CN209805816U - 一种智能对讲设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种智能对讲设备及系统。智能对讲设备包括控制单元、模拟开关、射频单元、DMR通信单元、音频输入单元和音频输出单元，所述模拟开关、所述射频单元和所述DMR通信单元均连接至所述控制单元，所述控制单元与所述DMR通信单元分别连接至所述音频输出单元，所述音频输入单元、所述模拟开关和所述DMR通信单元依次连接，其中，所述控制单元用于通过所述模拟开关控制所述音频输入单元切换连接至所述控制单元或所述DMR通信单元。提高了对讲通信的质量，也扩大了所述智能对讲设备的使用范围。

Description

一种智能对讲设备及系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种智能对讲设备及系统。

背景技术

目前市面上有各式各样对讲设备，如手机、平板等电子产品，支持4G公网通讯，但不支持DMR数字通讯，传统的对讲设备采用了DMR数字通讯，但不支持公网通讯。现有的各类产品功能相对单一，用户通常需要更换对讲设备来实现在同一频段接收或发射信号，也很难实现宽窄频段融合。当前的对讲设备还会受到传输距离和复杂环境的限制，也给使用者带来携带不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种操作简便、应用范围广的一种智能对讲设备及系统，来解决上述存在的技术问题，主要采用以下方案来实现。

第一方面，本实用新型提供一种智能对讲设备，包括控制单元、模拟开关、射频单元、DMR通信单元、音频输入单元和音频输出单元，所述模拟开关、所述射频单元和所述DMR通信单元均连接至所述控制单元，所述控制单元与所述DMR通信单元分别连接至所述音频输出单元，所述音频输入单元、所述模拟开关和所述DMR通信单元依次连接；

其中，所述模拟开关用于通过所述控制单元控制所述音频输入单元切换连接至所述控制单元或所述DMR通信单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述DMR通信单元包括DMR模块和第一电平转换模块，所述DMR模块通过所述第一电平转换模块与所述控制单元建立连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制单元包括主控模块和子控模块，所述子控模块用于连接至所述音频输入单元或所述音频输出单元建立公网通道。

作为上述技术方案的进一步改进，所述公网通道还包括第一SIM模块和静电保护模块；

所述静电保护模块包括至少三个瞬态抑制二极管，用于保护所述第一SIM模块处于正常工作状态。

作为上述技术方案的进一步改进，所述智能对讲设备还包括：

专网通信单元，包括与所述控制单元电性连接的第二电平转换模块、与所述第二电平转换模块电性连接的专网模块和第二SIM模块；

其中，所述第二电平转换模块用于将所述控制单元、所述专网模块和所述第二SIM模块建立专网通道。

作为上述技术方案的进一步改进，所述射频单元包括调制解调模块、第一天线和第二天线；

所述第一天线用于所述调制解调模块发送或接收通过公网通信的第一音频信号；

所述第二天线用于所述调制解调模块发送或接收通过DMR通信的第二音频信号。

作为上述技术方案的进一步改进，所述控制单元还包括显示接口、摄像接口、存储接口、外部接口和定位接口的任意一种或多种组合。

作为上述技术方案的进一步改进，所述只能对讲设备还包括：

按键，与所述控制单元电性连接，用于通过所述控制单元控制所述模拟开关切换至所述DMR通信单元。

作为上述技术方案的进一步改进，所述音频输出单元包括放大模块和喇叭，所述放大模块用于将接收的音频信号放大并经所述喇叭输出。

第二方面，本实用新型还提供了一种智能对讲系统，包括至少两个上述的智能对讲设备；

当开启所述智能对讲设备时，所述控制单元控制所述模拟开关连接至所述控制单元；

当按下按键时，所述控制单元控制所述模拟开关切换至所述DMR通信单元。

本实用新型提供了一种智能对讲设备及系统，所述模拟开关、所述射频单元和所述DMR通信单元均连接至所述控制单元，所述控制单元与所述DMR通信单元分别连接至所述音频输出单元，所述音频输入单元、所述模拟开关和所述DMR通信单元依次连接，通过所述音频输入单元输入的音频信号将所述模拟开关切换连接至所述控制单元或所述DMR通信单元，可以实现通过公网或DMR进行通信，也可以通过公网或DMR在所述音频输出单元输出，提高了对讲通信的质量，也扩大了所述智能对讲设备的使用范围。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本实用新型的实施例的智能对讲设备的结构框图；

图2示出了本实用新型的第一实施例的结构框图；

图3示出了本实用新型的实施例的模拟开关的电路图；

图4示出了本实用新型的实施例的音频输入单元的电路图；

图5示出了本实用新型的第一电平转换模块的电路图；

图6示出了本实用新型的静电保护模块的电路图；

图7示出了本实用新型的第二实施例的结构框图。

主要元件符号说明：

100-智能对讲设备；110-控制单元；111-主控模块；112-子控模块；120-模拟开关；130-射频单元；131-调制解调模块；132-第一天线；133-第二天线；140-DMR通信单元；141-DMR模块；142-第一电平转换模块；150-音频输入单元；160-音频输出单元；161-放大模块；162-喇叭；170-第一SIM模块；180-静电保护模块；190-专网通信单元；191-第二电平转换模块；192-专网模块；193-第二SIM模块；200-按键；300-智能对讲系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在下文中，可在本实用新型的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本实用新型的各种实施例中被清楚地限定。

参阅图1，本实用新型提供一种智能对讲设备100，包括控制单元110、模拟开关120、射频单元130、DMR通信单元140、音频输入单元150和音频输出单元160，所述模拟开关120、所述射频单元130和所述DMR通信单元140均连接至所述控制单元110，所述控制单元110与所述DMR通信单元140分别连接至所述音频输出单元160，所述音频输入单元150、所述模拟开关120和所述DMR通信单元140依次连接；

其中，所述模拟开关120用于通过所述控制单元110控制所述音频输入单元150切换连接至所述控制单元110或所述DMR通信单元140。

实施例1

参阅图2、图3及图4，在本实施方式中，所述控制单元110包括主控模块111和子控模块112，所述子控模块112用于连接至所述音频输入单元150或所述音频输出单元160建立公网通道。所述主控模块111采用型号为MT6739的芯片，所述主控模块111具有支持4G功能，还包括显示接口、摄像接口、存储接口、外部接口和定位接口中的任意一种或多种组合，所述存储接口为eMMC5.0(Embedded Multi Media Card)标准接口和低功耗双重数据比率(low power double data rate，LPDDR3)，所述存储接口高达每秒52Mbytes，具有快速、可升级的性能，所述存储接口的电压可以是1.8V或3.3V；LPDDR3可以实现低功耗制定的内存通其他设备的数据交换标准。所述定位接口用于连接型号为MT6625L芯片，MT6625L芯片为四合一连接芯片，包括2.4Ghz WIFI/蓝牙收发器前端、5Ghz WIFI收发器前端、GPS接收机前端和完整FM接收机。所述显示接口用于连接液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)，所述摄像接口用于连接摄像机，所述外部接口可以是USB接口。所述子控模块112采用型号为MT6357的芯片，所述子控模块112还与电池连接，用于管理所述智能对讲设备100的内部的电源。所述模拟开关120采用型号为SGM3718的芯片，所述子控模块112主要用于通过公网与所述音频输入单元150或所述音频输出单元160建立连接，可以通过4G公网输入或输出音频信号，所述主控模块111通过UART串口与所述DMR通信单元140建立连接。

需要说明的是，公网通信的信号传输距离大于所述DMR通信，即所述公网通信为带网络的通信，DMR通信为不带网络的通信，且公网通信的通话质量比DMR通信好。但在环境恶劣、网络信号差等地方，优选所述DMR通信。数字移动无线电标准(Digital Mobile Radio，DMR)DMR标准采用TDMA(双时隙)多址方式，12.5KHz信道间隔、4FSK调制方式、数据传输速率为9.6Kb/s。此标准共分三个阶段，第一阶段是免费频段的数字标准，第二阶段是数字常规，第三阶段是集群阶段。所述模拟开关120连接至所述主控模块111的GPIO(General-purposeinput/output)接口。所述子控模块112连接至所述主控模块111的SPI(Serial PeripheralInterface)接口，SPI接口是一种高速的、全双工的串行外设接口，提高了所述智能对讲设备100的工作可靠性。

此外，所述音频输出单元160包括放大模块161和喇叭162，所述放大模块161用于将接收的音频信号放大并经所述喇叭162输出。所述放大模块161采用型号为AW87329的芯片，当所述放大模块161接收到音频信号时将其进行放大处理，再经所述喇叭162输出，使用者可以通过所述音频输出单元160的听筒听到清楚的语音信息，提高了所述智能对讲设备100的工作性能。

进一步地，所述DMR通信单元140包括DMR模块141和第一电平转换模块142，所述DMR模块141通过所述第一电平转换模块142与所述控制单元110建立连接。

参阅图5，所述第一电平转换模块142采用型号为SGM4566的芯片，使所述DMR模块141与所述控制单元110的主控模块111建立通信连接，在自然灾害发生导致网络出现故障，普通通信网路基站有限，存在通信盲区，可以采用DMR通信单元140与所述主控模块111建立的DMR通信，当所述智能对讲设备100接收的外界音频信号经所述射频单元130调制解调后，判定所述外界音频信号为通过所述DMR通信单元140发送的，则所述主控模块111通过UART接口与所述第一电平转换模块142通信连接，经所述DMR模块141和所述音频输出单元160输出。同样地，在所述音频输入单元150输入音频信号时，所述主控模块111的GPIO接口控制所述模拟开关120连接至所述DMR模块141，再经所述主控模块111将音频信号发送出去，可以解决户外探险或应急救援中普通移动通信网络受阻的问题。

进一步地，所述公网通道还包括第一SIM模块170和静电保护模块180；

所述静电保护模块180包括至少三个瞬态抑制二极管，用于保护所述第一SIM模块170处于正常工作状态。

参阅图6，所述公网通道包括所述第一SIM模块170、所述主控模块111、所述子控模块112和所述音频输入单元150，所述公网通道还包括所述第一SIM模块170、所述主控模块111、所述子控模块112、所述模拟开关120和所述音频输出单元160，其中，所述主控模块111控制所述射频单元130发送或接收无线网络信号，所述第一SIM(SubscriberIdentification Module)模块为用户身份识别卡、智能卡，GSM数字移动电话机必须安装才能使用的。所述静电保护模块180包括三个瞬态电压抑制管(TVS)，可以防止SIM信号受到静电干扰，从而提高了所述智能对讲设备100的工作稳定性。

进一步地，所述智能对讲设备100还包括：

专网通信单元190，包括与所述控制单元110电性连接的第二电平转换模块191、与所述第二电平转换模块191电性连接的专网模块192和第二SIM模块193；

其中，所述第二电平转换模块191用于将所述控制单元110、所述专网模块192和所述第二SIM模块193建立专网通道。

所述专网模块192采用4G专网的中兴物联ME3760芯片，4G专网可以应用于警用移动视频系统，将音频信号加密进行通信。需要注意的是，所述第二电平转换模块191和所述第一电平转换模块142的型号、参数均相同，专网的可靠性、可控性、安全性和经济性均高于公网。所述公网通道可以应用普通的社交，一定程度上扩大了所述智能对讲设备100的使用范围。

进一步地，所述射频单元130包括调制解调模块131、第一天线132和第二天线133；

所述第一天线132用于所述调制解调模块131发送或接收通过公网通信的第一音频信号；

所述第二天线133用于所述调制解调模块131发送或接收通过DMR通信的第二音频信号。

所述射频单元130采用型号为MT6177M的芯片。调制是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的带通信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号，也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者处理和理解的过程。所述音频输入单元150、所述模拟开关120、所述子控模块112和所述主控模块111构成的电路用于将接收的数据经过所述调制解调模块131编码后通过所述第一天线132发射出去，所述第一天线132用于将接收到的数据经过所述调制解调模块131解码后传递至所述主控模块111。所述调制解调模块131可以集成在所述控制单元110中，也可以是集成在MT6177M芯片中。所述音频输入单元150、所述模拟开关120、所述DMR通信单元140和所述主控模块111构成的电路用于将就收的数据经过所述调制解调模块131编码后通过所述第二天线133发射出去，所述第二天线133用于将接收到的数据经过所述调制解调模块131解码后传递至所述主控模块111。需要说明的是，所述调制解调模块131和所述第二天线133还可以设置在所述DMR通信单元中，所述专网模块192还包括第三天线，所述专网通信单元190的工作模式与公网通信类似，此处不再赘述。

进一步地，所述智能对讲设备100还包括：

按键200，与所述控制单元110电性连接，用于通过所述控制单元110控制所述模拟开关120切换至所述DMR通信单元140。

所述按键200为PTT(push to talk)一键通，可以实现即按即说，以低廉的成本将手机、集群对讲机、移动智能数据终端结合在一起得到所述智能对讲设备，提供多种方式的协同通信能力，即可以通过4G公网、4G专网和DMR模块之间语音通道自动切换，在所述智能对讲设备100处于待机状态时，所述模拟开关120默认与所述DMR通信单元140连接，当开启所述智能对讲设备100时，所述模拟开关120切换连接至所述控制单元110的子控模块112，当按下所述按键200时，所述主控模块111控制所述模拟开关120切换连接至所述DMR通信单元140，这样可以实现通过网路或者不通过网络进行对讲，可以根据实际情况灵活选择。另外，将4G公网、4G专网和DMR模块综合应用于所述智能对讲设备，可以实现一对一、一对多或多对多的对讲模式，无需使用者需要更换相匹配的对讲设备，也便于携带，提高了用户的体验。

实施例2

参阅图7，本实用新型还提供了一种智能对讲系统300，包括至少两个上述的智能对讲设备100；

当开启所述智能对讲设备100时，所述控制单元110控制所述模拟开关120连接至所述控制单元110；

当按下所述按键200时，所述控制单元110控制所述模拟开关120切换至所述DMR通信单元140。

在本实施方式中，以两个所述智能对讲设备100进行对讲为例，即一个所述智能对讲设备100作为发射端，另一个所述智能对讲设备100作为接收端。当所述发射端未连接至网络，在所述智能对讲设备100开启时按下所述按键200，即按下所述发射端的PTT按键，所述控制单元110的主控模块111控制所述模拟开关120连接至所述DMR通信单元140的DMR模块141，所述接收端接收到所述发射端的音频信号可以按下PTT按键进行回应。需要注意的是，4G公网输出电平信号为1.8V，DMR模块的电平信号为3.3V，且所述4G公网是集成在所述主控单元，需要所述第一电平转换模块142进行电平转换可以实现所述主控模块111与所述DMR模块通信140连接。所述发射端通过公网与所述接收端进行对讲时，可以开启所述智能对讲设备100，根据预设接入移动网络或者无线网络，便于理解，所述智能对讲设备100相当于手机，可以将所述发射端的当前位置信息和图像信息发送至所述接收端，也可以是视频通话，所述接收端与所述发射端通过网络通信可以增强通话质量。另外，4G专网通信与4G公网通信类似，此处不再赘述。

具体应用时，4G公网(MT6739)、DMR数字通信模块和4G专网模块(中兴物联ME3760)组成，SIM卡为4G公网和4G专网提供2G/3G/4G数据及语音联网通讯。4G公网(MT6739基带)和MT6625L射频天线组成GPS+蓝牙+FM+WIFI应用，GPS为用户提供坐标定位及导航，蓝牙为近距离通讯使用，WIFI可热点分享及WIFI定位，EMMC+LPDDR3Android系统和系统文件，SD卡为用户提供数据存储作用。LCD、TP和Keypad为用户提供图像、文字等人机交互操作，Camera提供视频录像、图像采集和拍照服务。模拟基带MT6177M负责射频信号调制和解调收发控制。PMICMT6357负责各部分供电及电量监测。使用者通过所述智能对讲设备讲话，MIC收到语音输入信号，通过模拟开关切换到4G公网、4G专网或DMR音频输入通道，4G公网、4G专网或DMR收到音频信号后，通过音频功放AW87329放大后从喇叭输出。

本实用新型提供了一种智能对讲设备及系统，所述模拟开关120、所述射频单元130和所述DMR通信单元140均连接至所述控制单元110，所述控制单元110与所述DMR通信单元140分别连接至所述音频输出单元160，所述音频输入单元150、所述模拟开关120和所述DMR通信单元140依次连接，通过所述音频输入单元150输入的音频信号将所述模拟开关120切换连接至所述控制单元110或所述DMR通信单元140，可以实现通过公网或DMR进行通信，也可以通过公网或DMR在所述音频输出单元160输出，提高了对讲通信的质量，也扩大了所述智能对讲设备100的使用范围。将公网、专网和DMR应用至所述智能对讲设备100实现三合一对讲，避免使用者频繁更换设备，也突破了传统的对讲距离和干扰的局限性，也给使用者带来携带的便利。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本实用新型的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的设备来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能对讲设备，其特征在于，包括控制单元、模拟开关、射频单元、DMR通信单元、音频输入单元和音频输出单元，所述模拟开关、所述射频单元和所述DMR通信单元均连接至所述控制单元，所述控制单元与所述DMR通信单元分别连接至所述音频输出单元，所述音频输入单元、所述模拟开关和所述DMR通信单元依次连接；

其中，所述模拟开关用于通过所述控制单元控制所述音频输入单元切换连接至所述控制单元或所述DMR通信单元。

2.根据权利要求1所述的智能对讲设备，其特征在于，所述DMR通信单元包括DMR模块和第一电平转换模块，所述DMR模块通过所述第一电平转换模块与所述控制单元建立连接。

3.根据权利要求1所述的智能对讲设备，其特征在于，所述控制单元包括主控模块和子控模块，所述子控模块用于连接至所述音频输入单元或所述音频输出单元建立公网通道。

4.根据权利要求3所述的智能对讲设备，其特征在于，所述公网通道还包括第一SIM模块和静电保护模块；

所述静电保护模块包括至少三个瞬态抑制二极管，用于保护所述第一SIM模块处于正常工作状态。

5.根据权利要求1所述的智能对讲设备，其特征在于，还包括：

专网通信单元，包括与所述控制单元电性连接的第二电平转换模块、与所述第二电平转换模块电性连接的专网模块和第二SIM模块；

其中，所述第二电平转换模块用于将所述控制单元、所述专网模块和所述第二SIM模块建立专网通道。

6.根据权利要求1所述的智能对讲设备，其特征在于，所述射频单元包括调制解调模块、第一天线和第二天线；

所述第一天线用于所述调制解调模块发送或接收通过公网通信的第一音频信号；

所述第二天线用于所述调制解调模块发送或接收通过DMR通信的第二音频信号。

7.根据权利要求1所述的智能对讲设备，其特征在于，所述控制单元还包括显示接口、摄像接口、存储接口、外部接口和定位接口中的任意一种或多种组合。

8.根据权利要求1所述的智能对讲设备，其特征在于，还包括：

按键，与所述控制单元电性连接，用于通过所述控制单元控制所述模拟开关切换至所述DMR通信单元。

9.根据权利要求1所述的智能对讲设备，其特征在于，所述音频输出单元包括放大模块和喇叭，所述放大模块用于将接收的音频信号放大并经所述喇叭输出。

10.一种智能对讲系统，其特征在于，包括至少两个根据权利要求1-9中任一项所述的智能对讲设备；

当开启所述智能对讲设备时，所述控制单元控制所述模拟开关连接至所述控制单元；

当按下按键时，所述控制单元控制所述模拟开关切换至所述DMR通信单元。