CN210986093U - 一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电子设备技术领域，公开了一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，包括：CPU控制器、UHF和WIFI无线通信模块、GPS定位模块、音频编解码模块、存储器和二维码读取模块、RFID扫描模块和显示模块；CPU控制器通过UHF或WIFI无线通信模块与外部设备进行通信；GPS定位模块用于获取当前位置信息；音频编解码模块还电连接有音频插座；二维码读取模块和RFID扫描模块用于读取外部数据；存储器包括高速数据存储器芯片和程序存储器芯片，用于存储收集的外部数据和接收的语音数据。本实用新型中由于设置了UHF无线通信模块能够自组网，可应用于覆盖有WIFI网络的场合，通信距离不限，可以实现超远距离的无线通信，为居家办公或办公场所的集群对讲提供了方便。

Description

一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别是指一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端。

背景技术

目前在设备巡检过程中通常使用集群对讲机相互联络，也可以使用电话联络，但电话不适应群协作，也不能在没有电话信号的地方使用。但一般廉价的对讲机没有定位功能、没有短信息功能、没有RFID识别和二维码扫描功能，没办法既和对讲机通信、又和手机APP对讲通信，不能适应以下场景的工作：

1、在森林防火应用时经常没有手机3G/4G信号，没办法实现对讲和定位；

2、在野外旅游、工作时经常没有手机信号，没办法沟通联系，也没办法相互定位的场所；

3、在军营巡逻巡检时，不让使用手机3G/4G和WIFI信号，现在的集群对讲一般不支持文本服务和定位服务功能；

4、在监狱、库房等重点值守区域，要防止有人故意对手机信号、WIFI信号的干扰破坏，需要有备用的无线通信措施，可用于快速一键发送报警和接收报警；

5、在河道巡逻、高压线巡检、道路巡检等过程中经常会遇到一些没有手机信号的场所，需要LORA无线对讲；

6、在饭店服务、酒店房间服务等场所，员工不让使用手机，使用普通对讲机功能少，需要一种终端设备可以通过已有的WIFI覆盖，建立音频对讲，并且通过WIFI基站可以实现定位服务，可以和后台调度软件连接，同时实现文本信息传输，也可以实现语音记录；

7、企业内部员工分散办公室，经常拨手机号码联系不方便，而需要集群对讲机联系，但是普通对讲机不能提供位置信息，不能提供文字、图片信息的交流。需要一种能够在WIFI环境下使用，还可以按组织结构分层分组管理对讲，也可以提供点对点的热线对讲功能，适合远程办公协同的终端设备；

8、现有技术中的终端，不具有员工电子工牌的作用，因此需要增加电子工牌的功能，把照片和登记信息显示在屏幕上，便于相互了解。对自己员工和外来办事人员管理都很方便，既能显示，又能语音联络和定位；

9、现有的对讲设备，无法应用到噪声大的地方，自动申请把语音转成文字；

10、在智慧管廊、隧道施工、地下车库等场所没有3G/4G信号，也需要一种对讲设备，只要有WIFI覆盖就可以实现语音对讲，并且能够接入集群对讲环境

11、需要经常按组织结构快速切换群对讲和点对点热线对讲的场所；

12、在物联网应用中，需要能够通过物联网协议融合到整个物联网系统中提供语音服务和数据服务，如门禁对讲和电梯对讲，目前的对讲设备不能实现该功能。

实用新型内容

本实用新型提出一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，解决了现有技术中集群对讲终端不能适应多场合应用的技术问题，提供能融入物联网系统的带组织结构管理的语音对讲通信、专线对讲、信息发布接收、物联网数据收发管理功能。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，包括CPU控制器、UHF和WIFI无线通信模块、GPS定位模块、音频编解码模块、存储器和二维码读取模块、RFID扫描模块和显示模块；

所述UHF以及WIFI无线通信模块通过串口与所述CPU控制器通信连接，所述CPU控制器通过所述UHF或WIFI无线通信模块与外部设备进行通信；

所述GPS定位模块用于获取当前位置信息；

所述音频编解码模块与外部设备进行语音接收和传递，所述音频编解码模块还电连接有音频插座；

二维码读取模块和RFID扫描模块用于读取外部数据；

所述存储器包括高速数据存储器芯片和程序存储器芯片，用于存储收集的外部数据和接收的语音数据。

作为优选的技术方案，所述CPU控制器还电连接有若干个扩展接口，所述扩展接口包括RS485接口和USB接口，所述RS485接口和USB接口用于外接测量设备，所述RS485接口与所述CPU控制器的串口电连接，所述USB接口通过USB转串口电路与所述CPU控制器的串口电连接。

作为优选的技术方案，所述音频插座的扬声器接口还电连接有功率放大电路，所述功率放大电路包括双通道功率放大器芯片TDA2822L，所述放大器芯片的输入管脚与所述扬声器接口电连接，所述放大器芯片的输出管脚电连接至功放接口。

作为优选的技术方案，所述物联网对讲终端还包括电池管理电路，所述电池管理电路包括电池管理芯片IP5308，所述电池管理芯片输出5V稳定电源为各芯片供电，所述电池管理芯片还连接有电源按键、电池状态指示灯和USB充电插头。

作为优选的技术方案，还包括5V/3.3V的电源转换电路，用于将所述电池管理电路输出的5V的电源转换成3.3V的电源为各芯片提供3.3V的匹配电源。

作为优选的技术方案，所述显示模块为触摸屏。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型中由于设置了UHF无线通信模块能够自组网，作为普通的对讲机应用于无4G网络的场所或不允许使用4G网络的场所，适用于中长距离的无线通信；设置有WIFI无线通信模块，可应用于覆盖有WIFI网络的场合，通信距离不限，可以实现超远距离的无线通信，为居家办公或办公场所的集群对讲提供了方便。

本实用新型具有GPS定位模块，可以实现人员定位追踪，为户外定位和搜寻使用提供了方便。

由于设置了存储器，具有录音存储的功能，可以实现多条语音的保存和回放。

设置了二维码读取模块和RFID扫描模块，可用于物联网系统中，能够通过二维码读取模块和RFID扫描模块收集物联网数据，适用于物联网大数据的收集和数据传输。

在饭店服务、酒店房间服务等场所，本实用新型通过已有的WIFI覆盖，建立音频对讲，并且通过WIFI基站可以实现定位服务，可以和后台调度软件连接，同时实现文本信息传输，也可以实现语音记录

在企业内部员工分散办公室，经常拨手机号码联系不方便，而需要集群对讲机联系，本实用新型在WIFI环境下可以提供位置信息、文字、图片信息的交流。

本实用新型还具有员工电子工牌的作用，可以把照片和登记信息显示在显示屏上，便于相互了解。对自己员工和外来办事人员管理都很方便，既能显示，又能语音联络和定位。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的原理框图；

图2为CPU处理器的原理图；

图3为WIFI通信模块的原理图；

图4为二维码读取模块的原理图；

图5为RFID扫描模块的原理图；

图6为电池管理电路的原理图；

图7为电源转换电路的原理图；

图8为功率放大电路的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图8所示，一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，包括CPU控制器、UHF和WIFI无线通信模块、GPS定位模块、音频编解码模块、存储器和二维码读取模块、RFID扫描模块和显示模块。

GPS定位模块采用U-BLOX/NEO-6M芯片，用于获取当前位置信息。

二维码读取模块采用GM65S，RFID扫描模块采用RDM-900S02JK，用于读取外部数据；

存储器包括高速数据存储器芯片IPS6404L PSRAM和程序存储器芯片W25X32，用于存储收集的外部数据和接收的语音数据。

本实用新型采用LCD2.8显示屏，触摸屏XPT2046用于输入用户操作指令。

本实施例中，CPU控制器采用STM32F427AG型单片机，UHF以及WIFI无线通信模块通过串口与CPU控制器通信连接，CPU控制器通过UHF或WIFI无线通信模块与外部设备进行通信，其中UHF采用LORA无线通信模块。

其中，图3中所示出的是WIFI通信模块的原理图，WIFI通信模块的21和22管脚与CPU控制器的管脚63和64电连接。

音频编解码模块采用ATH8809P，音频编解码模块与外部设备进行语音接收和传递，音频编解码模块还电连接有音频插座，以便于连接耳机、扬声器和麦克风。

其中音频插座的扬声器接口还电连接有功率放大电路，功率放大电路包括双通道功率放大器芯片TDA2822L，放大器芯片的输入管脚6和7与扬声器接口SPK+、SPK-电连接，放大器芯片的输出管脚1和3电连接至功放接口JK1。

CPU控制器还电连接有若干个扩展接口，扩展接口包括RS485接口和USB接口，RS485接口和USB接口用于外接测量设备，RS485接口与CPU控制器的串口电连接，USB接口通过USB转串口电路与CPU控制器的串口电连接。

为了保证稳定供电，物联网对讲终端还包括电池管理电路，电池管理电路包括电池管理芯片IP5308，电池管理芯片输出5V稳定电源为各芯片供电，电池管理芯片的管脚5有电源按键、管脚2、3、4连接有电池状态指示灯，管脚1连接有迷你USB充电插头，电池管理芯片的管脚8输出5V电源，管脚8连接有电容E15和E16，管脚7通过电感L5至电池的正极，管脚6与管脚5之间连接有电阻R39、R22、R26，电容E3、E19，R22与R26之间的检测端VBAT_SEN。电池的正极端子VBAT+和检测端VBAT_SEN电连接至CPU控制器的管脚6和33，用于电源状态监控。

本申请中，各芯片的工作电源分别为5V和3.3V电源，而电池输出的是5V电源，需要将5V电源通过5V/3.3V的电源转换电路，转换成3.3V的电源为各芯片提供3.3V的匹配电源。电源转换电路采用AOZ1010AI芯片。

本实用新型与传统的对讲设备相比，具有以下优势：

集中了UHF和WIFI两种无线通信，具有UHF自组织组网通信和MESH WIFI自组网通信功能，终端的UHF通道采用扩频+跳频技术，空中信息保密安全度高，且抗干扰能力强；

能够实现语音对讲功能，在WIFI通信环境中可以实现双工语音通信；

能够在UHF和WIFI环境下实现集群对讲、并且在WIFI环境中实现与手机APP的集群对讲功能；

具有RFID检测、二维码扫描、BD/GPS定位等功能；

能够实现短信功能，在有手机的参与时，可以发布文字指令、也可以将语音转成文字发布到终端上；

在没有手机信号的环境，可以作为UHF和WIFI之间的网桥，即通过UHF把各个终端的RFID信息、BD/GPS信息传输给手机，可以在手机APP的地图上显示各个终端的位置等信息；

可以在物联网环境中的服务器中注册使用，也可以脱离服务器自组网使用，自组网使用时，物联网信息可以存储在手机上；

本终端具有工作区域地图显示，物联网对讲终端位置显示、RFlD标签位置显示功能；

本终端工作在UHF-WIFl桥接模式时，可以把接收到的报文在手机APP和其它终端之间透明转发，桥接终端上无显示；

本终端在设置状态，可以接收并保存APP的配置参数，包括工作区域地图等；

APP上专持工作区域离线地图显示，支持物联网对讲终端`的当前位置显示，支持路经推送，支持二维码和RFⅠD的位置显示，支持语音转文字功能等；

APP支持对讲语音录音服务，支持物联网数据记录，支持离开服务器的任务记录与发布，支持命令报文的编辑发布，支持语音转文字，及发布功能，文字只发给订阅了的终端。支持与EXECL之间的导入导出；

可通过物联网服务器实现对讲，可以和微信的群对讲实现互通。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，其特征在于，包括：CPU控制器、UHF无线通信模块和WIFI无线通信模块、GPS定位模块、音频编解码模块、存储器和二维码读取模块、RFID扫描模块和显示模块；

所述UHF以及WIFI无线通信模块通过串口与所述CPU控制器通信连接，所述CPU控制器通过所述UHF或WIFI无线通信模块与外部设备进行通信；

所述GPS定位模块通过串口与所述CPU控制器电连接，用于获取当前位置信息；

所述音频编解码模块与外部设备进行语音接收和传递，所述音频编解码模块还电连接有音频插座；

二维码读取模块和RFID扫描模块用于读取外部数据；

所述存储器包括高速数据存储器芯片和程序存储器芯片，用于存储收集的外部数据和接收的语音数据。

2.如权利要求1所述的一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，其特征在于：所述CPU控制器还电连接有若干个扩展接口，所述扩展接口包括RS485接口和USB接口，所述RS485接口和USB接口用于外接测量设备，所述RS485接口与所述CPU控制器的串口电连接，所述USB接口通过USB转串口电路与所述CPU控制器的串口电连接。

3.如权利要求2所述的一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，其特征在于：所述CPU控制器还电连接有通话按键和若干个测量按键，在所述测量按键接入时，对应的所述测量设备进行数据采集。

4.如权利要求1所述的一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，其特征在于：所述音频插座的扬声器接口还电连接有功率放大电路，所述功率放大电路包括双通道功率放大器芯片TDA2822L，所述放大器芯片的输入管脚与所述扬声器接口电连接，所述放大器芯片的输出管脚电连接至功放接口。

5.如权利要求1所述的一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，其特征在于：所述物联网对讲终端还包括电池管理电路，所述电池管理电路包括电池管理芯片IP5308，所述电池管理芯片输出5V稳定电源为各芯片供电，所述电池管理芯片还连接有电源按键、电池状态指示灯和USB充电插头。

6.如权利要求5所述的一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，其特征在于：还包括5V/3.3V的电源转换电路，用于将所述电池管理电路输出的5V的电源转换成3.3V的电源为各芯片提供3.3V的匹配电源。

7.如权利要求1所述的一种双模无线巡检定位的物联网对讲终端，其特征在于：所述显示模块为触摸屏。

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