智能手機藍牙抄表設(shè)計方案

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智能手機藍牙抄表設(shè)計方案

尹慶國,胡 芳,王秀蘭

（天津萬華股份有限公司，300385）

摘要：目前，在我國的電力、燃氣、熱力、自來水行業(yè)，大部分仍然采用無線遠程集抄和手持抄表機的人工抄表模式。隨著智能手機的普及，手機的功能和質(zhì)量已經(jīng)遠遠強于一般的數(shù)據(jù)采集手持設(shè)備。使用手機抄表軟件可以輕松實現(xiàn)日常數(shù)據(jù)采集抄錄工作。并可以使用手機的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的及時上傳下載。本文提供一種用于熱量表的智能手機藍牙抄表的抄收方法，該方法實現(xiàn)使用一部普通的android智能手機實現(xiàn)對熱量表的抄讀和設(shè)置。由于采取通用的智能手機平臺，不依賴硬件設(shè)備，不需要定制產(chǎn)品，只需要額外加一個藍牙轉(zhuǎn)串口模塊、采用相同的手機操作系統(tǒng)程序代碼就可以通用，智能手機平臺在編程工具方面都具有很好的擴展性，本方法在功能上擴展性強；智能手機平臺在通信通道上有較強的延伸性，能夠依照本方法搭建很好的解決方案，進行數(shù)據(jù)通信等。

關(guān)鍵詞：智能手機;藍牙;安卓;抄表

0　引言

目前，在我國的電力、燃氣、自來水行業(yè)，大部分仍然采用無線遠程集抄和手持抄表機的人工抄表模式，隨著手機設(shè)備和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年國內(nèi)出現(xiàn)了手機抄表系統(tǒng)，一般基于wince操作系統(tǒng)，這種手機抄表系統(tǒng)實際上是人工抄表、手工錄入到手機中、再通過gprs上傳到主臺系統(tǒng)，這種方式實現(xiàn)抄表的系統(tǒng)是純軟件的系統(tǒng)，并沒有實現(xiàn)真正意義上的硬件自動抄表。近年來，隨著熱力公司業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，各種服務(wù)不斷被優(yōu)化，為了解決熱量表數(shù)據(jù)采集受人力、時間、空間、成本等限制的問題，各地?zé)崃具M行了大量抄表方式改革，但數(shù)據(jù)傳輸通道和高成本一直制約著熱量表抄表的發(fā)展。本研究提供一種用于熱量表的智能手機藍牙紅外抄表的系統(tǒng)方法，該方法使用現(xiàn)有市面上普通的智能手機實現(xiàn)對電能表的抄讀和設(shè)置，消除了必須用專用手抄器設(shè)備才能對表計進行抄讀和設(shè)置的傳統(tǒng)觀念；同時開發(fā)出的手機軟件能夠在各種相同手機操作系統(tǒng)的手機上使用。能為電力企業(yè)帶來最直接的效果降低企業(yè)的經(jīng)營成本，而且方便簡潔，不僅從界面美觀上，還從易用性方面都大大高于原有的手持掌機。

1　需求分析

通過對供熱企業(yè)現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)抄表確實是亟待解決的重要問題之一。現(xiàn)行的抄表方式都已不適應(yīng)企業(yè)發(fā)展，。如果能夠在智能手機安裝抄表程序，通過移動3G網(wǎng)絡(luò)抄送抄表數(shù)據(jù)，則可以實現(xiàn)抄表方式直管、快捷；抄表系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)即時通訊，第一時間發(fā)現(xiàn)抄表異常，避免二次抄表；數(shù)據(jù)容量無限制；投資成本小；抄表員接受度高等優(yōu)勢。

2　實現(xiàn)目標(biāo)

智能手機抄表系統(tǒng)進一步提高供熱行業(yè)在抄表工作效率上的業(yè)務(wù)內(nèi)容，結(jié)合安全、穩(wěn)定、覆蓋范圍廣的移動數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)將會在抄表工作以及管理方面提高更加高效快捷的管理方法，并有效提高工作效率。

1)基于安卓系統(tǒng)的客戶端實現(xiàn)熱力公司抄表員的業(yè)務(wù)功能。

2)客戶端實現(xiàn)抄表機的功能，功能包括：抄表、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)上傳。

3　藍牙通信介紹

藍牙（bluetooth）是由東芝、愛立信、ibm、intel和諾基亞于1998年5月共同提出的近距離無線數(shù)字通信的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。它最初的目標(biāo)是取代理有的掌上電腦、移動電話等各種數(shù)字設(shè)備上的有結(jié)電纜連接，實現(xiàn)最高數(shù)據(jù)傳輸速度1mb/s（有效傳輸速度為721kb/s）、最大傳輸距離為10米，用戶不必經(jīng)過申請便可利用2.4ghz的ism（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻帶，在其上設(shè)立79個帶寬為1mhz的信道，用每秒鐘切換1600次的頻率、滾齒方式的頻譜擴散技術(shù)來實現(xiàn)電波的收發(fā)。能在包括移動電話、pda、無線耳機、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術(shù)，能夠有效地簡化移動通信終端設(shè)備之間的通信。

自從1998年由以上公司共同提出藍牙通信標(biāo)準(zhǔn)以后，各大公司都加大了對藍牙的投資力度，藍牙興趣小組不斷壯大，通過藍牙認證的產(chǎn)品也越來越多，各類測試設(shè)備也日趨成熟。從目前的應(yīng)用來看，藍牙的最大優(yōu)點是體積小、功率低、無線、低成本和自動化，還可通過其他方式無線纜傳輸數(shù)據(jù)，包括“紅外線通信”，因此其應(yīng)用已不局限于計算機外設(shè)，幾乎可以被集成到任何數(shù)字設(shè)備中。

4　智能手機android操作系統(tǒng)

目前，智能手機主要有五大操作系統(tǒng)，分別為：諾基亞的symbian平臺、微軟的windows mobile平臺、linux平臺、谷歌的android平臺，以及蘋果iphone的mac平臺。2008年6月諾基亞收購了symbian之后，手機廠商、芯片廠商、運營商都將目標(biāo)鎖定在開源操作系統(tǒng)，手機操作平臺之間的競爭也愈演愈烈。

谷歌的android手機操作系統(tǒng)是基于linux的開源手機平臺，由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面、應(yīng)用軟件組成，是第一個完全定制、免費、開放的手機平臺，使用java語言開發(fā)且支持多種硬件設(shè)備。android 平臺在系統(tǒng)框架上采用獨到設(shè)計，在整體規(guī)劃上考量了相當(dāng)廣的層面，系統(tǒng)開發(fā)建構(gòu),個人/第三方開發(fā)軟件，從系統(tǒng)平臺到實際應(yīng)用都開放。在第三方軟件開發(fā)方面，android 計劃除了制定系統(tǒng)架構(gòu)外，還針對這個平臺提供了完善的軟件開發(fā)工具與環(huán)境，在ide上采用了開放式開發(fā)平臺eclipse，在該ide上建構(gòu)了android專屬的plugin。另外還以自由軟件qemu為基礎(chǔ)提供了android平臺專屬的emulator，讓個人/第三方軟件商迅速開發(fā)軟件，無需依靠實際硬件開發(fā)軟件。

5　方案詳述

本文提供一種用于熱量表的智能手機藍牙紅外抄表的系統(tǒng)方法，該方法使用現(xiàn)有市面上普通的android智能手機實現(xiàn)對熱量表的抄讀。

本方案提供的這種用于熱量表的智能手機藍牙紅外抄表方法，包括藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊、智能手機抄表單元兩個部分。其中藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊由藍牙轉(zhuǎn)串口、然后串口轉(zhuǎn)紅外組成，波特率可根據(jù)電能表情況進行調(diào)節(jié)；智能手機抄表單元采用手機智能操作系統(tǒng)，與藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊間采用藍牙進行通訊，共同完成對熱量表的抄讀。

5.1智能手機抄表單元完成對熱量表的抄讀過程

(1)由智能手機抄表單元根據(jù)抄讀內(nèi)容組織數(shù)據(jù)幀；(2)智能手機抄表單元將組織好的數(shù)據(jù)幀通過藍牙通道發(fā)送給藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊；(3)藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊將接收過來的數(shù)據(jù)按照熱量表的波特率以紅外方式發(fā)送給熱量表；(4)熱量表接收到藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊傳過來的數(shù)據(jù)，進行處理后返回數(shù)據(jù)幀通過紅外發(fā)送給藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊；(5)藍牙轉(zhuǎn)紅外模塊將熱量表返回的數(shù)據(jù)幀通過藍牙轉(zhuǎn)發(fā)給智能手機抄表單元進行處理。

5.2手機抄表軟件說明

手機抄表單元就是安裝了手機抄表軟件程序的智能手機，手機抄表軟件采用android系統(tǒng)進行研發(fā)，軟件包括三個大的功能：建立通信通道、表計抄讀、數(shù)據(jù)后期處理。

目前智能手機基本上都帶有藍牙功能，手機抄表軟件首先開啟藍牙、使用手機自帶的藍牙功能與藍牙轉(zhuǎn)串口模塊完成藍牙配對，這樣就建立了與藍牙轉(zhuǎn)串口模塊的通訊通道，然后根據(jù)表計的協(xié)議生成不同的指令流、將指令流下發(fā)到藍牙轉(zhuǎn)串口模塊并接收返回的數(shù)據(jù)流，最后軟件還可以對抄讀和設(shè)置日志數(shù)據(jù)進行查詢統(tǒng)計或者上傳到服務(wù)器等。

5.2.1手機抄表軟件功能圖如下：

5.2.2手機抄表軟件使用說明

(1)連接藍牙。選擇連接藍牙圖標(biāo)，在彈出窗口中掃描藍牙設(shè)備，并進行連接。

(2)抄讀。首先選擇抄讀方案，手工輸入表地址或者自動識別表地址，點擊方案中的一項或按方案自動抄讀。

(3)查詢。點擊抄讀查詢或設(shè)置查詢可以查詢設(shè)置的內(nèi)容或查詢的內(nèi)容。

(4)數(shù)據(jù)上傳。點擊數(shù)據(jù)上傳圖標(biāo)上傳抄讀和設(shè)置數(shù)據(jù)。

參考文獻

[1] 韓超,梁泉.android系統(tǒng)級深入開發(fā)——移植與調(diào)試.電子工業(yè)出版社,2011年02月.

[2] 嚴紫建,劉元安.現(xiàn)代移動通信應(yīng)用技術(shù)叢書:藍牙技術(shù).北京郵電大學(xué)出版社,2001.12.

科技論壇

The design scheme of the intelligent mobile phone Bluetooth met er

Yin Qingguo,Hu Fang,Wang Xiulan

(TIANJINWANHUACO.,LTD.,300385)

Abstract：At present,in our country's electricity,gas,heating,water supply industry,most still use manual meter reading mode wireless remote meter reading and hand-held meter reading machine.With the popularity of smart phones,mobile phone function and quality has been far stronger than the ordinary data acquisition device.The use of mobile phone reading software can easily realize the daily data acquisition and transcribing work.The realization of data timely upload and download and can use the mobile phone network.This paper provides a method for collecting heat meter smart phone Bluetooth meter,the method is implemented using a common Android smartphone on the heat meter reading and setting. Due to the smart phone platform, do not rely on hardware equipment,do not need customized products, only requires the addition of a Bluetooth serial module, using the same mobile phone operating system code can be generic,smart phone platform has good scalability in terms of programming tools, the method in function expansibility the smartphone platform has extensibility;strong in communication channel,in accordance with this method can build a good solution for data communication, etc..

Keywords：Intelligent mobile phone;Bluetooth;Android;meter reading