5.8g無線短程通信中間件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種5.8G無線短程通信中間件，包括嵌入式微處理器、網絡模塊、串行通信模塊以及存儲模塊，所述嵌入式微處理器具有多個硬件外接口，所述網絡模塊、串行通信模塊以及存儲模塊通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接，所述網絡模塊用于獲取上層軟件系統(tǒng)的運行參數(shù)以及將交易結果上傳至上層軟件系統(tǒng)，所述串行通信模塊用于連接下層天線，實現(xiàn)指令的下發(fā)和數(shù)據接收，所述嵌入式微處理器用于根據所述運行參數(shù)判斷身份標簽信息的有效性并且根據所述運行參數(shù)和5.8G無線短程通信中間件內置的交易邏輯對標簽內信息進行操作得到交易結果，所述存儲模塊用于保存交易結果。
【專利說明】5.SG無線短程通信中間件

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種5.SG無線短程通信中間件。

【背景技術】
[0002]隨著我國高速公路路網的快速發(fā)展及國家對高速公路ETC收費的大力推廣，ETC收費在全國范圍內快速發(fā)展。作為ETC系統(tǒng)的關鍵技術，5.SG短程通信技術日益成熟，相關設備廠商及設備型號和規(guī)格數(shù)量迅速增加，并且逐步應用于高速公路ETC收費之外的領域。
[0003]然而，由于標準推出的速度較慢及應用范圍的迅速擴展，造成各廠商各設備之間的差異非常巨大，各種相關應用系統(tǒng)在開發(fā)時必須針對選用的5.SG天線設備進行開發(fā)，一旦在同一系統(tǒng)中出現(xiàn)多個型號甚至多個廠商的設備時就需要大量的適配開發(fā)工作。


【發(fā)明內容】

[0004]基于此，本實用新型將打破現(xiàn)有的設備鴻溝，使具體的應用系統(tǒng)開發(fā)專注于解決業(yè)務層面的問題，而非技術與設備層面。本實用新型設計了一種無線短程通信中間件。該中間件可以應用于多種具體的系統(tǒng)中，例如電子收費、信息發(fā)布、車輛行駛路徑標識、資產管理等。
[0005]其技術方案如下:
[0006]一種5.SG無線短程通信中間件，包括嵌入式微處理器、網絡模塊、串行通信模塊以及存儲模塊，所述嵌入式微處理器具有多個硬件外接口，所述網絡模塊、串行通信模塊以及存儲模塊通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接，所述網絡模塊用于獲取上層軟件系統(tǒng)的運行參數(shù)以及將交易結果上傳至上層軟件系統(tǒng)，所述串行通信模塊用于連接下層天線，實現(xiàn)指令的下發(fā)和數(shù)據接收，所述嵌入式微處理器用于根據所述運行參數(shù)判斷身份標簽信息的有效性并且根據所述運行參數(shù)和5.SG無線短程通信中間件內置的交易邏輯對標簽內信息進行操作得到交易結果，所述存儲模塊用于保存交易結果。
[0007]所述5.SG無線短程通信中間件使用時，在整個系統(tǒng)中上層軟件系統(tǒng)可以連接一個或多個5.SG無線短程通信中間件，一個5.SG無線短程通信中間件可以連接一個或多個5.SG天線，形成樹狀結構。所述5.SG無線短程通信中間件通過各個模塊與嵌入式微處理器連接，與上層軟件系統(tǒng)以及下層天線達成數(shù)據連接，簡化了整個電子收費系統(tǒng)的硬件構造。
[0008]進一步地，所述網絡模塊為以太網接口模塊，所述串行通信模塊用于連接5.SG天線，所述嵌入式微處理器用于與所述串行通信模塊連接的硬件外接口為RS232、RS422或RS485 的串口。
[0009]進一步地，所述存儲模塊包括程序存儲器以及數(shù)據存儲器，所述程序存儲器與數(shù)據存儲器分別通過嵌入式微處理器的硬件外接口與所述嵌入式微處理器連接。
[0010]進一步地，所述程序存儲器為只讀存儲器，數(shù)據存儲器為非易失性可擦寫式存儲器。
[0011]進一步地，所述5.SG無線短程通信中間件還包括電源模塊、3G網絡模塊、USB通信模塊以及顯示模塊，所述電源模塊、3G網絡模塊、USB通信模塊以及顯示模塊通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接，所述顯示模塊包括顯示屏、按鍵以及指示燈，所述顯示屏、按鍵以及指示燈分別通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接，所述存儲模塊包括程序存儲器和數(shù)據存儲器，所述程序存儲器和數(shù)據存儲器分別通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接。
[0012]進一步地，所述顯示模塊包括顯示屏、按鍵以及指示燈，所述顯示屏、按鍵以及指示燈分別通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接。
[0013]一種5.SG無線短程通信中間件的實現(xiàn)方法，包括步驟:
[0014]S1:通過網絡模塊從上層軟件系統(tǒng)獲取運行參數(shù)；
[0015]S2:通過串行通信模塊獲取下層天線識別到的車輛上的身份標簽，通過嵌入式微處理器根據所述運行參數(shù)判斷身份標簽信息的有效性；
[0016]S3:嵌入式微處理器根據所述運行參數(shù)讀取標簽內信息，并且根據所述運行參數(shù)和存儲模塊內置的交易邏輯對標簽內信息進行操作得到交易結果；
[0017]S4:通過存儲模塊將交易結果保存至數(shù)據庫、上傳至上層軟件系統(tǒng)。
[0018]由于利用5.SG無線短程通信中間件構建軟硬件框架，因此所述5.SG無線短程通信中間件能夠實時地處理各種數(shù)據和事件。所述5.SG無線短程通信中間件處于整個系統(tǒng)的中間層位置，將系統(tǒng)中復雜的交易細節(jié)屏蔽，按照設定的交易邏輯處理下層天線與標簽之間的交易邏輯控制，并將交易結果傳遞給上層軟件系統(tǒng)。并且，所述5.SG無線短程通信中間件定義與上層軟件統(tǒng)一的接口，使上層軟件系統(tǒng)不用關心底層的邏輯細節(jié)，簡化上層軟件結構，從而簡化電子收費系統(tǒng)的開發(fā)和維護工作，提高電子收費系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0019]進一步地，所述步驟S3具體包括以下步驟:
[0020]通過串行通信模塊向下層天線發(fā)送讀取標簽內信息指令，下層天線將標簽內信息返回至串行通信模塊；
[0021]嵌入式微處理器根據所述運行參數(shù)對標簽內信息進行有效性判斷，根據所述運行參數(shù)確定所需操作及所需數(shù)據；
[0022]通過串行通信模塊向下層天線發(fā)送操作指令，下層天線將操作結果及數(shù)據返回至通過串行通信模塊；
[0023]嵌入式微處理器將返回的操作結果及數(shù)據組裝成標準指令，得到所述交易結果。
[0024]進一步地，還包括步驟:
[0025]S5:通過串行通信模塊將交易結果通過下層天線發(fā)送給所述身份標簽，所述身份標簽播報所述交易結果。
[0026]由于所述身份標簽播報所述交易結果，因此用戶可以及時了解到交易信息。
[0027]進一步地，所述運行參數(shù)包括但不限于收費費率表、收費站表、車牌表、標簽表、黑名單、發(fā)布信息表中的一種或多種，所述操作為消費、充值、改寫信息、系統(tǒng)信息發(fā)布中的至少一種。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本實用新型實施例所述的電子收費系統(tǒng)的示意圖。
[0029]圖2是本實用新型實施例所述的5.SG無線短程通信中間件的示意圖。
[0030]圖3是本實用新型實施例所述的5.SG無線短程通信中間件中的軟件結構示意圖。
[0031]圖4是本實用新型實施例所述的5.SG無線短程通信中間件中的應用于電子收費系統(tǒng)的不意圖。
[0032]圖5是本實用新型實施例所述的5.SG無線短程通信中間件中的應用于信息發(fā)布系統(tǒng)的不意圖。
[0033]圖6是本實用新型實施例所述的5.SG無線短程通信中間件中的應用于戶外固定資產管理的示意圖。
[0034]附圖標記說明:
[0035]100、5.SG無線短程通信中間件，10、嵌入式微處理器，20、網絡模塊，30、串行通信模塊，40、存儲模塊，42、程序存儲器，44、數(shù)據存儲器，50、電源模塊，60、3G網絡模塊，70、USB通信模塊，80、顯示模塊,82、顯示屏,84、按鍵,86、指示燈。

【具體實施方式】
[0036]下面對本實用新型的實施例進行詳細說明:
[0037]如圖1-2所示，本實用新型的5.8G無線短程通信中間件100應用于電子收費系統(tǒng)中。所述5.SG無線短程通信中間件100處于整個電子收費系統(tǒng)的中間層位置，是將系統(tǒng)中復雜的交易細節(jié)屏蔽，按照設定的交易邏輯處理下層天線與標簽之間的交易邏輯控制，并將交易結果傳遞給上層軟件系統(tǒng)的中間設備。在整個電子收費系統(tǒng)中，所述上層軟件系統(tǒng)可以連接一個或多個5.SG無線短程通信中間件100，一個5.SG無線短程通信中間件100可以連接一個或多個5.8G天線，形成樹狀結構。
[0038]5.SG無線短程通信中間件100在硬件結構上以嵌入式ARM微處理器為核心，其包括作為核心工作模塊的嵌入式微處理器10，與所述嵌入式微處理器10相連接的網絡模塊20、串行通信模塊30以及存儲模塊40。所述存儲模塊40中包括嵌入式操作系統(tǒng)和各種嵌入式軟件包及專用軟件，讓5.SG無線短程通信中間件100能夠實時處理各種數(shù)據和事件。嵌入式微處理器10支持Linux、WinCE等嵌入式操作系統(tǒng)。本實施例中采用Linux嵌入式操作系統(tǒng)。在本實施例中，所述網絡模塊20為以太網接口模塊，其用于與上層軟件系統(tǒng)連接，實現(xiàn)網絡通信。所述串行通信模塊用于連接5.SG天線，實現(xiàn)指令下發(fā)和數(shù)據接收，所述嵌入式微處理器10用于與所述串行通信模塊連接的串行通信接口為RS232、RS422或RS485的串口，分別適用于不同通信距離的場合。所述存儲模塊40進一步包括程序存儲器42和數(shù)據存儲器44。在一個實施例中，所述程序存儲器42為只讀存儲器，數(shù)據存儲器44為非易失性可擦寫式存儲器。所述5.SG無線短程通信中間件100還包括與所述嵌入式微處理器10相連接的電源模塊50、3G網絡模塊60、USB通信模塊70以及顯示模塊80。所述電源模塊50用于為5.SG無線短程通信中間件100提供工作電源，并且維持對5.SG無線短程通信中間件100的供電。所述3G網絡模塊60用于通過無線網絡與上層軟件系統(tǒng)連接，實現(xiàn)無線條件下的網絡通信。所述USB通信模塊70為外接USB存儲設備，并通過外接USB存儲設備進行必要的數(shù)據傳輸。所述顯示模塊80包括顯示屏82、按鍵84以及指示燈86，所述顯示屏82、按鍵84以及指示燈86分別通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器10達成連接。所述顯示屏82為IXD屏或OLED屏，用于顯示5.SG無線短程通信中間件100與上層軟件系統(tǒng)、下層天線通信的數(shù)據及事件反饋信息。所述按鍵84為多個，其可控制顯示屏82的開關，顯示內容的上翻、下翻，也可控制系統(tǒng)的開機、關機、重啟操作。所述指示燈86為多個，其除了用于電源指示外，還能夠表示某種事件的狀態(tài)，如系統(tǒng)錯誤、報警、交易正在進行、交易成功等狀態(tài)。
[0039]如圖3-6所示，本實用新型的電子收費的實現(xiàn)方法，應用了上述5.SG無線短程通信中間件100，并通過上述5.SG無線短程通信中間件100中的嵌入式軟件包及專用軟件實現(xiàn)，并在所述5.SG無線短程通信中間件100建立了工作的軟件平臺。5.SG無線短程通信中間件100包括步驟:
[0040]S1:通過網絡模塊20從上層軟件系統(tǒng)獲取運行參數(shù)；
[0041]具體地，5.SG無線短程通信中間件100的嵌入式微處理器10通過網絡模塊20從上層軟件系統(tǒng)獲取運行參數(shù)所述運行參數(shù)包括但不限于收費費率表、收費站表、車牌表、標簽表、黑名單表、發(fā)布信息表中的一種或多種。
[0042]S2:通過串行通信模塊30獲取下層天線識別到的車輛上的身份標簽，通過嵌入式微處理器10根據所述運行參數(shù)判斷身份標簽信息的有效性；
[0043]具體地，下層天線通過5.SG無線短程通信中間件100的串行通信模塊將身份標簽信息發(fā)送至嵌入式微處理器10。所述天線采用5.SG專用短程通信技術識別所述身份標簽并與身份標簽通信。
[0044]S3:嵌入式微處理器10根據所述運行參數(shù)讀取標簽內信息，并且根據所述運行參數(shù)和存儲模塊40內置的交易邏輯對標簽內信息進行操作得到交易結果；
[0045]具體地,所述步驟S3包括以下子步驟:
[0046]S31:5.SG無線短程通信中間件100向下層天線發(fā)送讀取標簽內信息指令，下層天線將標簽內信息返回至5.SG無線短程通信中間件；
[0047]S32:5.SG無線短程通信中間件100根據所述運行參數(shù)對標簽內信息進行有效性判斷，根據所述運行參數(shù)確定所需操作及所需數(shù)據；
[0048]S33:5.SG無線短程通信中間件100向下層天線發(fā)送操作指令，下層天線將操作結果及數(shù)據返回至5.SG無線短程通信中間件；
[0049]S34:5.SG無線短程通信中間件100將返回的操作結果及數(shù)據組裝成標準指令，得到所述交易結果。
[0050]所述子步驟S33又包括:
[0051]5.SG無線短程通信中間件100向下層天線發(fā)送操作指令；
[0052]下層天線進行操作并向5.SG無線短程通信中間件100返回用于交易驗證的TAC碼；
[0053]所述操作為消費、充值、改寫信息、系統(tǒng)信息發(fā)布中的至少一種。所述5.SG無線短程通信中間件100中的軟件對待交易的標簽進行識別是分析標簽發(fā)出的身份信息數(shù)據，判斷標簽在當前系統(tǒng)中的有效性；信息讀取是將標簽內存儲的信息按需要讀取出來，并對信息的有效性進行判斷；消費是按照業(yè)務要求從標簽中扣除一定數(shù)量的余額，同時返回用于交易驗證的TAC碼等信息；充值是按照業(yè)務要求向標簽內增加一定數(shù)量的余額，同時返回用于交易驗證的TAC碼等信息；信息寫入是按照業(yè)務要求對向標簽內寫入指定的信息，同時返回寫入是否成功的結果狀態(tài)；信息發(fā)布是按照上層系統(tǒng)要求向標簽發(fā)送信息，標簽可以通過文字顯示或語音報讀方式將接收到的信息反饋給用戶；這些過程中的所有最終數(shù)據和臨時數(shù)據都由嵌入式數(shù)據庫統(tǒng)一管理。所述識別、信息讀取、消費、充值、信息寫入、信息發(fā)布操作對上層軟件系統(tǒng)均作為原子操作出現(xiàn)，操作內包含的安全狀態(tài)切換、密鑰使用、交易合法性驗證以及更加細節(jié)的指令組裝，標簽響應狀態(tài)碼分析等操作對上層軟件系統(tǒng)均不可見。由于5.SG無線短程通信中間件100實時地向所述下層天線下達指令，并且又實時地接收所述下層天線反饋的信息，從而快速又簡單地完成指令的傳達以及信息的獲取。
[0054]S4:通過存儲模塊40將交易結果保存至數(shù)據庫、上傳至上層軟件系統(tǒng)。
[0055]具體地，5.SG無線短程通信中間件100的嵌入式微處理器10通過存儲模塊40將交易結果保存至數(shù)據庫并通過網絡模塊上傳至上層軟件系統(tǒng)。本實用新型的電子收費的實現(xiàn)方法在定義與上層軟件系統(tǒng)統(tǒng)一的接口上定義了標準的上層軟件系統(tǒng)通信指令，與上層軟件系統(tǒng)的通信使用標準的以太網模塊或者3G網絡模塊60。整個標準指令包括:動作、數(shù)據，指令數(shù)據最終以TCP/IP協(xié)議傳遞給上層軟件系統(tǒng)。在嵌入式操作系統(tǒng)之上，針對具體配置的硬件型號配備不同的驅動程序。在驅動之上就是邏輯控制模塊。該模塊利用嵌入式數(shù)據庫對數(shù)據進行存取，所述嵌入式數(shù)據庫可為SQLite、Firebird或Mysql。該模塊的主要工作是通過與5.SG天線通信實現(xiàn)標簽識別、標簽內信息讀取、充值、消費、標簽內信息改寫、系統(tǒng)信息發(fā)布操作，與5.SG天線之間的通信遵從現(xiàn)有的相關標準。
[0056]進一步地，5.SG無線短程通信中間件的實現(xiàn)方法可能還包括步驟:
[0057]S5:通過串行通信模塊30將交易結果通過下層天線發(fā)送給所述身份標簽，所述身份標簽播報所述交易結果。
[0058]由于利用5.SG無線短程通信中間件100構建軟硬件框架，因此所述5.SG無線短程通信中間件100能夠實時地處理各種數(shù)據和事件。所述5.SG無線短程通信中間件100處于整個系統(tǒng)的中間層位置，將系統(tǒng)中復雜的交易細節(jié)屏蔽，按照設定的交易邏輯處理下層天線與標簽之間的交易邏輯控制，并將交易結果傳遞給上層軟件系統(tǒng)。并且，所述5.SG無線短程通信中間件100平臺定義與上層軟件系統(tǒng)統(tǒng)一的接口，使上層軟件系統(tǒng)不用關心底層的邏輯細節(jié)，簡化上層軟件系統(tǒng)結構，從而簡化電子收費系統(tǒng)的開發(fā)和維護工作，提高電子收費系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
[0059]當本實用新型的電子收費的實現(xiàn)方法應用在電子收費系統(tǒng)中時，電子收費系統(tǒng)向5.SG無線短程通信中間件100發(fā)送啟動交易指令，5.SG無線短程通信中間件100收到啟動指令后，按照交易邏輯進行標簽有效性判斷、標簽信息有效性判斷、計算收費金額、生成消費指令、分析操作結果、保存交易結果操作，交易完成后5.SG無線短程通信中間件100向電子收費系統(tǒng)發(fā)送交易結果數(shù)據。當本實用新型的電子收費的實現(xiàn)方法應用在信息發(fā)布系統(tǒng)時，信息發(fā)布系統(tǒng)向5.SG無線短程通信中間件100設定待發(fā)送的內容，并啟動中間件執(zhí)行，5.SG無線短程通信中間件100收到啟動指令后，判斷標簽有效性、發(fā)送待發(fā)布內容、分析并匯總接收結果、保存發(fā)送記錄，按規(guī)則向信息發(fā)布系統(tǒng)發(fā)送匯總數(shù)據。當本實用新型的電子收費的實現(xiàn)方法應用在戶外固定資產管理中時，固定資產管理，將需要進行管理的戶外資產進行標簽化處理，使之能夠被5.SG天線讀取。開始工作前先將資產管理系統(tǒng)中待盤點或處理的資產列表通過網絡或無線網絡導入5.SG無線短程通信中間件100。使用車輛攜帶
5.8G無線短程通信中間件100及配套的5.8G天線對資產所在范圍進行掃描，5.8G無線短程通信中間件100將對掃描到的標簽進行自動處理，生成盤點記錄或者更改標簽中的內容等操作。盤點或處理結束后，5.SG無線短程通信中間件100將盤點結果上傳到資產管理系統(tǒng)中。
[0060]以上所述實施例僅表達了本實用新型的【具體實施方式】，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【權利要求】
1.一種5. SG無線短程通信中間件，其特征在于，包括嵌入式微處理器、網絡模塊、串行通信模塊以及存儲模塊，所述嵌入式微處理器具有多個硬件外接口，所述網絡模塊、串行通信模塊以及存儲模塊通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接，所述網絡模塊用于獲取上層軟件系統(tǒng)的運行參數(shù)以及將交易結果上傳至上層軟件系統(tǒng)，所述串行通信模塊用于連接下層天線，實現(xiàn)指令的下發(fā)和數(shù)據接收，所述嵌入式微處理器用于根據所述運行參數(shù)判斷身份標簽信息的有效性并且根據所述運行參數(shù)和5. SG無線短程通信中間件內置的交易邏輯對標簽內信息進行操作得到交易結果，所述存儲模塊用于保存交易結果。
2.如權利要求I所述的5.SG無線短程通信中間件，其特征在于，所述網絡模塊為以太網接口模塊，所述串行通信模塊用于連接5. SG天線，所述嵌入式微處理器用于與所述串行通信模塊連接的硬件外接口為RS232、RS422或RS485的串口。
3.如權利要求I所述的5.SG無線短程通信中間件，其特征在于，所述存儲模塊包括程序存儲器以及數(shù)據存儲器，所述程序存儲器與數(shù)據存儲器分別通過嵌入式微處理器的硬件外接口與所述嵌入式微處理器連接。
4.如權利要求3所述的5.SG無線短程通信中間件，其特征在于，所述程序存儲器為只讀存儲器，數(shù)據存儲器為非易失性可擦寫式存儲器。
5.如權利要求I所述的5.SG無線短程通信中間件，其特征在于，還包括電源模塊、3G網絡模塊、USB通信模塊以及顯示模塊，所述電源模塊、3G網絡模塊、USB通信模塊以及顯示模塊通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接，所述顯示模塊包括顯示屏、按鍵以及指示燈，所述顯示屏、按鍵以及指示燈分別通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接，所述存儲模塊包括程序存儲器和數(shù)據存儲器，所述程序存儲器和數(shù)據存儲器分別通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接。
6.如權利要求5所述的5.SG無線短程通信中間件，其特征在于，所述顯示模塊包括顯示屏、按鍵以及指示燈，所述顯示屏、按鍵以及指示燈分別通過所述多個硬件外接口分別與所述嵌入式微處理器達成連接。
【文檔編號】G06K7/00GK204044833SQ201420120794
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年3月17日 優(yōu)先權日:2014年3月17日
【發(fā)明者】江山, 戴連貴, 黃綺文, 邢萬勇, 李從凡, 劉勇 申請人:廣州新軟計算機技術有限公司, 廣東利通信息科技投資有限公司