一種對講機和基站，及其自組網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種對講機和基站，及其自組網(wǎng)系統(tǒng)，其中，對講機包括：射頻模塊用于接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包，數(shù)據(jù)包包括語音數(shù)據(jù)包；中轉(zhuǎn)處理模塊，當接收到的數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理；基站包括：模塊和中轉(zhuǎn)處理模塊，模塊用于接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包；中轉(zhuǎn)處理模塊，當接收的數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理；當接收的數(shù)據(jù)包為定位信息包時，則在本地保存所述定位信息包，并定時上傳給上位機。本實用新型提供的對講機可與基站快速、方便組建語音通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，其組網(wǎng)系統(tǒng)的信息傳輸速率高且定位可靠、有硬件加密，更安全。
【專利說明】一種對講機和基站，及其自組網(wǎng)系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及無線通信技術(shù)，尤其涉及一種對講機和基站，及其自組網(wǎng)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，涉及的無線自組網(wǎng)語音通信方法大多采用射頻控制芯片，整合了電源管理模塊、顯示模塊、按鍵模塊、定位模塊和語音模塊等構(gòu)成的語音手機或?qū)χv機。其實現(xiàn)方案為:由麥克風采集語音數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換，壓縮后送到射頻控制芯片打包發(fā)送處理，然后經(jīng)由射頻收發(fā)單元調(diào)制后將數(shù)據(jù)包發(fā)送到遠端；遠端射頻收發(fā)單元解調(diào)接收，然后送至射頻控制芯片解包接收處理，解壓后的數(shù)據(jù)包經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換到喇叭輸出語音。
[0003]然而，現(xiàn)有的語音手機或?qū)χv機不具有路由中轉(zhuǎn)功能，或與基站不能自由組網(wǎng)，且無加密、無定位功能。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的是為了解決上述語音手機或?qū)χv機在組網(wǎng)方面存在的不足之處，提出一種高速率、低功耗的語音數(shù)據(jù)自組網(wǎng)系統(tǒng)，并在該系統(tǒng)基礎上實現(xiàn)簡單、高效的具有自組網(wǎng)、定位功能的語音通信對講機。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，一方面，本實用新型提供了一種自組網(wǎng)對講機，該對講機包括:
[0006]射頻模塊，用于接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包括語音數(shù)據(jù)包；
[0007]中轉(zhuǎn)處理模塊，與所述射頻模塊連接，當接收到的數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理，將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站。
[0008]另一方面，本實用新型提供了一種基站，該基站包括:
[0009]射頻模塊，用于接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包括語音數(shù)據(jù)包和定位信息包；
[0010]中轉(zhuǎn)處理模塊，與所述射頻模塊連接，當所述數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理，將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站；當所述數(shù)據(jù)包為定位信息包時，則在本地保存所述定位信息包，并定時上傳給上位機。
[0011]又一方面，本實用新型提供了一種語音數(shù)據(jù)自組網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:一個或多個對講機和一個或多個基站:
[0012]所述對講機將采集的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述
基站;
[0013]所述基站定時廣播信息，當與所述對講機進入通訊狀態(tài)時，接收所述數(shù)據(jù)包，當所述數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理，并將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站；當所述數(shù)據(jù)包為對講機的定位信息時，則給出允許登錄回復，并在本地保存對講機的定位信息，打包后發(fā)送給上位機。
[0014]又一方面，本實用新型提供了一種語音數(shù)據(jù)自組網(wǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個對講機:
[0015]其中一個對講機將采集的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給其他對講機，所述數(shù)據(jù)包包括語音數(shù)據(jù)包；
[0016]當所述數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，則接收到所述數(shù)據(jù)包的對講機對其進行中轉(zhuǎn)處理，并將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機。
[0017]本實用新型提供的對講機可與基站快速、方便組建語音通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，其組網(wǎng)系統(tǒng)的信息傳輸速率高且定位可靠、有硬件加密，更安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型實施例提供的一種語音數(shù)據(jù)自組網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為本實用新型實施例提供的一種對講機；
[0020]圖3為圖2所示對講機的工作流程示意圖；
[0021]圖4為本實用新型實施例提供的一種基站；
[0022]圖5為圖4所不基站的工作流程不意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。
[0024]圖1為本實用新型實施例提供的一種語音數(shù)據(jù)自組網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。如圖1所示，該系統(tǒng)包括多個對講機(對講A、對講B和對講C)和多個基站(基站I和基站2)，該系統(tǒng)可采用兩種工作方式:對講機工作方式和對講機-基站結(jié)合工作方式。對講機和基站都采用無線通信，不同之處在于配合基站后的網(wǎng)絡的規(guī)模和信號覆蓋范圍更大。如圖1所示，對講機A的無線信號傳輸?shù)綄χv機C的線路有如下三種:
[0025]1、對講機A的無線信號直接由基站I和基站2中轉(zhuǎn)到對講機C。其過程如下:對講機A將采集的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給基站1，基站I定時廣播信息，當與對講機A進入通訊狀態(tài)時，接收數(shù)據(jù)包，當該數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理，將該語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇幕?例如基站2)，上述語音數(shù)據(jù)包包括目的地址和源地址，其中目的地址為本網(wǎng)段內(nèi)廣播地址，源地址為本機地址；
[0026]2、對講機A的無線信號由對講機B進行中轉(zhuǎn)，到達對講機C。其過程如下:對講機A將采集的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給對講機B，當該數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對講機B對其進行中轉(zhuǎn)處理，將該語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)綄χv機C ；
[0027]3、對講機A的無線信號先由基站I中轉(zhuǎn)到對講機B，再由對講機B中轉(zhuǎn)到對講機C。通過基站和對講機的信號中轉(zhuǎn)，對講機的無線信號能在ZigBee信號覆蓋范圍內(nèi)到達遠端。
[0028]圖2為本實用新型實施例提供的一種對講機。如圖2所示，該對講機包括:麥克風、模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、射頻模塊、數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊、功放電路、喇叭和中轉(zhuǎn)處理模塊，其中射頻模塊又包括處理模塊、加密/解密模塊和檢測模塊。麥克風用于采集語音數(shù)據(jù)，模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與麥克風和射頻模塊連接，麥克風用于將采集的語音的數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進行轉(zhuǎn)換后傳輸給射頻模塊。處理模塊用于對數(shù)據(jù)包進行解壓縮和/或過濾處理，檢測模塊用于定時檢測基站的廣播信息，查找信號強度最好的基站作為其登錄基站，并將其定位信息上傳到該登錄基站。
[0029]圖3為圖2所示對講機的工作流程示意圖，以下根據(jù)圖3來描述本實用新型實施例提供的對講機的工作流程:
[0030]對講機通過麥克風采集語音數(shù)據(jù)，通過模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對該語音數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，通過處理模塊對轉(zhuǎn)換后的語音數(shù)據(jù)進行壓縮，并對該語音數(shù)據(jù)進行檢測對比處理，濾除無效語音數(shù)據(jù)，組合有效語音數(shù)據(jù)按2.4GHZIEEE802.15.4協(xié)議標準進行打包處理，通過加密/解密模塊對打包處理后的語音數(shù)據(jù)包進行加密處理，再由射頻模塊將加密后的語音數(shù)據(jù)包通過無線的方式進行發(fā)送，最后經(jīng)由其他對講機或基站路由中轉(zhuǎn)處理；遠端對講機在接收到語音數(shù)據(jù)包后，先由加密/解密模塊對其進行解密處理，再由處理模塊對解密后的語音數(shù)據(jù)包進行解壓處理，再通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊將解壓后的語音數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過功放電路放大到喇叭輸出語音；對講機具有路由中轉(zhuǎn)功能，在接收到語音數(shù)據(jù)包后，通過中轉(zhuǎn)處理模塊對其進行中轉(zhuǎn)處理，傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站。
[0031]需要說明的是，對講機的加密/解密模塊采用的是AES加密技術(shù)，密鑰長度為128位，語音數(shù)據(jù)在打包以后，其明文進入加密/解密模塊完成數(shù)據(jù)的加密，再將密文通過無線傳輸。同樣，接收到密文數(shù)據(jù)的對講機也要通過加密/解密模塊完成數(shù)據(jù)的解密操作，從而獲得明文數(shù)據(jù)后再進行數(shù)據(jù)包的處理。
[0032]本實用新型實施例提供的對講機還具備定位功能，對講機的定位采用基站與對講機之間的無線信號強度值作為定位依據(jù)。對講機通過檢測模塊定時檢測基站的廣播信息，并查找信號強度最好的一個基站作為其登入基站，定時將信息上傳到其登錄的基站，基站將信號強度信息組織后通過基站網(wǎng)絡傳輸給連接主基站的上位機(圖中未示出)。該上位機與主基站連接，該主基站將數(shù)據(jù)包與對講機的無線信號強度信息組織后發(fā)送給上位機，由上位機進行數(shù)據(jù)處理，上位機將信號強度折算成距離，通過多個基站測到的距離進行對講機的定位計算。
[0033]圖4為本實用新型實施例提供的一種基站。如圖4所示，該基站包括:射頻模塊、中轉(zhuǎn)處理模塊和存儲模塊，其中射頻模塊包括加密/解密模塊。
[0034]圖5為圖4所示基站的工作流程示意圖，以下根據(jù)圖5來描述基站的工作流程:
[0035]基站在初始化后，通過射頻模塊定時廣播本地信息給對講機和其它基站，并接收來自對講機的數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包包括定位信息和語音數(shù)據(jù)包。當接收到的數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，則通過中轉(zhuǎn)處理模塊進行路由中轉(zhuǎn)處理，并傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站；當接收到來的數(shù)據(jù)包為對講機的定位信息時，則給出允許登錄回復，并在本地存儲模塊保存對講機的定位信息，打包后定時上傳給上級基站，最后發(fā)送到上位機。由上位機進行數(shù)據(jù)處理，上位機將信號強度折算成距離，通過多個基站測到的距離進行對講機的定位計算。
[0036]需要說明的是，基站的加密/解密模塊采用的是AES加密技術(shù)，密鑰長度為128位，語音數(shù)據(jù)在打包以后，其明文進入加密/解密模塊完成數(shù)據(jù)的加密，再將密文通過無線傳輸。同樣，接收到密文數(shù)據(jù)的基站也要通過加密/解密模塊完成數(shù)據(jù)的解密操作，從而獲得明文數(shù)據(jù)后再進行數(shù)據(jù)包的處理。
[0037]本實用新型實施例提供的對講機可與基站快速、方便組建語音通信網(wǎng)絡系統(tǒng)，其組網(wǎng)系統(tǒng)的信息傳輸速率高且定位可靠、有硬件加密，更安全。對講機可用于井下作業(yè)、安保巡更和自駕游等可快速組建語音通信的實現(xiàn)。在通話狀態(tài)下，設備耗電量為70mA。在非通話狀態(tài)下，僅上傳定位信息后休眠，功耗為37mA。
[0038]顯而易見，在不偏離本實用新型的真實精神和范圍的前提下，在此描述的本實用新型可以有許多變化。因此，所有對于本領域技術(shù)人員來說顯而易見的改變，都應包括在本權(quán)利要求書所涵蓋的范圍之內(nèi)。本實用新型所要求保護的范圍僅由所述的權(quán)利要求書進行限定。
【權(quán)利要求】
1.一種自組網(wǎng)對講機，其特征在于包括: 射頻模塊，用于接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包括語音數(shù)據(jù)包； 中轉(zhuǎn)處理模塊，與所述射頻模塊連接，當接收到的數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理，將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對講機，其特征在于，所述射頻模塊包括: 處理模塊，用于對所述數(shù)據(jù)包進行解壓縮和/或過濾處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對講機，其特征在于，所述模塊包括: 加密/解密模塊，用于對所述數(shù)據(jù)包進行加密或解密處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對講機，其特征在于，所述射頻模塊包括: 檢測模塊，用于定時檢測所述基站的廣播信息，查找信號強度最好的基站作為其登錄基站，并將其定位信息上傳到該登錄基站。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的對講機，其特征在于，還包括: 麥克風，用于采集語音數(shù)據(jù)； 模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，與所述麥克風和所述射頻模塊連接，所述麥克風采集語音的數(shù)據(jù)經(jīng)過所述模/數(shù)轉(zhuǎn)換模塊進行轉(zhuǎn)換后傳輸給所述射頻模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對講機，其特征在于，還包括: 數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊，與所述射頻模塊連接，用于對解壓后的數(shù)據(jù)包進行轉(zhuǎn)換； 功放電路，與所述數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊連接，用于對經(jīng)過數(shù)/模轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換后的模擬信號進行放大，再經(jīng)喇叭輸出語音。
7.一種基站，其特征在于包括: 射頻模塊，用于接收或發(fā)送數(shù)據(jù)包，所述數(shù)據(jù)包包括語音數(shù)據(jù)包和定位信息包； 中轉(zhuǎn)處理模塊，與所述射頻模塊連接，當所述數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理，將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站；當所述數(shù)據(jù)包為定位信息包時，則在本地保存所述定位信息包，并定時上傳給上位機。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基站，其特征在于，還包括: 加密/解密模塊，與所述射頻模塊連接，用于對所述數(shù)據(jù)包進行加密或解密處理。
9.一種語音數(shù)據(jù)自組網(wǎng)系統(tǒng)，包括一個或多個如權(quán)利要求1所述的對講機和一個或多個如權(quán)利要求6所述的基站，其特征在于: 所述對講機將采集的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給所述基站； 所述基站定時廣播信息，當與所述對講機進入通訊狀態(tài)時，接收所述數(shù)據(jù)包，當所述數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，對其進行中轉(zhuǎn)處理，將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機或基站；當所述數(shù)據(jù)包為對講機的定位信息時，則給出允許登錄回復，并在本地保存對講機的定位信息，打包后發(fā)送給上位機。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述系統(tǒng)，其特征在于，還包括: 上位機，與所述基站連接，所述基站將數(shù)據(jù)包與所述對講機的無線信號強度信息組織后發(fā)送給所述上位機； 所述上位機進行數(shù)據(jù)處理，并將信號強度折算成距離，通過距離進行定位計算。
11.一種語音數(shù)據(jù)自組網(wǎng)系統(tǒng)，包括多個如權(quán)利要求1所述的對講機，其特征在于:其中一個對講機將采集的語音數(shù)據(jù)經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換、壓縮打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送給其他對講機，所述數(shù)據(jù)包包括語音數(shù)據(jù)包；
當所述數(shù)據(jù)包為語音數(shù)據(jù)包時，則接收到所述數(shù)據(jù)包的對講機對其進行中轉(zhuǎn)處理，將所述語音數(shù)據(jù)包傳輸?shù)礁浇膶χv機。
【文檔編號】H04W88/08GK203554633SQ201320604393
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】毋云龍, 周丹, 張文武 申請人:北京得瑞紫蜂科技有限公司