專利名稱：一種無線數(shù)據(jù)傳輸方法及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采用先進的單片機及無線傳輸與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，在一個可隨身攜帶或任意安放的終端上，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)源頭到數(shù)據(jù)即時壓縮、處理及無線傳輸?shù)娜詣踊悄芴幚?，從而實現(xiàn)了點對點，點對多點或與互聯(lián)網(wǎng)任意主機或終端對各種的數(shù)據(jù)進行交互的無線數(shù)據(jù)傳輸方法及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前在信息處理領(lǐng)域與數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域的現(xiàn)狀是對于信息的采集和處理，主要通過臺式電腦，工作站，服務(wù)器等來完成。由于這些電腦體積龐大，無法實現(xiàn)對信息的移動處理，使得對很多需要在無電腦現(xiàn)場采集或處理的數(shù)據(jù)束手無策。雖然原來已有很多的單片機處理芯片，但是由于受到體積小的限制，其處理速度和能力無法和真正的臺式電腦相提并論，無法滿足很多場合的處理需要。所以只能應(yīng)用在一些簡單的數(shù)據(jù)采集和簡單控制的工業(yè)場合。而對于當(dāng)前越來越多的各種海量數(shù)據(jù)和多媒體信息無法處理。數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域中，大部分應(yīng)用還是采用傳統(tǒng)的有線解決方案，線纜鋪設(shè)的成本不說，日常更換維護非常麻煩，隨著結(jié)點數(shù)的增多，復(fù)雜程度直線上升。而以前的無線解決方案當(dāng)中，需要架設(shè)價格昂貴的中繼站，這使得無線方案的應(yīng)用大為受限，而且速度也十分緩慢。第一代的無線數(shù)據(jù)連接主要是SMS或電路交換數(shù)據(jù)。如今大多數(shù)的WAP應(yīng)用都是通過電路交換接入WAP服務(wù)器。這實際需要占用大量的帶寬，數(shù)據(jù)速度十分低，只能達到4.8kbps、9.6kbps或14.4kbps。這對終端用戶和無線服務(wù)供應(yīng)商來說都沒有太多益處。被稱作GPRS(通用無線分組業(yè)務(wù))的下一代數(shù)據(jù)服務(wù)，將無線數(shù)據(jù)服務(wù)定位在超過100kbps的數(shù)據(jù)高速路上。在蜂窩移動電話上實現(xiàn)GPRS功能增強了手機的無線互聯(lián)網(wǎng)接入能力。它將互聯(lián)網(wǎng)與無線通信連結(jié)起來，把電子商務(wù)模式擴展到移動通信領(lǐng)域。移動設(shè)備是連接無線互聯(lián)網(wǎng)和終端用戶的主要連接設(shè)備。移動設(shè)備的性能將直接影響到無線互聯(lián)網(wǎng)商務(wù)模式的成功與否。原有的單片機系統(tǒng)由于受到處理速度的限制，只能以串口等簡單連接方式進行通訊，并且通訊的對象僅限于其他專用的控制設(shè)備，采集設(shè)備等等，所以至今只能應(yīng)用在控制終端，采集終端等地方，僅能替代一些數(shù)字電路完成簡單的邏輯功能。如果要對信息進行即時處理，及時反饋，或者對海量數(shù)據(jù)進行處理，統(tǒng)計，決策，對其他用戶進行傳送等等，是無法辦到的。而要與INTERNET進行連接更是不可能的。隨著ARM系列嵌入式單片處理系統(tǒng)的出現(xiàn)，其處理速度有了飛躍性的提升，完全可以和臺式電腦相比；與此同時，其體積得到了更多的縮小，集成度得到了大幅提升，使得很多原來無法想象的處理要求變成了可能。GSM嵌入式模塊進一步將無線設(shè)備和ARM緊密聯(lián)系在一起。伴隨著GPRS技術(shù)的產(chǎn)生，它將傳統(tǒng)電路交換數(shù)據(jù)連接速度由14.4kbps提高到100kbps。GPRS的高吞吐量促使人們在ARM上實現(xiàn)各種無線應(yīng)用，用戶無論何時何地都可以更快地接入數(shù)據(jù)、獲得服務(wù)。將高集成的GSM解決方案應(yīng)用到無線ARM中，從而提高了產(chǎn)品的便攜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是將單片機及無線傳輸與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)相結(jié)合，在一個可隨身攜帶或任意安放的終端上，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)源頭到數(shù)據(jù)即時壓縮、處理及無線傳輸?shù)娜詣踊悄芴幚?，并遵循標準的TCPIP協(xié)議，從而實現(xiàn)了點對點，點對多點或與互聯(lián)網(wǎng)任意主機或終端對各種的數(shù)據(jù)進行交互。
本發(fā)明的目的是由以下硬件和軟件兩大部分實現(xiàn)的。整個方案由數(shù)據(jù)源采集部分，無線數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)鏈路，三大硬件組成，無線數(shù)據(jù)處理器是方案的核心，它包括數(shù)據(jù)源接口，數(shù)據(jù)鏈路接口，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。整個系統(tǒng)統(tǒng)一做在一塊線路板上，并且可由電池供電，可以隨身攜帶或任意安放。具體介紹如下數(shù)據(jù)源接口部分采用了一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和一塊采集芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片可以與眾多的數(shù)據(jù)源進行連接，如傳統(tǒng)的物理量的測量，像溫度濕度，流速壓力等。其主要作用是將各種外接的傳感器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成為處理器所能識別的數(shù)字信號。采集芯片，主要負責(zé)的就是將攝像頭和拾音器產(chǎn)生的音頻視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。然后交給處理器。對于數(shù)字攝像頭，可以直接連到系統(tǒng)的USB接口上，這樣視頻信號可以通過USB接口后直接交由處理器進行處理。對于裸片的CCD或CMOS感光元件的總線數(shù)字接口的攝像頭，這種攝像頭需要和系統(tǒng)安裝在同一塊主板上。很多數(shù)據(jù)源設(shè)備，不少是數(shù)字接口的型號。例如數(shù)字型的水文標尺，數(shù)字型的溫度計等等，這些設(shè)備因為本身就是數(shù)字接口，所以可以直接連接到系統(tǒng)提供的接口上，包括總線接口，串行端口，紅外端口，USB端口等。少數(shù)格式不兼容的模式也可以通過處理器進行模式轉(zhuǎn)換。對于未來出現(xiàn)的數(shù)字接口設(shè)備，都可以直接和系統(tǒng)相連，通過編寫一些接口程序，就可以直接應(yīng)用到系統(tǒng)當(dāng)中。模數(shù)采集芯片直接輸入電壓變量，電阻量與電流量可以通過簡單的電路轉(zhuǎn)換成為電壓量。與處理器的連接同樣采用了總線的連接方式。系統(tǒng)能夠外接動作設(shè)備，使得系統(tǒng)不僅僅是一個采集裝置而已，同時還可以完成復(fù)雜的控制功能。通過用處理器的端口引腳，可以直接控制步進電機，可控硅等設(shè)備?；蜻B接一個8路或更多的達林頓管，從而實現(xiàn)對設(shè)備的控制。若連接數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，則可以對需要連續(xù)變化信號控制的復(fù)雜設(shè)備進行控制。對于數(shù)字設(shè)備，如果整合度比較高的芯片級的數(shù)字接口設(shè)備，可以在系統(tǒng)線路板上預(yù)留空間，采用緊耦合的總線連接方式，進行一體化集成。對于其他一些標準接口類型的設(shè)備，可以直接連接到系統(tǒng)提供的標準端口上。視頻采集芯片直接輸入復(fù)合視頻信號與音頻信號，而與核心部分的處理器的連接方法是總線連接方式，總線寬度根據(jù)系統(tǒng)采用的CPU的位寬不同而有所不同，包含了數(shù)據(jù)總線以及控制信號等。
數(shù)字鏈路接口部分采用GPRS或CDMA1X系統(tǒng)現(xiàn)有的蜂窩移動通訊網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路模塊，安放在系統(tǒng)主板上，來進行數(shù)據(jù)傳輸，由于GPRS與CDMA1X系統(tǒng)采用現(xiàn)有的手機網(wǎng)絡(luò)，所以，在偏遠的地方可能沒有手機信號覆蓋，而這些地區(qū)仍然會有很多外野作業(yè)需要數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹С?。這種情況下，系統(tǒng)可搭配衛(wèi)星通訊模塊，采用衛(wèi)星作為數(shù)據(jù)鏈路，這樣在全球范圍內(nèi)，本系統(tǒng)都是可以進行無線數(shù)據(jù)傳輸。GPRS、CDMA1X和衛(wèi)星等不同的硬件鏈路模塊為統(tǒng)一的軟件接口，這樣使得核心部分的處理器可以一樣的對待數(shù)據(jù)鏈路模塊。就算是換上普通的點對點或中繼站類型的無線數(shù)據(jù)通訊模塊，以及有線的解決方案，系統(tǒng)同樣可以進行數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)核心部分包括了一顆嵌入式的單芯片處理器以及存儲器和交互設(shè)備，存儲器包含了存儲核心軟件的程序存儲器(CODEROM)和隨機數(shù)據(jù)存儲器(RAM)。容量視要處理的數(shù)據(jù)量而定。為了滿足其他應(yīng)用對內(nèi)存的需求，在系統(tǒng)中預(yù)留有擴展的存儲器接口。交互部分，包括輸出和輸入部分。系統(tǒng)的輸出部分采用了一塊LCD液晶屏，聲音方面采用了通過一個IIS接口芯片連接一個小型內(nèi)置揚聲器。可以播放各種音效，同時也可以配合系統(tǒng)自帶的麥克風(fēng)實現(xiàn)標準的GSM手機語音通話功能。輸入部分采用了手機標準的數(shù)字鍵盤，在系統(tǒng)板上設(shè)有標準的PS/2鍵盤接口。為了滿足用戶對其他輸入輸出設(shè)備的連接需要，本系統(tǒng)預(yù)留了多種標準人機設(shè)備擴充接口。其中包括串行端口，USB端口，紅外線端口。軟件部分主要分為三大部分預(yù)處理主數(shù)據(jù)壓縮部分；數(shù)據(jù)處理，存儲，交互部分；以及數(shù)據(jù)鏈路的協(xié)議封裝和鏈路控制部分。數(shù)據(jù)壓縮部分，系統(tǒng)軟件需要控制各個接口部分的硬件芯片，包括視頻采集芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及其他接口芯片，控制它們將各種原始的，模擬的或數(shù)字的信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號。但是對于視頻和音頻信號而言，數(shù)字化以后的信息量是非常龐大的，遠遠超出現(xiàn)在的數(shù)據(jù)鏈路的傳輸能力和存儲器的存儲能力，所以必須要對其進行壓縮；同時對于有些特殊的實時海量數(shù)據(jù)監(jiān)測應(yīng)用來說，其產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量也是非常巨大的，而且對傳輸?shù)难舆t要求非常嚴格，這樣也要求同樣對數(shù)據(jù)進行壓縮以后才能滿足實時傳輸?shù)男枰?。所以在?shù)據(jù)預(yù)處理階段，對不同的數(shù)據(jù)類型采用了不同的解決方案。對于視頻信號，采用了連續(xù)靜態(tài)JPEG格式對圖象進行壓縮，使得圖象的數(shù)據(jù)量有效的減小，能夠在50Kbps的GPRS或CDMA1X信道上得到可接受的圖象。對于那些對圖象的質(zhì)量要求非常高的需要，提供了采用專用MPEG4編碼芯片的硬件解決方案，并編寫了對芯片的驅(qū)動程序，使得編碼芯片可以和系統(tǒng)緊密的工作在一起，實時轉(zhuǎn)送高質(zhì)量的視頻圖象。對于音頻信號，經(jīng)由音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號之后，直接傳送到處理器，處理器通過軟件，采用MPEG1-LAYER3格式進行壓縮。對于那些需要對多媒體信號需要進行回放的應(yīng)用，同樣可以通過對傳輸過來的，或者是存儲在存儲器上的多媒體音頻視頻數(shù)據(jù)分別進行解碼以后輸出到LCD屏幕和系統(tǒng)揚聲器。音頻解碼通過處理器采用軟件的方式進行解碼。普通的視頻信號也可以通過處理器進行軟件解碼，而對于那些同樣采用MPEG4編碼芯片所壓縮的視頻數(shù)據(jù)，為了獲得更好的響應(yīng)速度和視覺效果，采用硬件芯片的解決方案。如果經(jīng)過處理過濾后數(shù)據(jù)量仍然很大的話，則采用處理器進行軟件壓縮。壓縮的格式從簡單的壓縮到高壓縮比的LZW壓縮算法均可。同樣，可以通過軟件對對方傳輸過來的壓縮數(shù)據(jù)進行還原，從而進行顯示，或者控制動作機構(gòu)執(zhí)行。另外，對需要進行加密傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，系統(tǒng)在這里對其進行加密。由于本身具備強大的處理功能，所以可以采用各種標準的加密算法，保證了用戶數(shù)據(jù)的安全。中心控制部分主要完成的作用是對整個系統(tǒng)各個部分進行協(xié)調(diào)控制。首先是控制接口部分進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進行數(shù)據(jù)壓縮；然后管理數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，對需要存儲的數(shù)據(jù)寫入文件系統(tǒng)保存；同時控制LCD屏幕顯示和鍵盤輸入，同用戶進行信息交互；最后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)匯總送入鏈路控制部分。存儲系統(tǒng)，系統(tǒng)配備了一個大容量的FLASH存儲芯片，當(dāng)作固體磁盤使用。并在上面建立了FAT格式的文件系統(tǒng)，用于對文件的存儲。系統(tǒng)存儲的內(nèi)容包括了系統(tǒng)本身進行漢字顯示所需要的漢字字庫，以及用戶對系統(tǒng)各項參數(shù)的設(shè)置，包括LCD屏幕對比度，通訊用系統(tǒng)識別地址等信息。用戶區(qū)存儲的文件則根據(jù)應(yīng)用的不同需要而有所不同。例如對于那些數(shù)據(jù)量不大，實時性要求不高的數(shù)據(jù)，可以先暫時存儲到FLASH存儲器上，然后一天匯總一次，統(tǒng)一發(fā)送，這樣無須實時占用數(shù)據(jù)鏈路，節(jié)省了費用。再比如某些需要印章識別或者密碼核對的應(yīng)用，需要把預(yù)先的正確數(shù)據(jù)儲存在FLASH存儲器內(nèi)，然后使用的時候調(diào)出進行核對。當(dāng)然我們采用了加密的算法進行存儲，因為系統(tǒng)有足夠強的處理能力，所以可靠性得到了很大的保障。如果用戶要求，還可以采用遠程存儲的方式，即在要求核對密碼的時候，從遠程計算機系統(tǒng)的密碼庫中提取相應(yīng)加密數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)鏈路即時傳送到本系統(tǒng)上進行解密，然后核對。這樣一來，本系統(tǒng)內(nèi)不會存有任何密碼數(shù)據(jù)，就不會發(fā)生被破解的現(xiàn)象了。人機界面交互程序，主要的人機交互界面就是LCD顯示屏和鍵盤。系統(tǒng)提供了對所有常用LCD顯示芯片(如EPSON系列)的軟件驅(qū)動，使得他們都可以很好的和系統(tǒng)工作在一起。對于普通應(yīng)用，我們采用了和普通手機屏幕大小類似的LCD屏幕，同樣可以顯示四到五行漢字或英文字符和數(shù)字。以及一些點陣方式的圖標和圖象。如果采用大一些的彩色LCD屏幕，則可以實現(xiàn)對多媒體視頻數(shù)據(jù)的實時回放。輸入部分負責(zé)動態(tài)掃描鍵盤，接收用戶的輸入信息。并且系統(tǒng)在類似手機的數(shù)字鍵盤上提供了英文和漢字拼音輸入法，使得用戶在有限的鍵盤上能夠方便的輸入各種信息。同時系統(tǒng)也為外接的標準PS/2端口的計算機鍵盤提供了驅(qū)動軟件，使得用戶可以在標準的計算機英文鍵盤上輸入信息，和使用標準計算機的信息錄入速度一樣。除此之外，還有對擴展端口的控制。包含了對USB接口芯片的軟件驅(qū)動，對串口數(shù)據(jù)的收發(fā)處理，以及對紅外線端口數(shù)據(jù)的二進制編碼。鏈路控制部分，編寫了協(xié)議封裝和鏈路控制部分，使得本系統(tǒng)可以和互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)上的任何一臺或多臺設(shè)備進行互連通訊，而且通訊方式接口界面多種多樣。協(xié)議封裝部分，簡單的串行數(shù)據(jù)鏈路雖然使用起來簡單，但也造成了其應(yīng)用范圍狹窄的問題。在系統(tǒng)中開發(fā)了一套應(yīng)用于各種串行數(shù)據(jù)鏈路(包括GPRS、CDMA1X、衛(wèi)星通訊模塊等)的TCPIP協(xié)議棧，使得在簡單的串行鏈路上能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的TCPIP協(xié)議，從而實現(xiàn)了與互聯(lián)網(wǎng)的連接，與各種計算機，各種應(yīng)用程序進行通訊。對于一些簡單的采集監(jiān)測應(yīng)用，提供了WWW主頁瀏覽和TELNET的方式，是使用最為方便的方式。即系統(tǒng)中提供了一個小型的HTML主頁和TELNET服務(wù)程序，可以接受客戶對主頁瀏覽的需求。同時將采集到的監(jiān)控信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字量后直接動態(tài)顯示在主頁當(dāng)中。這樣，用戶只要在任何一個能夠上網(wǎng)的地方，不用任何其他附加的應(yīng)用軟件，直接通過計算機內(nèi)的IE或者其他瀏覽器，敲入本監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)址，即可瀏覽到包含動態(tài)數(shù)據(jù)的網(wǎng)頁，同時也可以提供一些簡單的控制動作，用戶直接在網(wǎng)頁上點選開關(guān)，或者設(shè)置控制參數(shù)，再點提交即可將控制信息傳回給服務(wù)器。TELNET方式與主頁方式類似，只不過內(nèi)容僅限為字符而已。對于那些數(shù)據(jù)量較大，內(nèi)容復(fù)雜，實時性要求較高的應(yīng)用，主頁瀏覽方式可能過于簡單，不能滿足需要。為此開發(fā)了運行于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)庫程序，這樣無線傳輸系統(tǒng)就可以將數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的后臺數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器可以由普通個人計算機或?qū)Ｓ霉ぷ髡緲?gòu)成，地理位置可以位于任何有互聯(lián)網(wǎng)接入的地方，而且一臺網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫可以接收多個無線傳輸終端的數(shù)據(jù)。同時我們還開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理程序，使得用戶可以方便的瀏覽，管理由各個無線終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)。對于多媒體數(shù)據(jù)，也開發(fā)了相應(yīng)的瀏覽程序，用戶在任何一臺互聯(lián)網(wǎng)上的計算機上安裝了該軟件以后，即可以瀏覽由無線終端采集過來的音頻視頻多媒體信號。如果采集裝置附帶有云臺的話，還可以實現(xiàn)對云臺角度的動態(tài)控制。數(shù)據(jù)鏈路控制部分，對于數(shù)據(jù)鏈路連接的建立來說，首先要通過各個相關(guān)ISP的用戶接口，采用的一般來說是PPP方式。而PPP方式是一個很復(fù)雜的協(xié)議，其中包含了一個很多項的自動機狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程。編寫了相應(yīng)的軟件，使得對鏈路的控制能夠嚴格按照自動機狀態(tài)轉(zhuǎn)換的要求進行，從而能夠和各個不同ISP的用戶接口均能夠順利握手連接。同時，對于不同的鏈路模塊還有很多獨有的地方需要控制，例如GPRS或CDMA1X模塊。系統(tǒng)需要控制SIM卡的各種狀態(tài)，GPRS與普通GSM數(shù)據(jù)方式或者語音方式的切換與管理，都是通過復(fù)雜的AT命令集來完成。本系統(tǒng)的軟件涵蓋了標準的AT命令集和擴展的AT命令集，從而能夠?qū)PRS與CDMA1X模塊進行控制，完成鏈路的連接，數(shù)據(jù)傳輸和狀態(tài)監(jiān)測等等。當(dāng)然對于不同的應(yīng)用，這些構(gòu)成都是可以裁減的，以滿足用戶對成本的考慮的需要。例如用于無人監(jiān)測環(huán)境的時候，那么人機交互部分的設(shè)備就可以去掉；不需要對數(shù)據(jù)進行存儲的應(yīng)用，F(xiàn)LASH存儲器就可以省略；相應(yīng)的，軟件也可以根據(jù)硬件的變動進行裁減。
將ARM單芯片計算機同最新的包括GPRS與CDMA1X通信方式結(jié)合在一起，并且開發(fā)了內(nèi)置的專用系統(tǒng)，將GPRS與CDMA1X簡單的數(shù)據(jù)鏈路應(yīng)用到INTERNET當(dāng)中，開發(fā)了完整的PPP/TCP/IP通訊協(xié)議棧，完全符合INTERNET協(xié)議，并且24小時實時在線，將其信息處理與通訊功能提升到了與臺式機相當(dāng)?shù)乃?。而且具備了即時的信息處理能力，能夠?qū)Ω鞣N實時采集或輸入的信息進行復(fù)雜的運算和處理，從而提取有價值的信息進行存儲或傳輸。同時也使得隨身移動中，對多媒體信息進行處理變成了可能，使得嵌入式系統(tǒng)從簡單的，孤立的功能單元，變成了互聯(lián)的，實時在線的，功能強大的信息結(jié)點，而且成本低廉，可以大量分布應(yīng)用。
系統(tǒng)除了可以和GPRS與CDMA1X模塊應(yīng)用在一起以外，還開發(fā)了很多其他現(xiàn)有的通訊模塊接口。比如衛(wèi)星通訊模塊等，從而使得該系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)都是可以使用的。
本系統(tǒng)應(yīng)用十分廣泛，所有需要即時處理和無線數(shù)據(jù)通訊的場合均可使用，如交通管理系統(tǒng)、醫(yī)療自動監(jiān)護系統(tǒng)、水利、移動定位、移動POS、監(jiān)控、移動商務(wù)、物流等。


圖1無線數(shù)據(jù)處理器結(jié)構(gòu)框圖。
圖2無線數(shù)據(jù)處理器軟件功能示意3無線數(shù)據(jù)傳輸方法應(yīng)用示意4無線數(shù)據(jù)處理器線路示意圖
具體實施例方式如圖1，4所示無線數(shù)據(jù)處理器核心部分是由一顆嵌入式單芯片處理器ARM(對于高端的，要求處理性能高的采用32位的單芯片處理器)，或motorola8位單芯片處理器(對于低端的，要求處理性能地的)，存儲核心軟件的程序存儲器(CODE ROM)，采用FLASH閃存作為媒介(如SST的39VF040)，容量視系統(tǒng)完成功能的復(fù)雜程度而定，從128Kb到32Mb以上等，是可以裁減的，隨機數(shù)據(jù)存儲器(RAM，WINBOND的W24258)，容量從16Kb到64Mb以上不等，視應(yīng)用做要處理的數(shù)據(jù)量而定。在系統(tǒng)中預(yù)留擴展存儲器接口?？梢圆捎肧martCard，CF Card或MMC Card等標準的存儲卡進行擴充，或者進行數(shù)據(jù)交換。對于那些不光有數(shù)據(jù)傳輸，同時還有大量數(shù)據(jù)存儲的應(yīng)用，還提供了在系統(tǒng)主板上集成大容量FLASHROM存儲器的解決方案，容量可以達到128Mb或者更大，交互部分，包括輸出和輸入部分，系統(tǒng)的輸出部分采用了一塊LCD液晶屏，對于便挾的手持終端，采用了96*64的小型單色液晶屏，并且?guī)в斜彻怙@示。對于顯示信息比較多的應(yīng)用，或者是需要進行視頻顯示的應(yīng)用，可以采用320*240或更大的彩色液晶屏幕，聲音方面采用了通過一個IIS接口芯片(CS4334或同類芯片)，連接一個小型內(nèi)置揚聲器，同時配合系統(tǒng)自帶麥克風(fēng)，輸入部分采用了手機標準的數(shù)字鍵盤，在系統(tǒng)板上附帶了標準的PS/2鍵盤接口，人機設(shè)備擴充接口，系統(tǒng)預(yù)留了多種標準接口。其中包括串行端口，是由一塊MAX232來負責(zé)完成將處理器的信號轉(zhuǎn)換成標準RS-232格式的信號，與其他串口設(shè)備進行通訊；USB端口，由一塊USBN9603來完成所有USB協(xié)議棧的處理，紅外線端口，由一個紅外線接收發(fā)射模塊組成，直接由CPU控制信號的發(fā)射和接收，從而和其他眾多的紅外線接口設(shè)備進行通訊。數(shù)據(jù)源接口部分采用一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換心片(ADC0809，ADC752)，一塊采集心片BT848，數(shù)字鏈路接口部分采用GPRS無線分組通訊協(xié)議的MC35(也有其他型號的替代產(chǎn)品)和手機SIM卡組成的數(shù)字鏈路模塊，或motorola的衛(wèi)星通訊模塊，安放在系統(tǒng)主板上。根據(jù)用戶的需求編程(如圖2所示)，數(shù)據(jù)壓縮部分系統(tǒng)軟件控制各個接口部分的硬件芯片，包括視頻采集芯片，模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片及其他接口芯片，控制它們將各種原始的，模擬的或數(shù)字的信號轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號。中心控制部分系統(tǒng)程序主要完成對整個系統(tǒng)各個部分進行協(xié)調(diào)控制。首先是控制接口部分進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并進行數(shù)據(jù)壓縮；然后管理數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，對需要存儲的數(shù)據(jù)寫入文件系統(tǒng)保存；同時控制LCD屏幕顯示和鍵盤輸入，同用戶進行信息交互；最后將要發(fā)送的數(shù)據(jù)匯總送入鏈路控制部分。鏈路控制部分，編寫了協(xié)議封裝和鏈路控制部分，使得本系統(tǒng)可以和互聯(lián)網(wǎng)或企業(yè)網(wǎng)上的任何一臺或多臺設(shè)備進行互連通訊，而且通訊方式接口界面多種多樣。將編好的程序輸入程序存儲器。將設(shè)備安裝在所需采集的數(shù)據(jù)源設(shè)備上，即可通過GPRS或衛(wèi)星完成數(shù)據(jù)收集。同時在處理器端口引腳上連接一個8路或更多的達林頓管，再與設(shè)備相連。
權(quán)利要求
1.一種無線數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于它是由一個隨身攜帶的或任意安放的終端，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)源頭到數(shù)據(jù)即時壓縮、處理及無線傳輸全自動化處理，從而實現(xiàn)點對點、點對多點或與互聯(lián)網(wǎng)任意主機或終端對各種數(shù)據(jù)進行交互。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征在于它的數(shù)據(jù)無線傳輸是通過GPRS或CDMA1X蜂窩移動通訊網(wǎng)或衛(wèi)星傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于所用的可隨身攜帶的或任意安放的終端是由數(shù)據(jù)采集接口，數(shù)據(jù)處理部分，數(shù)據(jù)鏈路接口，設(shè)備動作控制四部分構(gòu)成，數(shù)據(jù)采集接口包括一塊采集芯片，一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，它們與處理器輸入端相連接，數(shù)據(jù)鏈路接口包括一塊數(shù)據(jù)鏈路模塊，它們與處理器輸出端相連接，數(shù)據(jù)處理部分包括一塊數(shù)據(jù)處理器，隨機數(shù)據(jù)存儲器，程序存儲器、鍵盤、顯示屏、存儲器擴充接口，人機設(shè)備擴充接口，它們采用總線連接方式被集成在一塊集成線路板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于數(shù)據(jù)鏈路模塊是由MC35和SIM卡構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于處理器為ARM芯片或51系列或motorola 8位單芯片處理器。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片是ADC0809或ADC752，采集芯片是BT848。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于程序存儲器為CODEROM，采用FLASH閃存作為媒介，容量為128Kb-32Mb。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于隨機存儲器是W24258，容量16Kb-64Mb。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于存儲擴充接口為Smald CF Cald或MMC Cald存儲卡。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，其特征在于采用處理器端口引腳與一個8路或更多的達林頓管與需要控制的設(shè)備相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由一個可隨身攜帶的或任意安放的終端，實現(xiàn)從數(shù)據(jù)源頭到數(shù)據(jù)即時壓縮，處理及無線傳輸全自動化處理，從而實現(xiàn)點對點，是對多點或與互聯(lián)網(wǎng)任意主機或終端對各種數(shù)據(jù)進行交互的一種無線數(shù)據(jù)傳輸方法及其設(shè)備，它是通過由一塊模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，一塊采集芯片，構(gòu)成的采集接口，一塊數(shù)據(jù)鏈路模塊和SIM卡構(gòu)成的數(shù)據(jù)鏈路接口，由數(shù)據(jù)處理器、存儲器、擴充接口、鍵盤、顯示屏構(gòu)成的數(shù)據(jù)處理部分集成在一塊集成線路板上構(gòu)成的無線數(shù)據(jù)處理器，GPRS或衛(wèi)星來實現(xiàn)的。本方法廣泛應(yīng)用在所有需要即時處理和無線數(shù)據(jù)通訊的場合，如醫(yī)療、交通、水利、移動定位、監(jiān)控、移動POS、移動商物、物流等領(lǐng)域。
文檔編號H04L29/06GK1521647SQ0310241
公開日2004年8月18日 申請日期2003年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月27日
發(fā)明者高超, 高 超 申請人:蔣振宇