CN215734340U - 一种学生用无线终端设备及其通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种学生用无线终端设备及其通信系统，设备包括4G LTE CAT1模块、电池以及与4G LTE CAT1模块连接的蓝牙模块、定位模块、2.4GHz无线模块、SIM卡接口、安全模块、动作传感器、USB接口、摄像头、触摸屏、显示屏、键盘、麦克风和喇叭，电池为无线终端设备供电。本实用新型实施例通过安全模块和摄像头实现支付功能，通过2.4GHz无线模块实现考勤功能，通过蓝牙模块、触摸屏及显示屏等实现多功能教学，从而实现根据学生需求将多种功能集成一体，为学生的校内外生活提供便利，同时便于学生、家长及学校的沟通，提高信息沟通时效，提升教学及学习效率。本实用新型实施例可广泛应用于电子设备领域。

Description

一种学生用无线终端设备及其通信系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备领域，尤其涉及一种学生用无线终端设备及其通信系统。

背景技术

在国内移动通信运营商2G、3G转4G网络升级背景下，学校、学生本人及其家庭三方联络信息化成为趋势，学习相关数字内容获取与推送、无纸化答题、无感考勤、移动支付、通话、定位等应用需求日益明显。移动通信从2G、3G时代到4G时代，手机从功能机向智能机完成了过渡，但一直没有比较合适的便携无线信息终端提供给小学生使用。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例的目的是提供一种学生用无线终端设备及其通信系统，能够根据学生需求将多种功能集成一体，为学生的校内外生活提供便利，同时便于学生、家长及学校的沟通，提高信息沟通时效，提升教学及学习效率。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种学生用无线终端设备，包括4G LTE CAT1模块、电池以及与所述4G LTE CAT1模块连接的蓝牙模块、定位模块、2.4GHz无线模块、SIM卡接口、安全模块、动作传感器、USB接口、摄像头、触摸屏、显示屏、键盘、麦克风和喇叭，所述电池为无线终端设备供电。

可选地，所述4G LTE CAT1模块包括基带单元、射频单元和电源管理单元，所述基带单元分别与所述射频单元和所述电源管理单元连接。

可选地，所述基带单元包括芯片ASR3603S。

可选地，所述射频单元包括芯片RR88643-21S和RR88916-21S。

可选地，所述电源管理单元包括芯片PM803。

可选地，所述安全模块包括芯片ARM-M0。

可选地，所述定位模块包括芯片HD8120。

可选地，所述动作传感器包括芯片DA217。

可选地，所述2.4GHz无线模块包括芯片SI24R1-P。

第二方面，本实用新型实施例提供了一种学生用无线终端设备的通信系统，包括服务器、运营商4G LTE网络、无线信号采集设备和若干个第一方面实施例所述的学生用无线终端设备，所述服务器通过所述运营商4G LTE网络或所述无线信号采集设备与所述学生用无线终端设备通信连接。

实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例通过定位模块获得位置信息，通过动作传感器获得运动信息，通过安全模块和摄像头实现支付功能，通过2.4GHz无线模块实现考勤功能，通过SIM卡接口安装SIM卡实现通话功能，通过蓝牙模块、触摸屏、显示屏、键盘、麦克风和喇叭实现多功能教学，从而实现根据学生需求将多种功能集成一体，为学生的校内外生活提供便利，同时便于学生、家长及学校的沟通，提高信息沟通时效，提升教学及学习效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种学生用无线终端设备的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的一种学生用无线终端设备的通信系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种学生用无线终端设备，包括4G LTECAT1模块、电池以及与所述4G LTE CAT1模块连接的蓝牙模块、定位模块、2.4GHz无线模块、SIM卡接口、安全模块、动作传感器、USB接口、摄像头、触摸屏、显示屏、键盘、麦克风和喇叭，所述电池为无线终端设备供电。

需要说明的是，CAT1(Category 1)，指4G LTE蜂窝无线通信技术其中的一个版本，设备以单天线工作达到10Mbps下行速率，主要用于替代2G GSM蜂窝通信。

本领域技术人员可以理解的是，学生用无线终端设备还包括外壳，学生用无线终端设备的上述电子部件均安装在外壳内，外壳根据实际需求设计，本实施例不做具体限制。

具体地，定位模块、动作传感器、摄像头、触摸屏、键盘及麦克风作为输入模块连接4GLTE CAT1模块；2.4GHz无线模块、显示屏及喇叭作为输出模块连接4G LTE CAT1模块；蓝牙模块、安全模块、SIM卡接口、USB接口作为输入及输出模块连接4G LTE CAT1模块；电池通过连接器向学生用无线终端设备供电，并且外部电源适配器可通过USB接口及电源管理单元向电池充电。

可选地，所述4G LTE CAT1模块包括基带单元、射频单元和电源管理单元，所述基带单元分别与所述射频单元和所述电源管理单元连接。

具体地，4G LTE CAT1模块，用于完成CAT1蜂窝通信及提供设备工作的多路电源。作为主控单元为外部挂载的其他功能模块提供通信及控制接口，是整个设备的核心模块。

可选地，所述基带单元包括芯片ASR3603S。

具体地，基带单元的芯片ASR3603S已内置应用处理器、无线收发器、调制解调器及存储器等。

可选地，所述射频单元包括芯片RR88643-21S和RR88916-21S。

可选地，所述电源管理单元包括芯片PM803。

可选地，所述安全模块包括芯片ARM-M0。

具体地，安全模块采用ARM-M0安全处理器内核以及AMBA多总线结构设计，支持多种国密算法，用于移动互联网身份认证及物联网安全加密。在校园食堂或商店的小额缴费等接入第三方移动支付的应用场景下进行支付数据加密及身份认证等。

可选地，所述定位模块包括芯片HD8120。

具体地，定位模块使用GPS或北斗卫星定位技术获取设备卫星定位数据，与4G LTECAT1模块通过UART总线通信，供设备运行的应用程序使用或上传至服务器供通信系统使用。本实施例选取的定位芯片为HD8120。

可选地，所述动作传感器包括芯片DA217。

具体地，动作传感器采用带有微机电系统及数字输出的三轴加速计芯片，与4GLTE CAT1模块通过IIC总线通信。动作传感器用于检测设备运动状态，以数字信号形式发送至4G LTE CAT1模块主控单元，数据用于计步及跌倒事件触发紧急呼叫等应用程序。

可选地，所述2.4GHz无线模块包括芯片SI24R1-P。

具体地，2.4GHz无线模块工作在2.4GHz ISM频段，可发射经调制的无线信号，当被经适配的无线信号采集器接收，可完成无感考勤等功能，用于替代传统的各类接触式考勤登记。

具体地，蓝牙模块采用蓝牙单芯片方案，符合蓝牙5.0规范，支持语音和数据传输。可用于连接蓝牙耳机、蓝牙手写板等外部设备，实现相应教学场景应用。

具体地，摄像头默认采用MIPI接口的200万像素摄像头，支持拍照、视频录制及二维码识别等功能。

具体地，触摸屏作为输入设备，采用电容式触控技术；显示屏作为输出设备，采用液晶显示技术，两者结合使用可令显示界面操作更便捷。

具体地，键盘采用矩阵式键盘，实现数字0至9、#、*以及复用为电源键、自定义功能键等机械按键功能。键盘可与触摸屏及显示屏结合使用。

具体地，喇叭作为音频输出设备，麦克风作为音频输入设备，在通话、音频播放及语音采集等各类应用使用。

具体地，SIM卡接口用于放置运营商提供的手机卡，作为4G LTE CAT1蜂窝通信的用户身份识别模块。

具体地，USB接口用于连接电脑时传输数据或者连接电源适配器充电。

实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例通过定位模块获得位置信息，通过动作传感器获得运动信息，通过安全模块和摄像头实现支付功能，通过2.4GHz无线模块实现考勤功能，通过SIM卡接口安装SIM卡实现通话功能，通过蓝牙模块、触摸屏、显示屏、键盘、麦克风和喇叭实现多功能教学，从而实现根据学生需求将多种功能集成一体，为学生的校内外生活提供便利，同时便于学生、家长及学校的沟通，提高信息沟通时效，提升教学及学习效率。

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种学生用无线终端设备的通信系统，包括服务器、运营商4G LTE网络、无线信号采集设备和若干个上述的学生用无线终端设备，所述服务器通过所述运营商4G LTE网络或所述无线信号采集设备与所述学生用无线终端设备通信连接。

具体地，无线信号采集设备可以为无线信号采集器。

实施本实用新型实施例包括以下有益效果：本实用新型实施例通过定位模块获得位置信息，通过动作传感器获得运动信息，通过安全模块和摄像头实现支付功能，通过2.4GHz无线模块实现考勤功能，通过SIM卡接口安装SIM卡实现通话功能，通过蓝牙模块、触摸屏、显示屏、键盘、麦克风和喇叭实现多功能教学，从而实现根据学生需求将多种功能集成一体，为学生的校内外生活提供便利，同时便于学生、家长及学校的沟通，提高信息沟通时效，提升教学及学习效率。

下面以两个具体的实施例进行进一步的说明。

实施例一

学生佩戴学生用无线终端设备，当学生用无线终端设备佩戴者发生跌倒时，动作传感器输出跌倒瞬间的加速度数据并发送至设备的4G LTE CAT1模块主控单元，主控单元判断为跌倒事件，随后通过CAT1模块及运营商网络向提前设定好的紧急联系人发出警报消息或者通话请求，同时主控单元从定位模块获取佩戴者当前的位置信息，通过CAT1模块及运营商网络向提前设定好的紧急联系人发送实时位置标记。

实施例二

学生佩戴学生用无线终端设备，学生用无线终端设备及佩戴者配对的相关信息预先登记保存在服务器，当学生用无线终端设备佩戴者靠近无线信号采集器时，4G LTE CAT1模块主控单元控制2.4GHz无线模块发送的特定无线信号被无线信号采集器接收并上报至服务器，服务器自动识别设备配对的身份信息，从而直接完成考勤而无需重新进行身份认证。

需要说明的是，主控单元设定在考勤的时间段2.4GHz无线模块才上电工作，其余时间断电以降低整机功耗。学生用无线终端设备还具备喇叭以在考勤成功时发出语音提示。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种学生用无线终端设备，其特征在于，包括4G LTE CAT1模块、电池以及与所述4GLTECAT1模块连接的蓝牙模块、定位模块、2.4GHz无线模块、SIM卡接口、安全模块、动作传感器、USB接口、摄像头、触摸屏、显示屏、键盘、麦克风和喇叭，所述电池为无线终端设备供电。

2.根据权利要求1所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述4G LTE CAT1模块包括基带单元、射频单元和电源管理单元，所述基带单元分别与所述射频单元和所述电源管理单元连接。

3.根据权利要求2所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述基带单元包括芯片ASR3603S。

4.根据权利要求2所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述射频单元包括芯片RR88643-21S和RR88916-21S。

5.根据权利要求2所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述电源管理单元包括芯片PM803。

6.根据权利要求1所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述安全模块包括芯片ARM-M0。

7.根据权利要求1所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述定位模块包括芯片HD8120。

8.根据权利要求1所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述动作传感器包括芯片DA217。

9.根据权利要求1所述的学生用无线终端设备，其特征在于，所述2.4GHz无线模块包括芯片SI24R1-P。

10.一种学生用无线终端设备的通信系统，其特征在于，包括服务器、运营商4G LTE网络、无线信号采集设备和若干个如权利要求1-9任一项所述的学生用无线终端设备，所述服务器通过所述运营商4G LTE网络或所述无线信号采集设备与所述学生用无线终端设备通信连接。

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