本申請涉及水下穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種水下終端設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有水下通信主要包括聲、光、電磁波等通信方式，各種通信方式有其特點及應(yīng)用范圍，各有利弊：在水中傳播的各種波中，聲波的衰減最小，但是傳輸延時長，傳輸速率低，而且功耗高體積大，容易受干擾因素的影響，因此不太適合游泳運動員與教練員之間的實時交互通信。激光通信的原理是采用一種使用波長介于藍光與綠光之間的激光，在水中傳輸信息的通信方式，是目前較好的一種水下通信手段，但是通信方向性要求較高（要求發(fā)射及接收對準），偏離角不能太大，通信距離也有限（數(shù)百米），同時功耗也較大，因此很難用于水下工作人員與水上通信設(shè)備之間的實時通信。對于電磁波通信方式，由于電磁波是橫波，水是良導(dǎo)體，趨膚效應(yīng)將嚴重影響電磁波在水中的傳輸，因此在陸地上廣為應(yīng)用的無線電波在水下幾乎無法正常應(yīng)用；電磁波在有電阻的導(dǎo)體中的穿透深度與其波長直接相關(guān)，短波穿透深度小，而長波的穿透深度要大一些，因此，長期以來，超大功率的長波通信成為了水下通信的主要形式，但大功率的通信設(shè)備因尺寸、重量等問題不適合水下工作人員佩戴。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本申請?zhí)峁┮环N水下終端設(shè)備，用于解決現(xiàn)有水下通信設(shè)備無法適應(yīng)水下工作人員佩戴并與水上通信設(shè)備進行實時通信的問題。

本申請公開的一種水下終端設(shè)備，包括設(shè)置在設(shè)備殼體上的開關(guān)鍵、音量調(diào)節(jié)鍵和外設(shè)接口，以及設(shè)置在設(shè)備殼體內(nèi)的MCU、FM信號接收模塊和電源模塊；其中：所述FM信號接收模塊、外設(shè)接口和音量調(diào)節(jié)鍵分別與MCU電連接，并由電源模塊供電；所述開關(guān)鍵與電源模塊電連接；當所述MCU通過FM信號接收模塊接收到水上通信設(shè)備發(fā)送的音頻數(shù)據(jù)時，通過外設(shè)接口輸出到耳機播放。

優(yōu)選的，還包括設(shè)置在設(shè)備殼體內(nèi)、與MCU電連接的射頻收發(fā)模塊；當所述MCU通過射頻收發(fā)模塊接收到水上通信設(shè)備發(fā)送的體征采集指令時，通過外設(shè)接口獲取傳感器采集的水下終端設(shè)備穿戴人員的體征數(shù)據(jù)，并通過射頻收發(fā)模塊將所述體征數(shù)據(jù)反饋至水上通信設(shè)備。

優(yōu)選的，所述FM信號接收模塊包括集成在印刷電路板上的FM調(diào)諧器和FM接收天線，所述FM接收天線為采用0.33mm直徑的自粘漆包線繞制而成的線圈。

優(yōu)選的，所述射頻收發(fā)模塊包括集成在印刷電路板上的射頻收發(fā)器和全向貼片天線。

優(yōu)選的，所述設(shè)備殼體上還設(shè)置有與游泳鏡卡接的卡扣；和/或，所述設(shè)備殼體上還設(shè)置有用于檢測設(shè)備殼體氣密性的氣測孔，所述氣測孔上設(shè)置有氣測孔堵頭。

優(yōu)選的，所述FM信號接收模塊與水上通信設(shè)備之間通信的無線電頻段具體為76MHz~108MHz。

優(yōu)選的，所述外設(shè)接口為具有預(yù)設(shè)內(nèi)徑的四段插孔，所述四段插孔采用螺紋緊配加防水墊圈的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述射頻收發(fā)模塊與水上通信設(shè)備之間采用時分多址傳輸模式；和/或，所述射頻收發(fā)模塊與水上通信設(shè)備之間通信的無線電頻率具體為433MHz。

優(yōu)選的，還包括設(shè)置在設(shè)備殼體上用于為電源模塊充電和傳輸數(shù)據(jù)的USB接口，所述USB接口上還設(shè)置有接口堵頭。

優(yōu)選的，還包括設(shè)置在設(shè)備殼體內(nèi)的開關(guān)機控制模塊和設(shè)置在設(shè)備殼體上、用于顯示充電狀態(tài)和水下終端設(shè)備上下線狀態(tài)的指示燈；和/或，所述音量調(diào)節(jié)鍵包括音量加鍵和音量減鍵，所述音量加鍵和音量減鍵上分別設(shè)置有容易被用戶觸摸識別的凸出符號。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請具有以下優(yōu)點：

本申請優(yōu)選實施例通過封裝在設(shè)備殼體內(nèi)的FM信號接收模塊，能夠單向接收近距離（水下傳輸距離不超過100m）的水上通信設(shè)備用調(diào)頻（FM，F(xiàn)requency Modulation）信號發(fā)出的音頻數(shù)據(jù)，可有效降低水下終端設(shè)備的體積、重量和功耗，從而解決現(xiàn)有水下通信設(shè)備不適合水下工作人員佩戴并與水上通信設(shè)備進行實時通信的問題。

附圖說明

附圖僅用于示出優(yōu)選實施方式的目的，而并不認為是對本申請的限制。而且在整個附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中：

圖1-1為本申請實施例一種水下終端設(shè)備的主視示意圖；

圖1-2為本申請實施例一種水下終端設(shè)備的后視示意圖；

圖1-3為本申請實施例一種水下終端設(shè)備的側(cè)視示意圖；

圖2為本申請實施例一種水下終端設(shè)備的組成結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本申請的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本申請作進一步詳細的說明。

在本申請的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征?！岸鄠€”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。術(shù)語“包括”、“包含”及類似術(shù)語應(yīng)該被理解為是開放性的術(shù)語，即“包括/包含但不限于”。術(shù)語“基于”是“至少部分地基于”。術(shù)語“一實施例”表示“至少一個實施例”；術(shù)語“另一實施例”表示“至少一個另外的實施例”。其他術(shù)語的相關(guān)定義將在下文描述中給出。

參照圖1-1、1-2、1-3和2，示出了本申請實施例一種水下終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置在設(shè)備殼體上的開關(guān)鍵2、音量調(diào)節(jié)鍵和外設(shè)接口8，以及設(shè)置在設(shè)備殼體內(nèi)的MCU11、FM信號接收模塊13和電源模塊10；其中：

FM信號接收模塊13、外設(shè)接口8和音量調(diào)節(jié)鍵分別與MCU11電連接，并由電源模塊10供電；開關(guān)鍵2與電源模塊10電連接；當MCU11通過FM信號接收模塊13接收到水上通信設(shè)備發(fā)送的音頻數(shù)據(jù)時，通過外設(shè)接口8輸出到耳機播放。

具體實施時，為方便水下工作人員操作，所述音量調(diào)節(jié)鍵具體包括分別設(shè)置在殼體左右兩側(cè)的音量加鍵3和音量減鍵1；進一步的，可以在音量加鍵3上設(shè)置容易被用戶觸摸識別的凸出符號“+”，在音量減鍵1上設(shè)置容易被用戶觸摸識別的凸出符號“-”。

在另一實施例中，為進一步解決水下終端設(shè)備與水上通信設(shè)備之間雙向?qū)嵤﹤鬏敂?shù)據(jù)的需求，還包括設(shè)置在設(shè)備殼體內(nèi)、與MCU11電連接的射頻收發(fā)模塊14；當MCU11通過射頻收發(fā)模塊14接收到水上通信設(shè)備發(fā)送的體征采集指令時，通過外設(shè)接口8獲取傳感器（該傳感器與外設(shè)接口8電連接）采集的水下終端設(shè)備穿戴人員的體征數(shù)據(jù)（如心率、血氧指數(shù)等），并通過射頻收發(fā)模塊14將所述體征數(shù)據(jù)反饋至水上通信設(shè)備。

在進一步的優(yōu)選實施例中，為進一步的降低水下終端設(shè)備的功耗、方便水下終端設(shè)備與水上通信設(shè)備之間組網(wǎng)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，F(xiàn)M信號接收模塊13與水上通信設(shè)備之間具體可以選用低功耗、頻率覆蓋各國調(diào)頻波段、支持靈活的信道間隔模式、自動頻率控制和自動增益控制、數(shù)字自適應(yīng)噪聲抑制、模擬和數(shù)字音量控制等特點的如下無線電頻段：76MHz~108MHz。射頻收發(fā)模塊14與水上通信設(shè)備之間通信的無線電頻率具體可以選用位于亞GHz的無線公頻433MHz。

為保證多對一（即多個水下終端設(shè)備對一個水上通信設(shè)備）通信的穩(wěn)定性，水下終端設(shè)備的射頻收發(fā)模塊14可以采用時分多址（TDMA，Time Division Multiple Access）傳輸模式，把時間分割成互不重疊的時段（幀），再將幀分割成互不重疊的時隙（信道）與相應(yīng)用戶建立一一對應(yīng)關(guān)系，從而可以依據(jù)時隙區(qū)分來自不同地址的用戶信號，完成多址連接，保證將傳感器采集的體征數(shù)據(jù)能夠在短時間內(nèi)可靠有效的傳遞到水上通信設(shè)備。

為進一步減小水下終端設(shè)備的體積、重量和耗電量，F(xiàn)M信號接收模塊13具體可以包括集成在PCB上的FM調(diào)諧器和FM接收天線，該FM接收天線可以為采用0.33mm直徑的自粘漆包線繞制而成的線圈。射頻收發(fā)模塊14具體可以包括集成在同一PCB上的射頻收發(fā)器和全向貼片天線。

為方便水下工作人員佩戴并提高設(shè)備的水下適應(yīng)能力，可以在設(shè)備殼體上設(shè)置與游泳鏡皮帶卡接的卡扣5和用于檢測設(shè)備殼體氣密性的氣測孔6，并在該氣測孔6上設(shè)置防止水進入殼體內(nèi)部的氣測孔堵頭。

為進一步方便水下工作人員操作，方便同時具有音頻播放功能和體征數(shù)據(jù)采集功能的耳機與水下終端設(shè)備易于拆裝，水下終端設(shè)備的外設(shè)接口8可以采用預(yù)設(shè)內(nèi)徑（如3.5mm）的四段插孔結(jié)構(gòu)，相應(yīng)的，耳機與外設(shè)接口的連接導(dǎo)線為一條四芯導(dǎo)線，導(dǎo)線與外設(shè)接口連接的一端設(shè)置相應(yīng)直徑的四段音頻插頭。為進一步提高防水性能，該插頭與外設(shè)接口8可以采用螺紋緊配加防水墊圈的結(jié)構(gòu)。

另外，還可以在設(shè)備殼體上設(shè)置用于為電源模塊10充電以及傳輸數(shù)據(jù)的USB接口9和用于顯示充電狀態(tài)（如充電進行中、充電完畢等）以及水下終端設(shè)備上下線狀態(tài)的指示燈4，相應(yīng)的，在設(shè)備殼體內(nèi)還設(shè)置有對應(yīng)的開關(guān)機控制模塊21和存儲模塊12。

其中，水下終端設(shè)備在關(guān)機狀態(tài)下，長按開關(guān)鍵2預(yù)設(shè)時間（如25s），待指示燈4亮時松開，此時如果指示燈4閃爍幾下表示上線成功（即與水上通信設(shè)備連接成功），設(shè)備可以正常使用，并且在正常使用的情況下指示燈4每隔幾秒鐘閃爍一次，如果指示燈4一直處于常亮狀態(tài)，則表示上線失敗。

水下終端設(shè)備在開機狀態(tài)下，長按開關(guān)鍵2預(yù)設(shè)時間（如25s），待指示燈4閃爍幾次，停止按鍵，此時指示燈4熄滅，代表下線成功及關(guān)機。

當通過USB接口9對電源模塊10進行充電時，充電電源接入USB接口9，指示燈4顯示為紅色，表示充電進行中；待充電完成時，指示燈4變?yōu)榫G色。

需要說明的是，上述系統(tǒng)實施例屬于優(yōu)選實施例，所涉及的單元和模塊并不一定是本申請所必須的。本說明書中的各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。

以上對本申請所提供的一種水下終端設(shè)備，進行了詳細介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本申請的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本申請的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本申請的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本申請的限制。