CN211149456U - 一种移动数据采集终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种移动数据采集终端。该采集终端的USB‑CAN适配器和USB‑RS232/RS422/RS485适配器均通过USB接口与计算处理主板连接；图像采集模块通过MIPI接口与计算处理主板连接，图像采集模块用于采集条码标签信息；北斗通信模块和RFID读写器均通过USB接口与USB‑RS232/RS422/RS485适配器连接，RFID读写器用于采集RFID射频标签信息；SATA硬盘通过mSATA接口与计算处理主板连接。本实用新型可以提高维修设备信息采集的准确率和效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及维修设备管理领域，特别是涉及一种移动数据采集终端。
背景技术
在维修设备的管理过程中，由于缺少信息智能化采集手段，维修设备在配发到使用单位后，无法进行精确化管理。当前对于物品管理通常采用条码标签和RFID射频标签作为设备的唯一标识。当前对设备管理没有相应的信息采集手段，需要依靠人工识别和手工登统计，因而信息采集的准确率和效率都不高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种移动数据采集终端，以提高维修设备信息采集的准确率和效率。
为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
一种移动数据采集终端，包括：计算处理主板、USB-CAN适配器、USB-RS232/RS422/RS485适配器、图像采集模块、北斗通信模块、RFID读写器和SATA硬盘；
所述USB-CAN适配器和所述USB-RS232/RS422/RS485适配器均通过USB接口与所述计算处理主板连接；所述图像采集模块通过MIPI接口与所述计算处理主板连接，所述图像采集模块用于采集条码标签信息；所述北斗通信模块和所述RFID读写器均通过USB接口与所述USB-RS232/RS422/RS485适配器连接，所述RFID读写器用于采集RFID射频标签信息；所述SATA硬盘通过mSATA接口与所述计算处理主板连接。
可选的，所述计算处理主板、所述USB-CAN适配器、所述USB-RS232/RS422/RS485适配器、所述图像采集模块、所述北斗通信模块、所述RFID读写器和所述SATA硬盘均集成于所述移动数据采集终端的内部。
可选的，所述移动数据采集终端通过所述计算处理主板的三速收发器外部扩展的PHY接口与外部以太网连接。
可选的，还包括外接显示设备，所述外接显示设备通过HDMI接口与所述计算处理主板连接。
可选的，还包括电源单元，所述电源单元通过电源接口为所述移动数据采集终端提供多轨道电源。
可选的，还包括USB HUB，所述USB HUB通过USB接口与所述计算处理主板连接，所述USB-CAN适配器和所述USB-RS232/RS422/RS485适配器均通过USB接口与所述USB HUB连接。
可选的，还包括触控屏，所述触控屏通过LVDS/I2C接口与所述计算处理主板连接。
可选的，所述计算处理主板还包括人机交互接口和人机交互按键，所述人机交互接口包括开/关机/强制关机接口、加音量接口、减音量接口和设备状态接口；所述人机交互按键包括开/关机/强制关机按键、加音量按键、减音量按键和设备状态按键；
所述开/关机/强制关机按键通过所述开/关机/强制关机接口触发所述移动数据采集终端的开/关机模块，以切换开/关机状态；所述加音量按键通过所述加音量接口触发所述移动数据采集终端的音量模块，以增加音量；所述减音量按键通过所述减音量接口触发所述移动数据采集终端的音量模块，以减小音量；所述设备状态按键通过所述设备状态接口触发所述移动数据采集终端的设备状态监测模块，以显示所述移动数据采集终端是否发生故障。
根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：
(1)本实用新型采用模块化设计，以成熟的核心板(计算处理主板)为基础，面向通用接口技术选型设计并进行集成，具有良好的互操作与互换性。
(2)在内部功能模块的互连上均采用标准化总线技术，可适应不同需求下的功能扩展与裁剪，以满足不同业务场景使用的需要。
(3)采用了当前主流技术，技术成熟高，可靠性强，具有良好的保障性。
(4)相比于传统的人工识别，大大提高了标签数据采集的准确度和精度。
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为本实用新型移动数据采集终端实施例1的结构示意图；
图2为本实用新型移动数据采集终端实施例2的结构示意图；
图3为本实用新型移动数据采集终端实施例2中手动采集模式的流程示意图；
图4为本实用新型移动数据采集终端实施例2中自动采集模式中对条码标签信息进行采集的流程示意图；
图5为本实用新型移动数据采集终端实施例2中自动采集模式中对RFID标签信息进行采集的流程示意图。
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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
本实施例的移动数据采集终端处于业务系统的最前端，可在库、室、场、所等维修设备使用和储存场所使用，根据业务系统要求采集末端活动数据，为业务系统提供数据支撑。图1为本实用新型移动数据采集终端实施例1的结构示意图。如图1所示，本实施例的移动数据采集终端包括：计算处理主板1、USB-CAN适配器2、USB-RS232/RS422/RS485适配器3、图像采集模块4、北斗通信模块5、RFID读写器6和SATA硬盘7。其中，所述USB-CAN适配器2和所述USB-RS232/RS422/RS485适配器3均通过USB接口与所述计算处理主板1连接，以提供多种外设的接入接口。计算处理主板的USB接口足够多时，所述USB-CAN适配器2和所述USB-RS232/RS422/RS485适配器3可以通过计算处理主板1的USB接口直接与计算处理主板1连接；当计算处理主板的USB接口数量较少时，所述USB-CAN适配器2和所述USB-RS232/RS422/RS485适配器3可以通过USB HUB与计算处理主板1的USB接口连接。例如，计算处理主板1的型号可以采用当前技术比较成熟的产品，比如RTSC-1291、RTSC-9001、COM-1501-FT等型号的产品。
所述图像采集模块4通过MIPI接口与所述计算处理主板1连接，所述图像采集模块4用于采集条码标签信息。图像采集模块4支持一维条码和二维条码的信息采集，一维条码支持Code 39，Code 93，Code 128等类型，二维条码支持PDF417、QR、DM等类型，图像采集模块4支持的条码标签的类型都是成熟产品，也是当前使用的主流编码类型。
所述北斗通信模块5和所述RFID读写器6均通过USB接口与所述USB-RS232/RS422/RS485适配器3连接，所述RFID读写器6用于采集RFID射频标签信息；所述SATA硬盘7通过mSATA接口与所述计算处理主板1连接。
实施例2
本实施例在包括了实施例1所示的全部结构之外，还包括其他附加的结构。图2为本实用新型移动数据采集终端实施例2的结构示意图。如图2所示，本实施例的移动数据采集终端以计算处理主板为核心，外部扩展图像采集模块、音频采集/输出模块、触控屏等模块，以实现信息采集与人机交互。
本实施例中通信功能及接口的实现策略采用以下两种策略：
1)对于低速通信，基于计算处理主板的USB接口及USB HUB技术，外扩USB-CAN总线适配器、USB-RS232/RS485/RS422适配器，以提供多种外设的接入；在此基础上，移动数据采集终端内部还集成北斗通信模块、RFID读写器。
2)对于自适应以太网通信接口，利用计算处理主板的三速收发器，外部扩展PHY接口，以实现以太网的接入。同时移动数据采集终端内部集成的SATA硬盘直接连接计算处理主板，为采集终端运行提供大容量存储；电源管理单元将220V交流电源转换为各模块所需的电源要求进行供电，为动数据采集终端运行提供所需的多轨道电源；按键/状态指示为移动数据采集终端运行提供开机/关机、音量调整及系统运行状态指示；另计算处理主板提供外接显示设备用HDMI接口。
本实施例中功能互连接口主要用于各功能模块之间及模块与计算处理主板之间的互连，其接口设计见表1所示。
表1功能互连接口
| 序号 | 模块一 | 模块二 | 接口技术 |
| 1 | 计算处理主板 | 图像采集模块(例如，MY-CAM011B) | MIPI |
| 2 | 计算处理主板 | 触控屏 | LVDS/I<sup>2</sup>C |
| 3 | 计算处理主板 | 音频采集模块(例如，WM8960 audio module) | I<sup>2</sup>S |
| 4 | 计算处理主板 | SATA硬盘 | mSATA |
| 5 | 计算处理主板 | USB HUB | USB |
| 6 | 计算处理主板 | 以太网PHY | RGMII |
| 7 | 计算处理主板 | 外接显示终端 | HDMI |
| 8 | USB HUB | USB-CAN适配器 | USB |
| 9 | USB HUB | USB-RS232/RS422/RS485适配器 | USB |
| 10 | RFID读写器 | USB-RS232/RS422/RS485适配器 | RS422 |
| 11 | 北斗通信模块 | USB-RS232/RS422/RS485适配器 | RS232 |
本实施例中通信接口用于移动数据采集终端与外部设备的互连通信及数据传输，其接口设计见表2所示。
表2通信接口
本实施例中计算处理主板还包括人机交互接口和人机交互按键，所述人机交互接口包括开/关机/强制关机接口、加音量接口、减音量接口和设备状态接口；所述人机交互按键包括开/关机/强制关机按键、加音量按键、减音量按键和设备状态按键。人机交互接口提供人员操作的按键，同时以指示灯形式提示当前设备运行状态。人机交互接口设计见表3。
表3人机交互接口接口
开/关机/强制关机按键通过开/关机/强制关机接口触发移动数据采集终端的开/关机模块，以切换开/关机状态；加音量按键通过加音量接口触发移动数据采集终端的音量模块，以增加音量；减音量按键通过减音量接口触发移动数据采集终端的音量模块，以减小音量；设备状态按键通过设备状态接口触发移动数据采集终端的设备状态监测模块，以显示移动数据采集终端是否发生故障。
本实施例的电源接口提供外部供电及对内部电池的充电接入。
基于上述硬件组成，本实施例的移动数据采集终端可实现如下功能：
(1)一维码/二维码信息读取
在移动数据采集终端的软件的控制下，图像采集模块获取一维码/二维码图像信息，并由MIPI接口实时传输至计算处理主板，由其运行图像识别算法提取相关数据，提交平板软件进行进一步处理、存储。例如，现有技术中图像是被算法提取数据的具体过程为：调取移动数据采集终端摄像头，将显示的扫描框对准二维码，获取一张摄像头采集的照片；对获取的图像进行灰度化处理，提取图片中的灰度信息；对获取的灰度信息进行二值化处理，即将深灰色变成黑色，浅灰色变成白色，黑色用1表示，白色用0表示；调用解码库对图片进行解码，将解码后的字符串或信息在移动数据采集终端进行存储；在移动数据采集终端的显示界面按照预先设置好的形式对获取的数据进行显示。
(2)RFID标签访问
在运行于移动数据采集终端软件的控制下，RFID读写器检测有效距离内标签信息，采用数据安全机制完成标签信息的读取与写入。数据安全机制通过两种方式进行实现：一是采用授权机制，在RFID标签中设置访问口令，在移动数据采集终端访问RFID标签前进行授权，只有具有授权的移动数据采集终端才能对RFID标签进行访问；二是数据加密机制，当移动数据采集终端需要对RFID标签进行写入时，通过AES加密算法进行数据的加密，将加密后的信息在RFID标签中进行存储，当移动数据采集终端需要对RFID标签内容读取时，首先将RFID标签存储的加密数据进行读取，而后通过秘钥对数据进行解密，从而获取RFID标签中存储的数据。
(3)音视频信息采集，通过摄像头和麦克风等模块进行音视频采集。
(4)基于北斗卫星的通信与数据传输。
(5)基于USB接口的通信与数据传输。
(6)基于以太网的通信与数据传输。
(7)其它设备接入与访问。
本实施例的移动数据采集终端包括手动采集模式和自动采集模式两种模式。图3为本实用新型移动数据采集终端实施例2中手动采集模式的流程示意图，如图3所示，手动采集模式下，通过扫描维修设备标识上的条码，对维修设备单品信息进行识别，利用部署在移动数据采集终端上的末端采集软件，可手工登记设备维护保养、设备故障信息、设备维修申请、设备维修过程等不能通过自动方式采集的数据。
自动采集模式下，采集终端提供了条码扫描功能和RFID标签感应功能，识别其中所存储的信息。根据不同的标签类型，由用户选择对应的采集模块，采集终端通过条码扫描或RFID扫描功能，自动采集设备基本信息、设备电子履历信息。
图4为本实用新型移动数据采集终端实施例2中自动采集模式中对条码标签信息进行采集的流程示意图。如图4所示，当采用条码采集方式时，利用移动数据采集终端的条码扫描对维修设备表面标签的条码进行扫描，自动采集条码中储存的信息，并对采集到的信息进行解码，获得设备的基本信息。
图5为本实用新型移动数据采集终端实施例2中自动采集模式中对RFID标签信息进行采集的流程示意图。如图5所示，当采用RFID采集方式时，利用RFID读写器，靠近RFID标签，读签中储存的设备履历信息，并将采集到的信息进行存储。RFID标签格式支持国军标7377、ISO18000-6C；IC卡类型支持ISO14443A协议。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (8)
1.一种移动数据采集终端，其特征在于，包括：计算处理主板、USB-CAN适配器、USB-RS232/RS422/RS485适配器、图像采集模块、北斗通信模块、RFID读写器和SATA硬盘；
所述USB-CAN适配器和所述USB-RS232/RS422/RS485适配器均通过USB接口与所述计算处理主板连接；所述图像采集模块通过MIPI接口与所述计算处理主板连接，所述图像采集模块用于采集条码标签信息；所述北斗通信模块和所述RFID读写器均通过USB接口与所述USB-RS232/RS422/RS485适配器连接，所述RFID读写器用于采集RFID射频标签信息；所述SATA硬盘通过mSATA接口与所述计算处理主板连接。
2.根据权利要求1所述的移动数据采集终端，其特征在于，所述计算处理主板、所述USB-CAN适配器、所述USB-RS232/RS422/RS485适配器、所述图像采集模块、所述北斗通信模块、所述RFID读写器和所述SATA硬盘均集成于所述移动数据采集终端的内部。
3.根据权利要求1所述的移动数据采集终端，其特征在于，所述移动数据采集终端通过所述计算处理主板的三速收发器外部扩展的PHY接口与外部以太网连接。
4.根据权利要求1所述的移动数据采集终端，其特征在于，还包括外接显示设备，所述外接显示设备通过HDMI接口与所述计算处理主板连接。
5.根据权利要求1所述的移动数据采集终端，其特征在于，还包括电源单元，所述电源单元通过电源接口为所述移动数据采集终端提供多轨道电源。
6.根据权利要求1所述的移动数据采集终端，其特征在于，还包括USB HUB，所述USBHUB通过USB接口与所述计算处理主板连接，所述USB-CAN适配器和所述USB-RS232/RS422/RS485适配器均通过USB接口与所述USB HUB连接。
7.根据权利要求1所述的移动数据采集终端，其特征在于，还包括触控屏，所述触控屏通过LVDS/I2C接口与所述计算处理主板连接。
8.根据权利要求1所述的移动数据采集终端，其特征在于，所述计算处理主板还包括人机交互接口和人机交互按键，所述人机交互接口包括开/关机/强制关机接口、加音量接口、减音量接口和设备状态接口；所述人机交互按键包括开/关机/强制关机按键、加音量按键、减音量按键和设备状态按键；
所述开/关机/强制关机按键通过所述开/关机/强制关机接口触发所述移动数据采集终端的开/关机模块，以切换开/关机状态；所述加音量按键通过所述加音量接口触发所述移动数据采集终端的音量模块，以增加音量；所述减音量按键通过所述减音量接口触发所述移动数据采集终端的音量模块，以减小音量；所述设备状态按键通过所述设备状态接口触发所述移动数据采集终端的设备状态监测模块，以显示所述移动数据采集终端是否发生故障。
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