專利名稱：基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終端的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信息終端，具體是一種基于Zigbee無線通信技術的 多功能信息終端。
背景技術：
在信息發(fā)布或采集終端設備中常用的有線通信方式有以太網(wǎng)，RS232通信， 485通信或簡單的調(diào)制解調(diào)通信等。有線通信的有效性和可靠性都比較高，但 是存在許多無法避免的問題綜合布線施工復雜；成本高，使用壽命短；靈 活性差；安全性差。由于存在這些問題，使用無線網(wǎng)絡代替有線網(wǎng)絡代表了 發(fā)展趨勢。使用無線傳感器網(wǎng)絡將極大提高信息系統(tǒng)的靈活性，可維護性， 可擴展性和安全性，降低復雜度和成本。
隨著無線移動通信技術的發(fā)展，中國移動和中國聯(lián)通于2002年左右相繼 推出了基于2G移動通信網(wǎng)絡的GPRS和CDMA1X移動數(shù)據(jù)通信業(yè)務。這兩項技 術的發(fā)展，為無線信息發(fā)布系統(tǒng)提供了解決方案。國內(nèi)外廠商陸續(xù)推出了基 于GPRS或CDMA1X的信息發(fā)布系統(tǒng)解決方案。
只要在移動通信網(wǎng)絡覆蓋范圍內(nèi)，系統(tǒng)可以應用于所有需要信息發(fā)布的場 合，如戶外廣告、高速公路信息指示、小區(qū)信息發(fā)布、車站碼頭信息發(fā)布 等。無線系統(tǒng)突出的特點是布設方便，無需任何連接線，信息可以實時更新， 可以在中心辦公室對設置在各個場所的顯示平臺進行遠程管理，無需到現(xiàn)場 單獨更新，提高更新的速度，減小更新成本，增加信息發(fā)布的距離。通過中 心控制計算機對所有顯示屏進行自動發(fā)布信息，信息可以是文字和圖片。系 統(tǒng)特點包括1、遠程的無地域、時間、空間限制的；2、中心控制計算機可域；3、可采用短消息協(xié)議或TCP/IP網(wǎng)絡通信 協(xié)議進行信息發(fā)布；4、遠程狀態(tài)量的采集和檢測功能，控制量輸出控制功 能，輸出驅(qū)動電壓功能；5、中心管理軟件文字信息自動保存和查詢功能；6 中心管理軟件多終端統(tǒng)一監(jiān)控、統(tǒng)一管理功能。
基于GPRS或CDMA1X的通信技術的信息發(fā)布系統(tǒng)，是無線通信技術在信息 發(fā)布領域內(nèi)的首次成功應用。使信息終端設備擺脫了線路電纜的束縛，安裝 使用更加靈活。
但是，基于GPRS或CDMA1X的通信技術的信息發(fā)布系統(tǒng)，在具有優(yōu)勢的 同時也存在一些不足之處。技術方面，傳輸速率較低，理論上GPRS可以到達 171.2kbps,CDMAlX可以達到153kbps，實際應用GPRS可以到達40kbps，CDMAlX 可以達到80kbps。傳輸延遲較大，通常在100ms之上。各信息終端只能與中 心管理計算機組成星形網(wǎng)絡，不利于靈活的組網(wǎng)應用。成本方面，GPRS或 C匿A1X接入設備成本較高。需要向移動通信網(wǎng)絡服務提供商交納通信費用， 可以選擇按流量計費或包月。對于使用者來說是一筆需要長期承擔的較大的 開支。
這些問題，在一定程度上制約了無線信息終端的大范圍推廣。 信息發(fā)布系統(tǒng)的多功能和無線網(wǎng)絡化代表了信息發(fā)布系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。除 文字，語言，圖像等信息的發(fā)布功能之外，用戶希望集成更多的信息的釆集 功能，擴展系統(tǒng)的應用范圍。而且希望信息的傳輸速率更高，而使用成本更低。

實用新型內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術存在的缺點，本實用新型的目的是提供一種基于 Zigbee無線通信技術的多功能信息終端，它信息發(fā)布、采集功能豐富，設備 成本低，且無需承擔通信費用。
為了解決上述問題，本實用新型采用以下技術方案該基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終端，包括主控制器及與主控制器連接的信息采集模
塊、信息發(fā)布模塊、Zigbee無線通信模塊和電源模塊；
信息采集模塊包括溫度、濕度傳感器，用于采集溫度、濕度信息； 信息發(fā)布模塊包括顯示屏和語音模塊，用于發(fā)布滾動文字和語音信號； Zigbee無線通信模塊，用于中距離的無線通信，包括信息的發(fā)送和接收; 主控制器，控制整個多功能信息終端的工作。 作為本實用新型的進一步的技術方案
該多功能信息終端中，所述主控制器采用基于Zigbee的且其中編程采用 APDU數(shù)據(jù)封裝格式的射頻集成芯片。
該多功能信息終端中，還包括串口通信模塊，與主控制器連接，用于數(shù)
據(jù)采集、與中心控制機通信。
該多功能信息終端中，所述信息采集模塊還包括空氣質(zhì)量監(jiān)測傳感器、 火災報警傳感器、視頻監(jiān)控模塊。
在使用中，由多個多功能信息終端和中心控制計算機組成網(wǎng)絡，網(wǎng)絡結(jié) 構(gòu)包括星型網(wǎng)絡、樹型網(wǎng)絡和網(wǎng)格型網(wǎng)絡。Zigbee無線通信模塊負責多功能 信息終端和中心機房數(shù)據(jù)庫的組網(wǎng)，建立覆蓋一個區(qū)域的無線網(wǎng)絡，進行信 息的發(fā)送和接收。中心控制計算機決定發(fā)布信息或者采集信息的內(nèi)容和發(fā)布 方式，形成指令，然后通過Zigbee無線通信網(wǎng)絡控制所有多功能信息終端的 工作。在一個網(wǎng)絡中，各個多功能信息終端具有獨立的網(wǎng)絡地址，在發(fā)布信 息或采集信息時，各個多功能信息終端可以依據(jù)中心控制計算機的指令獨立 工作。
本實用新型的有益效果是它基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終 端，信息發(fā)布、采集功能豐富，設備成本低，且無需承擔通信費用。集信息 的采集，發(fā)布和傳輸功能于一體。適用于安裝在火車站，機場，地鐵站，客運碼頭，長途汽車站，城市公共汽車站，展覽館，體育場，商場超市等人員 密集的公共場合?？梢园l(fā)布氣象，新聞，票務，車次，公告，引導，介紹等 文字或聲音信息，也可以隨播廣告，帶來額外收益?？梢酝瓿芍匾纳鐣?務功能，如災難預報，安全警告等。同時，完成了一些有用信息的采集。例 如，溫濕度和空氣質(zhì)量傳感器可以為空調(diào)系統(tǒng)調(diào)整提供數(shù)據(jù)，也可以向城市 氣象和環(huán)境監(jiān)測部門提供大量的數(shù)據(jù)?；馂膱缶瘋鞲衅骺梢蕴綔y火災并通過
Zigbee網(wǎng)絡迅速將報警信號發(fā)送到中心機房，及時報警。以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明 附

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理框圖。
具體實施方式

如圖1所示，該多功能信息終端包括主控制器及與主控制器連接的信息
采集模塊、信息發(fā)布模塊、Zigbee無線通信模塊和電源模塊。
主控制器采用基于Zigbee的射頻集成芯片CC2430 / CC2431,且其中編程 采用APDU數(shù)據(jù)封裝格式。能夠提高性能并滿足以Zigbee為基礎的2. 4GHz ISM 波段應用對低成本，低功耗的要求。信息發(fā)布模塊集成LCD中文液晶顯示屏， 并預留輸出擴展接口。信息采集模塊集成數(shù)字式高精度溫濕度傳感器和高靈 敏度紅外報警器，并預留輸入擴展接口，還可根據(jù)需要集成空氣質(zhì)量監(jiān)測傳 感器、火災報警傳感器、視頻監(jiān)控模塊。
在電路實現(xiàn)上，系統(tǒng)采用大小板的方式，兩板之間采用DIP24引腳連接。 小板為CC2430無線通信模塊。大板包括信息發(fā)布，信息采集，串口通信和電 源四個模塊。采用大小板的方式，簡化了設計制造難度，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性， 便于維護和升級。
CC2430的8路GPIO用于信息發(fā)布模塊，通過DIP24連接到大板。信息發(fā)布模塊可以接語音模塊，LCD顯示屏，0LED顯示屏等輸出設備，根據(jù)用戶的 需求進行配置和調(diào)整。該多功能終端采用LCD實現(xiàn)屏，采用串行模式，內(nèi)建 驅(qū)動芯片和國際二級字庫。用于發(fā)布滾動文字和語音信號。
CC2430的8路GPIO用于信息采集模塊，通過DIP24連接到大板。信息采 集模塊可以接紅外溫濕度傳感器，煙感傳感器，空氣質(zhì)量傳感器，紅外報警 器等輸入設備，根據(jù)用戶的需求進行配置和調(diào)整。
多功能信息終端的串口通信模塊主要有兩種用途數(shù)據(jù)采集和上位機通 信。采用高可靠性的工業(yè)級串口芯片，與CPU內(nèi)部UART數(shù)據(jù)通道連接。實現(xiàn) 可靠的數(shù)據(jù)收發(fā)。
該多功能信息終端釆用雙電壓雙電源供電模式。為了達到終端使用的靈 活性，采用了即可以用電池供電又可以用電源供電的雙電源模式。由于部分 模塊采用3.3V電壓，如CC2430通信模塊和溫濕度傳感器，終端采用雙電壓模式。
本實用新型并不僅僅局限于上述實施方式。
權(quán)利要求1、基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終端，其特征是包括主控制器及與主控制器連接的信息采集模塊、信息發(fā)布模塊、Zigbee無線通信模塊和電源模塊；信息采集模塊包括溫度、濕度傳感器，用于采集溫度、濕度信息；信息發(fā)布模塊包括顯示屏和語音模塊，用于發(fā)布滾動文字和語音信號；Zigbee無線通信模塊，用于中距離的無線通信，包括信息的發(fā)送和接收；主控制器，控制整個多功能信息終端的工作。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終端， 其特征是所述主控制器采用基于Zigbee的且其中編程釆用APDU數(shù)據(jù)封裝格 式的射頻集成芯片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終 端，其特征是還包括串口通信模塊，與主控制器連接，用于數(shù)據(jù)采集、與中 心控制機通信。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終端， 其特征是所述信息采集模塊還包括空氣質(zhì)量監(jiān)測傳感器、火災報警傳感器、 視頻監(jiān)控模塊。
專利摘要一種基于Zigbee無線通信技術的多功能信息終端，包括主控制器及與主控制器連接的信息采集模塊、信息發(fā)布模塊、Zigbee無線通信模塊和電源模塊；信息采集模塊包括溫度、濕度傳感器，用于采集溫度、濕度信息；信息發(fā)布模塊包括顯示屏和語音模塊，用于發(fā)布滾動文字和語音信號；Zigbee無線通信模塊，用于中距離的無線通信，包括信息的發(fā)送和接收；主控制器，控制整個多功能信息終端的工作。它集信息的采集，發(fā)布和傳輸功能于一體，可和中心機房數(shù)據(jù)庫的組網(wǎng)，建立覆蓋一個區(qū)域的無線網(wǎng)絡，進行信息的發(fā)送和接收，且無需承擔通信費用。
文檔編號G08B25/10GK201374170SQ200920024220
公開日2009年12月30日 申請日期2009年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者敏 姜 申請人:山東一卡通科技有限公司