信模块。射频通信模块可以为2.4GHz射频通信模块、5.8GHz射频通信模块、800MHz射频通信模块或900MHz射频通信模块。第二通信模块16用于和射频识别SIM卡22进行射频通信。可穿戴设备10的微控制单元14可根据设定的参数通过第二通信模块16和射频识别SIM卡22进行数据交互。实现可穿戴设备10和移动终端20的中远距离通信。可穿戴设备10可以为腕带。

移动终端20和参数配置设备30通过射频识别SIM(Subscriber IdentityModule，客户识别模块)卡22通信连接。射频识别SIM卡22用于和参数配置设备30以及第二通信模块16进行射频通信。射频识别SIM卡22可以为2.4GHz射频识别SIM卡、5.8GHz射频识别SIM卡、800MHz射频识别SIM卡或900MHz射频识别SIM卡。射频识别SIM卡22和第二通信模块16的频率相同。移动终端20可以为手机。

参数配置设备30包括双模读卡器和计算机。双模读卡器通过串口和计算机连接。双模读卡器和射频识别SIM卡22匹配。双模读卡器和第一通信模块12匹配。双模读卡器可以对射频识别SIM卡22进行数据读取或写入，也可以通过第一通信模块12对可穿戴设备10进行数据读取或写入。计算机中安装有上位机软件，在上位机软件中配置对应串口参数，连接成功后可进行射频识别SIM卡22的参数的读取与重新配置，以及可穿戴设备10的参数的读取与重新配置。

参数配置设备30的双模读卡器通过近场通信方式与可穿戴设备10进行数据交互。可穿戴设备10的应用程序可将设备号、硬件版本信息、软件版本信息回馈到上位机软件显示。参数配置设备30可以对可穿戴设备10进行空中速率、通信地址及节能模式(激活、休眠)等参数的设定。

参数配置设备30的双模读卡器通过近场射频通信方式与射频识别SIM卡22进行数据交互。射频识别SIM卡22可将卡片序列号、硬件版本号、软件版本号反馈到上位机软件显示。参数配置设备30可以对射频识别SIM卡22进行空中速率、通信地址、工作模式(短信方式/手机应用程序方式与平台交互)、平台通信时间及射频识别SIM卡文件系统特定交互参数的设定。

上述可穿戴设备配对系统100，参数配置设备30通过第一通信模块12对可穿戴设备10进行参数设置，参数配置设备30通过近场通讯方式对射频识别SIM卡进行参数设置，从而使可穿戴设备10和移动终端20配对，实现可穿戴设备10和移动终端20的中远距离通信。可穿戴设备10和射频识别SIM卡均通过近场通信方式进行参数设置，可在配对过程中通过近场通信技术控制通信的有效距离，排除其他设备的干扰，提高配对的正确性，提高配对效率，从而能够高效精确地实现可穿戴设备10的管理。

可穿戴设备10安装在被监管人员身上且不可拆卸，实时与移动终端20的射频识别SIM卡22通过射频方式进行通信。移动终端20上传位置信息和可穿戴设备10的信息到监管平台，从而获取该被监管人员的信息，极大降低监管成本，提高监管可靠性。

请参阅图2，一实施方式的上述可穿戴设备配对系统100的配对方法，包括以下步骤：

S110、通过近场通信方式读取可穿戴设备的配置参数。

在本实施方式中，采用参数配置设备读取可穿戴设备的配置参数。具体的，近场通信方式可以为13.56MHz射频通信方式、125kHz射频通信方式、135kHz射频通信方式、6.78MHz射频通信方式和27.125MHz射频通信方式。通过近场通信方式，实现参数配置设备和可穿戴设备的近距离通信。近场通信模块和参数配置设备能够在不超过10厘米的距离内进行通信。可穿戴设备生产之后处于休眠状态，配对之前需要激活，使得第二通信模块和第一通信模块正常工作。激活指令通过双模读卡器发送。可穿戴设备可以为腕带。参数配置设备中，双模读卡器连接计算机，运行上位机软件，保证计算机与双模读卡器能够正常通信。

S120、对可穿戴设备的配置参数重新进行配置，得到可穿戴设备的更新参数，可穿戴设备的更新参数包括无线通信参数和移动终端内的射频识别SIM卡的ID号。

采用参数配置设备对可穿戴设备的配置参数重新进行配置。在本实施方式中，可以将需要绑定的射频识别SIM卡的ID号(Identity，序列号)和其他识别信息在可穿戴设备内进行重新配置。无线通信参数包括空中速率、频段和通信地址。

S130、通过近场通信方式将可穿戴设备的更新参数写入可穿戴设备进行保存。

在本实施方式中，具体的，近场通信方式可以为13.56MHz射频通信方式、125kHz射频通信方式、135kHz射频通信方式、6.78MHz射频通信方式和27.125MHz射频通信方式。采用参数配置设备将可穿戴设备的更新参数写入可穿戴设备进行保存。将该更新数据存储在非易失性存储器中。

S140、通过近场射频通信方式读取射频识别SIM卡的配置参数。

在本实施方式中，采用参数配置设备读取射频识别SIM卡的配置参数。通过近场射频通信方式，参数配置设备和射频识别SIM卡能够实现近距离通信。射频识别SIM卡和可穿戴设备配对之前，将射频识别SIM卡接入移动终端，并保证射频识别SIM卡处于正常激活状态。移动终端可以为手机。

近场射频通信方式可以为2.4GHz射频通信方式、5.8GHz射频通信方式、800MHz射频通信方式或900MHz射频通信方式。

S150、对射频识别SIM卡的配置参数重新进行配置，得到射频识别SIM卡的更新参数，射频识别SIM卡的更新参数包括无线通信参数和可穿戴设备的ID号。

采用参数配置设备对射频识别SIM卡的配置参数重新进行配置。在本实施方式中，可以将步骤S120中设置了该射频识别SIM卡的ID号的可穿戴设备的ID号和其他识别信息在该射频识别SIM卡内进行重新配置。无线通信参数包括空中速率、频段和通信地址。

S160、通过近场射频通信方式将射频识别SIM卡的更新参数写入射频识别SIM卡进行保存。

在本实施方式中，采用参数配置设备通过近场射频通信方式将射频识别SIM卡的更新参数写入射频识别SIM卡进行保存。更新参数写入该射频识别SIM卡的文件系统内。近场射频通信方式可以为2.4GHz射频通信方式、5.8GHz射频通信方式、800MHz射频通信方式或900MHz射频通信方式。

S170、查看移动终端的STK菜单，检测可穿戴设备与移动终端是否通信成功，若否，则返回S110，若是，则配对完成。

当可穿戴设备和移动终端通信成功后，可穿戴设备的第二通信模块和射频识别SIM卡能够进行数据交互。实现可穿戴设备10和移动终端20的中远距离通信。

此外，请参阅图3，还提供上述可穿戴设备配对系统100的另一实施方式的配对方法，包括以下步骤：

S210、通过近场射频通信方式读取移动终端内的射频识别SIM卡的配置参数。

在本实施方式中，采用参数配置设备读取移动终端内的射频识别SIM卡的配置参数。通过近场射频通信方式，参数配置设备和射频识别SIM卡能够实现近距离通信。射频识别SIM卡和可穿戴设备配对之前，将射频识别SIM卡接入移动终端，并保证射频识别SIM卡处于正常激活状态。移动终端可以为手机。

近场射频通信方式可以为2.4GHz射频通信方式、5.8GHz射频通信方式、800MHz射频通信方式或900MHz射频通信方式。

S220、对射频识别SIM卡的配置参数重新进行配置，得到射频识别SIM卡的更新参数，射频识别SIM卡的更新参数包括无线通信参数和可穿戴设备的ID号。

采用参数配置设备对射频识别SIM卡的配置参数重新进行配置。在本实施方式中，可以将S120中设置了该射频识别SIM卡的ID号的可穿戴设备的ID号和其他识别信息在该射频识别SIM卡内进行重新配置。无线通信参数包括空中速率、频段和通信地址。

S230、通过近场射频通信方式将射频识别SIM卡的更新参数写入射频识别SIM卡进行保存。

在本实施方式中，采用参数配置设备通过近场射频通信方式将射频识别SIM卡的更新参数写入射频识别SIM卡进行保存。更新参数写入该射频识别SIM卡的文件系统内。近场射频通信方式可以为2.4GHz射频通信方式、5.8GHz射频通信方式、800MHz射频通信方式或900MHz射频通信方式。

S240、通过近场通信方式读取可穿戴设备的配置参数。

在本实施方式中，采用参数配置设备读取可穿戴设备的配置参数。具体的，近场通信方式为13.56MHz射频通信方式、125kHz射频通信方式、135kHz射频通信方式、6.78MHz射频通信方式和27.125MHz射频通信方式。通过近场通信方式，实现参数配置设备和可穿戴设备的近距离通信。近场通信模块和参数配置设备能够在不超过10厘米的距离内进行通信。可穿戴设备生产之后处于休眠状态，配对之前需要激活，使得第二通信模块和第一通信模块正常工作。激活指令通过双模读卡器发送。可穿戴设备可以为腕带。参数配置设备中，双模读卡器连接计算机，运行上位机软件，保证计算机与双模读卡器能够正常通信。

S250、对可穿戴设备的配置参数重新进行配置，得到可穿戴设备的更新参数，可穿戴设备的更新参数包括无线通信参数和射频识别SIM卡的ID号。

采用参数配置设备对可穿戴设备的配置参数重新进行配置。在本实施方式中，可以将需要绑定的射频识别SIM卡的ID号和其他识别信息在可穿戴设备内进行重新配置。无线通信参数包括空中速率、频段和通信地址。

S260、通过近场通信方式将可穿戴设备的更新参数写入可穿戴设备进行保存。

在本实施方式中，具体的，近场通信方式可以为13.56MHz射频通信方式、125kHz射频通信方式、135kHz射频通信方式、6.78MHz射频通信方式和27.125MHz射频通信方式。采用参数配置设备将可穿戴设备的更新参数写入可穿戴设备进行保存。将该更新数据存储在非易失性存储器中。

S270、查看移动终端的STK菜单，检测可穿戴设备与移动终端是否通信成功，若否，则返回S210，若是，则配对完成。

当可穿戴设备和移动终端通信成功后，可穿戴设备的第二通信模块和射频识别SIM卡能够进行数据交互。实现可穿戴设备10和移动终端20的中远距离通信。

可以理解，上述两种可穿戴设备配对系统的配对方法，可穿戴设备的参数设置和移动终端的参数设置的步骤也可以同时进行。

上述两种可穿戴设备配对系统的配对方法，参数配置设备通过近场通信方式对可穿戴设备的参数进行重新配置，在可穿戴设备内写入对应配对的移动终端的射频识别SIM卡的设备ID号和无线通信参数。参数配置设备通过射频通信方式对移动终端的射频识别SIM卡的参数进行重新配置，在射频识别SIM卡内对应配对的腕带识别设备ID号和无线通信参数。可穿戴设备内MCU可根据设定的参数通过第二通信模块与射频识别SIM卡进行数据交互。激活腕带后通过查询移动终端的STK菜单获取可穿戴设备的连接信息，用以确认可穿戴设备和移动终端配对成功。上述两种可穿戴设备配对系统的配对方法，稳定、可靠，可在配对过程中通过近场通信技术控制通信的有效距离，排除其他设备的干扰和对其他设备的影响，在多个设备配对时保证了配对的正确性，提高配对效率。

上述两种可穿戴设备配对系统的配对方法，可穿戴设备的参数配置采用近场通信技术进行通信，可穿戴设备和移动终端的中远距离通信采用射频通信方式，可穿戴设备和移动终端的不可拆卸性可防止人机分离，用于辅助定位。且可穿戴设备集成近场通信模块，可以通过近场通信方式控制其配对/解配、激活/休眠功能，并排除多设备管理过程中的射频信号干扰。

相比于可穿戴设备10和移动终端20直接采用远场射频通信方式进行配对，如在同一2.4GHz无线通信区域内，有多个可穿戴设备10同移动终端20的2.4GHz射频识别SIM卡进行配对，如只通过2.4GHz无线通信，移动终端20将会收到多个可穿戴设备10数据，从而需要手动查找且需多次数据交互才能找对正确的可穿戴设备10，操作繁琐且容易出错。同理可穿戴设备10在生产之后需要进入低功耗模式，便于长期存储，如只采用2.4GHz无线通信，也不能简单、精确的对多个可穿戴设备10进行设置。而上述可穿戴设备配对系统100和其配对方法，在可穿戴设备10中设置近场通信模块12，通过近场通信技术，参数配置设备30可以准确的获取和设定可穿戴设备10的参数，以及通过近场通信技术，获取和设定移动终端10的射频识别SIM卡22的参数，从而使特定的可穿戴设备10和移动终端20配对。可穿戴设备10和移动终端20在正确设置之后即可以通过射频通信方式进行通信。使可穿戴设备10和移动终端20的配对管理简单、可靠。可以很好的解决多个相同频率的设备配对带来的干扰问题、生产后的存储问题、解配问题，保证可穿戴设备10的数据安全性。

上述可穿戴设备配对系统100，在可穿戴设备10使用过程中，如需要解除同2.4GHz射频识别SIM卡的配对状态，可以通过参数配置设备30对当前可穿戴设备10进行简单、稳定的解配操作。

此外，相比于采用蓝牙技术进行数据交互，可穿戴设备10和移动终端20通过轻量级射频通信协议进行数据交互，使得数据交互更为简洁，功耗也相对下降，配合射频识别SIM卡22，移动终端20无需进行复杂操作即可使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可穿戴设备配对系统，其特征在于，包括可穿戴设备、移动终端和参数配置设备，所述可穿戴设备包括第一通信模块、微控制单元和第二通信模块，所述第一通信模块、所述第二通信模块均和所述微控制单元电性连接，所述移动终端包括射频识别SIM卡，所述可穿戴设备和所述参数配置设备通过所述第一通信模块通信连接，所述移动终端和所述参数配置设备通过所述射频识别SIM卡通信连接，所述第二通信模块和所述射频识别SIM卡通信连接，所述第一通信模块为近场通信模块。

2.如权利要求1所述的可穿戴设备配对系统，其特征在于，所述第二通信模块为射频通信模块。

3.如权利要求1所述的可穿戴设备配对系统，其特征在于，所述第二通信模块为2.4GHz射频通信模块、5.8GHz射频通信模块、800MHz射频通信模块或900MHz射频通信模块。

4.如权利要求1所述的可穿戴设备配对系统，其特征在于，所述射频识别SIM卡为2.4GHz射频识别SIM卡、5.8GHz射频识别SIM卡、800MHz射频识别SIM卡或900MHz射频识别SIM卡，所述第二通信模块和所述射频识别SIM卡的频率相同。

5.如权利要求1所述的可穿戴设备配对系统，其特征在于，所述参数配置设备包括双模读卡器和计算机，所述双模读卡器通过串口和所述计算机连接。

6.如权利要求1所述的可穿戴设备配对系统，其特征在于，所述可穿戴设备为腕带，所述移动终端为手机。

7.如权利要求1所述的可穿戴设备配对系统，其特征在于，所述近场通信模块为13.56MHz射频通信模块、125kHz射频通信模块、135kHz射频通信模块、6.78MHz射频通信模块和27.125MHz射频通信模块。

8.如权利要求1所述的可穿戴设备配对系统，其特征在于，所述第一通信模块和所述参数配置设备的通信距离不超过10厘米。