專利名稱：基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的制作方法
基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，具體是指一種基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。背景技術(shù)：
物聯(lián)網(wǎng)(The Internet of things)的概念是在1999年提出的，它的定義很簡單 把所有物品通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備 與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。物聯(lián) 網(wǎng)是在計算機互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋世界上萬事 萬物的“Internetof Things”。在這個網(wǎng)絡中，物品(商品)能夠彼此進行“交流”，而無需 人的干預。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術(shù)以及條碼識別技術(shù)，通過計算機互聯(lián)網(wǎng) 實現(xiàn)物品(商品)的自動識別和信息的互聯(lián)與共享。目前較為成型的分布式物連網(wǎng)絡集成框架是EPCglobal提出的EPC網(wǎng)絡。EPC網(wǎng)絡 主要是針對物流領(lǐng)域，其目的是增加供應鏈的可視性(visibility)和可控性(control)， 使整個物流領(lǐng)域能夠借助RFID技術(shù)獲得更大的經(jīng)濟效益。EPCglobal提出了 Auto-ID系統(tǒng) 的五大技術(shù)組成，分別是EPC (電子產(chǎn)品碼)標簽、RFID標簽閱讀器、ALE中間件實現(xiàn)信息 的過濾和采集、EPCIS信息服務系統(tǒng)，以及信息發(fā)現(xiàn)服務(包括ONS和PML)。EPC網(wǎng)絡工作 流程如圖1所示，在由EPC標簽、讀寫器、EPC中間件、Internet、ONS服務器、EPC信息服務 (EPC IS)以及眾多數(shù)據(jù)庫組成的實物互聯(lián)網(wǎng)中，讀寫器讀出的EPC只是一個信息參考(指 針)，由這個信息參考從INTER NET找到IP地址并獲取該地址中存放的相關(guān)的物品信息，并 采用分布式的EPC中間件處理由讀寫器讀取的一連串EPC信息。由于在標簽上只有一個EPC 代碼，計算機需要知道與該EPC匹配的其它信息，這就需要ONS來提供一種自動化的網(wǎng)絡數(shù)據(jù) 庫服務，EPC中間件將EPC代碼傳給ONS，ONS指示EPC中間件到一個保存著產(chǎn)品文件的服務 器(EPC IS)查找，該文件可由EPC中間件復制，因而文件中的產(chǎn)品信息就能傳到供應鏈上。EPC網(wǎng)絡需要建立一個獨立的網(wǎng)絡，運行和維護系統(tǒng)成本較高。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高效、但成本低廉的基于移動通信網(wǎng)絡 的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。本發(fā)明采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括手持移動終端、背夾式RFID識別設備、PC 服務器；手持移動終端采用的是基于WindowsMobile系統(tǒng)的多普達智能手機，支持藍牙通 訊和GPRS通信，配備TI OMAP 850處理器，主頻是200MHz，機身內(nèi)存配置是256MB ROM和 128MB RAM?？梢灾我话愕臄?shù)據(jù)處理，通過對手機背部電源接口進行改造，設置一條電路 插槽，以方便和背夾式RFID條碼識別器進行綁定，同時手機和識別器可以共用一個電源， 增加了攜帶的方便性，另一方面本發(fā)明通過對手機和RFID條碼識別器進行綁定可以使兩個設備之間的數(shù)據(jù)進行準確無誤的藍牙通信。手持移動終端設計有手機終端庫存查詢系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一套用于指導庫存商品查 詢的，基于WindowsMobile系統(tǒng)，用于操作手持終端和背夾式紅外掃描器，將掃描的條形碼 信息通過GPRS發(fā)送到遠程服務端，通過遠程服務端的處理，將該商品的詳細庫存信息返回 到手持終端，協(xié)助管理人員管理庫存商品；所述背夾式RFID識別設備上設置有藍牙設備，將掃描到的數(shù)據(jù)先利用藍牙串口 同步到所述手持移動終端，然后利用程序觸發(fā)所述手持移動終端的GPRS/3G網(wǎng)絡連接，再 通過SOCKET通信和位于INTERNET網(wǎng)上的后臺服務器進行雙向交互；所述PC服務器是由一臺位于INTERNET網(wǎng)上的擁有獨立靜態(tài)IP地址的PC機構(gòu)成， 能同時開放多個端口和移動終端進行通信，調(diào)用WEBSERVICE處理多個查詢請求。所述手持移動終端的手機終端庫存查詢系統(tǒng)包括紅外掃描庫存商品模塊、查詢庫 存商品詳細信息模塊、手持終端運營商顯示模塊；所述紅外掃描庫存商品模塊當管理人員需要查詢庫存商品時，點擊紅外掃描，掃 描商品條形碼，顯示出商品的條形碼信息；所述查詢庫存商品詳細信息模塊管理人員需要查看掃描到的商品詳細信息時， 點擊查詢，系統(tǒng)將與遠端服務器進行通信，并得到遠端服務器反饋的該商品的詳細信息；所述手持終端運營商顯示模塊管理人員需要查看手持終端所采用的是那家電信 運營服務商時，點擊查看，就能顯示終端采用的電信運營商的信息。所述背夾式RFID識別設備包括條碼掃描器，指紋識別器，圖像識別器。本發(fā)明的優(yōu)點在于本發(fā)明設計了一種將RFID條碼識別設備和移動通信終端進 行綁定的技術(shù)，首先通過對RFID識別設別進行操作，將數(shù)據(jù)采集到掃描器自帶的藍牙模 塊，利用藍牙之間的串口通信，將掃描到得數(shù)據(jù)同步到移動通信終端，然后利用GPRS/3G移 動通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)了移動通信終端與后臺服務器之間的數(shù)據(jù)交互。這樣可以實現(xiàn)掃描設備 方便攜帶，可以不受空間距離的影響，在任何惡劣的環(huán)境下全天候進行操作，同時通過對移 動設備上背部電源接口靈活處理，可以綁定不同的自動識別設備如條碼掃描器，指紋識別 器，圖像識別器以滿足不同情況的需要。本發(fā)明依托于移動通信網(wǎng)絡，建立了一個高效，但 成本低廉的監(jiān)控物流網(wǎng)絡，將外部RFID條碼掃描器同手機進行綁定的技術(shù)，使其具有操作 簡捷方便使用靈活的特性，具備廣闊的市場前景。

下面參照附圖結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的描述。圖1是現(xiàn)有技術(shù)EPC網(wǎng)絡系統(tǒng)工作流程示意圖。圖2是本發(fā)明系統(tǒng)工作數(shù)據(jù)交互流程示意圖。圖3是本發(fā)明中手機終端庫存查詢系統(tǒng)的系統(tǒng)流程圖。圖4是本發(fā)明中手機終端庫存查詢系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖5是本發(fā)明中手機終端庫存查詢系統(tǒng)的功能示意圖。
具體實施方式基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括手持移動終端、背夾式RFID識別設備、PC服務器。手持移動終端上設置一條電路插槽，與背夾式RFID識別設備進行綁定，同時向該 背夾式RFID識別設備提供電源；手持移動終端設計有手機終端庫存查詢系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一 套用于指導庫存商品查詢的，基于WindowsMobile系統(tǒng)，用于操作手持終端和背夾式紅外 掃描器，將掃描的條形碼信息通過GPRS/3G移動通信網(wǎng)絡發(fā)送到遠程服務端，通過遠程服 務端的處理，將該商品的詳細庫存信息返回到手持終端，協(xié)助管理人員管理庫存商品。背夾式RFID識別設備上設置有藍牙設備，將掃描到的數(shù)據(jù)先利用藍牙串口同步 到所述手持移動終端，然后利用程序觸發(fā)所述手持移動終端的GPRS/3G移動通信網(wǎng)絡連 接，再通過SOCKET通信和位于INTERNET網(wǎng)上的后臺服務器進行雙向交互；背夾式RFID條 形碼掃描器由以下幾部分組成光源、接收裝置、光電轉(zhuǎn)換部件、譯碼電路、接口電路、藍牙 模塊?；竟ぷ髯髟頌橛晒庠窗l(fā)出的光線經(jīng)過光學系統(tǒng)照射到條碼符號上面，被反射回 來的光經(jīng)過光學系統(tǒng)成像在光電轉(zhuǎn)換器上，使之產(chǎn)生電信號，信號經(jīng)過電路放大后產(chǎn)生一 模擬電壓，它與照射到條碼符號上被反射回來的光成正比，再經(jīng)過濾波、整形，形成與模擬 信寫對應的方波信號，經(jīng)譯碼器解釋為數(shù)字信號，然后將數(shù)字信號通過藍牙傳送到手持移 動終端。PC服務器是由一臺位于INTERNET網(wǎng)上的擁有獨立靜態(tài)IP地址的PC機構(gòu)成，能同 時開放多個端口和移動終端進行通信，調(diào)用WEBSERVICE處理多個查詢請求。工作過程為通過觸發(fā)裝載在移動終端的軟件，控制RFID條碼閱讀器對RFID條形 碼進行識別，掃描到的數(shù)據(jù)會通過藍牙串口傳送到移動終端上，然后點擊查詢按鈕，會啟動 連接管理器獲取當前可用的GPRS/3G移動通信網(wǎng)絡連接，并自動選擇一個最佳的連接途徑 (默認選擇INTERNET連接)，然后啟用這個連接，在連接啟動成功以后利用socket通信將 數(shù)據(jù)傳送到位于INTERNET網(wǎng)的PC服務器上。同時PC服務器會調(diào)用相關(guān)的TOBSERVICE將 數(shù)據(jù)進行處理，并反饋一個查詢結(jié)果到移動終端。具體流程如圖2所示。本發(fā)明軟件部分為手機終端庫存查詢系統(tǒng)，下面將從系統(tǒng)運行的主要流程、系統(tǒng) 的技術(shù)指標，系統(tǒng)解決方案(主要技術(shù)特征)，系統(tǒng)操作過程，系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能等方面 來介紹該軟件系統(tǒng)。1、該系統(tǒng)的工作流程圖如圖3所示該系統(tǒng)流程主要功能模塊如下(I)RFID 條碼識別由條碼掃描器發(fā)出的直線式光線經(jīng)過光學系統(tǒng)照射到條碼符上，被反射回來的光 經(jīng)過光學系統(tǒng)成像在光電轉(zhuǎn)換器上，使之產(chǎn)生電信號，信號經(jīng)過電路放大后產(chǎn)生一模擬電 壓，它與照射到條碼符號上被反射回來的光成正比，再經(jīng)過濾波、整形，形成與模擬信寫對 應的方波信號，經(jīng)譯碼器解釋為數(shù)字信號，數(shù)字信號存儲在藍牙的某一端口。(2)串口 通信藍牙是一種低成本、高可靠性的無線傳輸技術(shù)，藍牙串口通信是實現(xiàn)RFID識別設 備和手機綁定技術(shù)的必要環(huán)節(jié)。在基于windowsmobile的平臺下其主要的通信過程為應用 程序使用CreateFile函數(shù)打開設備，設置當前串口狀態(tài)，然后用DeviceloControl與驅(qū)動 程序進行通信，用ReadFile讀數(shù)據(jù)用WriteFile寫數(shù)據(jù)。操作完畢時用CloseHandle關(guān)閉 設備。
藍牙串口資源參數(shù)配置如下System. 10. Port s. SerialPort port = new System. 10. Port s.SerialPort ( “C0M6”)；//使用指定的端口名稱port. BaudRate = 9600 ；// 設置串行波特率port. Parity = System. 10. Port s. Parity. None ；// 設置奇偶校驗檢查協(xié)議port. StopBit s = 8 ；//設置每個字節(jié)的標準停止位數(shù)port. DataBit s = System. 10. Port s. StopBit s. One ；// 設置每個字節(jié)的標準 數(shù)據(jù)位長度。(3)運營商判斷本專利設計的基于移動通信網(wǎng)絡的RFID條碼識別系統(tǒng)可以獲取到移動通信終端 里的 SIM卡信息，用 plviGenerallnfo 獲取該 SIM卡的 SubscriberNumber 和 SerialNumber， 然后根據(jù)MCC = 460 ；MNC 移動=00/02聯(lián)通=01對不同運營商網(wǎng)絡支撐用戶做出判斷； 對本系統(tǒng)不支持的網(wǎng)絡用戶予以屏蔽。(4) GPRS/3G 無線通信GPRS是通用無線分組業(yè)務(General Packet Radio System)的縮寫，是介于第二 代和第三代之間的一種技術(shù)，通常稱為2. 5G。GPRS采用與GSM相同的頻段、頻帶寬度、突 發(fā)結(jié)構(gòu)、無線調(diào)制標準、跳頻規(guī)則以及相同的TDMA幀結(jié)構(gòu)。GPRS是在原有的基于電路交換 (CSD)方式的GSM網(wǎng)絡上引入兩個新的網(wǎng)絡節(jié)點GPRS服務支持節(jié)點(SGSN)和網(wǎng)關(guān)支持節(jié) 點(GGSN)。SGSN和MSC在同一等級水平，并跟蹤單個MS的存儲單元實現(xiàn)安全功能和接入 控制，并通過幀中繼連接到基站系統(tǒng)。GGSN支持與外部分組交換網(wǎng)的互通，并經(jīng)由基于IP 的GPRS骨干網(wǎng)和SGSN連通。本發(fā)明設計的數(shù)據(jù)傳輸方式采用的是SOCKET，在手機開通GPRS/3G之后， socket程序還不能直接建立網(wǎng)絡連接，所以需要先用連接管理器來獲取當前可用連接，在 WindowsMobile系統(tǒng)平臺下，本發(fā)明先用EnumNetIdentifier函數(shù)獲取當前可用連接，一般 來說可以獲得如下幾種連接方式WAPInternet 設置默認單位設置安全WAP網(wǎng)絡WAP 網(wǎng)絡然后通過EstablishCormection函數(shù)來獲取指定的連接方式，考慮的網(wǎng)絡的流暢 度，本方案采用的是第二種連接方式，如果信息的保密性較高的話建議采用安全WAP網(wǎng)絡 的連接方式。當GPRS/3G連接建立成功則可通過SOCKET通信向后臺服務器發(fā)送和接收數(shù) 據(jù)了。(5)調(diào)用 webservice 即通過位于INTERNET網(wǎng)絡的PC服務器接收從移動終端傳送過來的RFID條碼信 息，作為參數(shù)傳給對應的數(shù)據(jù)庫接口。同時數(shù)據(jù)庫會反饋一個查詢結(jié)果給服務器，PC服務 器接收到數(shù)據(jù)庫的查詢信息后，在通過GPRS/3G通道將數(shù)據(jù)同步到移動終端，提供給使用
者查看。
(1)遠程傳輸通道GPRS/3G傳輸內(nèi)容數(shù)據(jù)傳輸速度80Kbit/s(2)串 口通信數(shù)據(jù)端口C0M6顯示通道單路波特率9600(3)移動終端數(shù)據(jù)處理處理器ΤΙΟΜΑΡ 850內(nèi)存256MB ROM 禾Π 128MB RAM頻率200MHz3、軟件系統(tǒng)解決方案(1)業(yè)務模型系統(tǒng)業(yè)務主要包括庫存商品紅外掃描，數(shù)據(jù)上傳，數(shù)據(jù)接收，終端運營商判斷。彼 此之間相對獨立。(2)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計分為三層，請參閱圖4所示最上一層為顯示層。負責與操作人員交互，包括控制紅外掃描商品，查詢商品詳細 信息，顯示服務器端反饋信息，顯示終端運營商類型等等。第二層為控制層。包括控制紅外模塊掃描，紅外模塊與手機的串口數(shù)據(jù)傳輸，數(shù)據(jù) 在這一層進行加工、解析，提供給上面一層來顯示。第三層為網(wǎng)絡層。包括與遠端服務中心的數(shù)據(jù)傳輸，包括GPRS/3G通信鏈路的建 立，連接、釋放等等。本層與遠程服務端獲取的數(shù)據(jù)交由第二層處理。4、軟件系統(tǒng)主要業(yè)務流程(1)紅外掃描庫存商品當管理人員需要查詢庫存商品時，點擊紅外掃描，掃描商品條形碼，顯示出商品的 條形碼信息。(2)查詢庫存商品詳細信息管理人員需要查看掃描到的商品詳細信息時，點擊查詢，系統(tǒng)將與遠端服務器進 行通信，并得到遠端服務器反饋的該商品的詳細信息。(3)手持終端運營商顯示管理人員需要查看手持終端所采用的是那家電信運營服務商時，點擊查看，就能 顯示終端采用的是那家電信運營商，如移動、聯(lián)通、電信等。5、該系統(tǒng)的主要功能，請參閱圖5，如下(1)外部電子標簽條碼識別(2)數(shù)據(jù)上傳功能(3)接受服務端信息，解析服務器反饋信息
(4)手持終端的運營商判斷本發(fā)明設計了一種將RFID條碼識別設備和移動通信終端進行綁定的技術(shù)，首先 通過對RFID識別設別進行操作，將數(shù)據(jù)采集到掃描器自帶的藍牙模塊，利用藍牙之間的串 口通信，將掃描到得數(shù)據(jù)同步到移動通信終端，然后利用GPRS/3G移動通信，實現(xiàn)了移動通 信終端與后臺服務器之間的數(shù)據(jù)交互。這樣可以實現(xiàn)掃描設備方便攜帶，可以不受空間距 離的影響，在任何惡劣的環(huán)境下全天候進行操作，同時通過對移動設備上背部電源接口靈 活處理，可以綁定不同的自動識別設備如條碼掃描器，指紋識別器，圖像識別器以滿足不同 情況的需要。本發(fā)明依托于移動通信網(wǎng)絡，建立了一個高效，但成本低廉的監(jiān)控物流網(wǎng)絡， 將外部RFID條碼掃描器同手機進行綁定的技術(shù)，使其具有操作簡捷方便使用靈活的特性， 具備廣闊的市場前景。本專發(fā)明設計的通過GPRS/3G網(wǎng)絡與后臺服務器進行雙向通信的技術(shù)可以實現(xiàn) 掃描設備方便攜帶，不受空間距離的影響，在任何惡劣的環(huán)境下全天候進行操作，同時操作 簡單，運行和維護成本非常低廉，適合向中小企業(yè)大范圍推廣。
權(quán)利要求
基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于包括手持移動終端、背夾式RFID識別設備、PC服務器；所述手持移動終端上設置一條電路插槽，與背夾式RFID識別設備進行綁定，同時向該背夾式RFID識別設備提供電源；手持移動終端設計有手機終端庫存查詢系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一套用于指導庫存商品查詢的，基于WindowsMobile系統(tǒng)，用于操作手持終端和背夾式紅外掃描器，將掃描的條形碼信息通過GPRS發(fā)送到遠程服務端，通過遠程服務端的處理，將該商品的詳細庫存信息返回到手持終端，協(xié)助管理人員管理庫存商品；所述背夾式RFID識別設備上設置有藍牙設備，將掃描到的數(shù)據(jù)先利用藍牙串口同步到所述手持移動終端，然后利用程序觸發(fā)所述手持移動終端的GPRS/3G網(wǎng)絡連接，再通過SOCKET通信和位于INTERNET網(wǎng)上的后臺服務器進行雙向交互；所述PC服務器是由一臺位于INTERNET網(wǎng)上的擁有獨立靜態(tài)IP地址的PC機構(gòu)成，能同時開放多個端口和移動終端進行通信，調(diào)用WEBSERVICE處理多個查詢請求。
2.如權(quán)利要求1所述的基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述手持移動 終端的手機終端庫存查詢系統(tǒng)包括紅外掃描庫存商品模塊、查詢庫存商品詳細信息模塊、 手持終端運營商顯示模塊；所述紅外掃描庫存商品模塊當管理人員需要查詢庫存商品時，點擊紅外掃描，掃描商 品條形碼，顯示出商品的條形碼信息；所述查詢庫存商品詳細信息模塊管理人員需要查看掃描到的商品詳細信息時，點擊 查詢，系統(tǒng)將與遠端服務器進行通信，并得到遠端服務器反饋的該商品的詳細信息；所述手持終端運營商顯示模塊管理人員需要查看手持終端所采用的是那家電信運營 服務商時，點擊查看，就能顯示終端采用的電信運營商的信息。
3.如權(quán)利要求1所述的基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于所述背夾式 RFID識別設備包括條碼掃描器，指紋識別器，圖像識別器。
全文摘要
基于移動通信網(wǎng)絡的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，包括手持移動終端、背夾式RFID識別設備、PC服務器；所述手持移動終端上設置一條電路插槽，與背夾式RFID識別設備進行綁定，同時向該背夾式RFID識別設備提供電源；所述背夾式RFID識別設備上設置有藍牙設備，將掃描到的數(shù)據(jù)先利用藍牙串口同步到所述手持移動終端，然后利用程序觸發(fā)所述手持移動終端的GPRS/3G網(wǎng)絡連接，再通過SOCKET通信和位于INTERNET網(wǎng)上的后臺服務器進行雙向交互；所述PC服務器是由一臺位于INTERNET網(wǎng)上的擁有獨立靜態(tài)IP地址的PC機構(gòu)成，能同時開放多個端口和移動終端進行通信，調(diào)用WEBSERVICE處理多個查詢請求。本發(fā)明是一種高效、成本低廉的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
文檔編號G06Q10/00GK101888399SQ20101014604
公開日2010年11月17日 申請日期2010年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月12日
發(fā)明者王文, 王桐森, 王陽, 王雷, 蔣新華 申請人:福建工程學院