智能手機藍牙抄表設計方案

?

智能手機藍牙抄表設計方案

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，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，手機的功能和質量已經遠遠強于一般的數據采集手持設備。使用手機抄表軟件可以輕松實現日常數據采集抄錄工作。并可以使用手機的網絡實現數據的及時上傳下載。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，該方法實現使用一部普通的android智能手機實現對熱量表的抄讀和設置。由于采取通用的智能手機平臺，不依賴硬件設備，不需要定制產品，只需要額外加一個藍牙轉串口模塊、采用相同的手機操作系統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，進行數據通信等。

關鍵詞：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，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，隨著手機設備和通訊技術的不斷發展，近幾年國內出現了手機抄表系統，一般基于wince操作系統，這種手機抄表系統實際上是人工抄表、手工錄入到手機中、再通過gprs上傳到主臺系統，這種方式實現抄表的系統是純軟件的系統，并沒有實現真正意義上的硬件自動抄表。近年來，隨著熱力公司業務的不斷發展，各種服務不斷被優化，為了解決熱量表數據采集受人力、時間、空間、成本等限制的問題，各地熱力公司進行了大量抄表方式改革，但數據傳輸通道和高成本一直制約著熱量表抄表的發展。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方法，該方法使用現有市面上普通的智能手機實現對電能表的抄讀和設置，消除了必須用專用手抄器設備才能對表計進行抄讀和設置的傳統觀念；同時開發出的手機軟件能夠在各種相同手機操作系統的手機上使用。能為電力企業帶來最直接的效果降低企業的經營成本，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

通過對供熱企業現狀的分析，發現抄表確實是亟待解決的重要問題之一?，F行的抄表方式都已不適應企業發展，。如果能夠在智能手機安裝抄表程序，通過移動3G網絡抄送抄表數據，則可以實現抄表方式直管、快捷；抄表系統與MIS系統即時通訊，第一時間發現抄表異常，避免二次抄表；數據容量無限制；投資成本??；抄表員接受度高等優勢。

2　實現目標

智能手機抄表系統進一步提高供熱行業在抄表工作效率上的業務內容，結合安全、穩定、覆蓋范圍廣的移動數據網絡而開發的系統。該系統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)基于安卓系統的客戶端實現熱力公司抄表員的業務功能。

2)客戶端實現抄表機的功能，功能包括：抄表、數據查詢、數據上傳。

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字通信的技術標準。它最初的目標是取代理有的掌上電腦、移動電話等各種數字設備上的有結電纜連接，實現最高數據傳輸速度1mb/s（有效傳輸速度為721kb/s）、最大傳輸距離為10米，用戶不必經過申請便可利用2.4ghz的ism（工業、科學、醫學）頻帶，在其上設立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來實現電波的收發。能在包括移動電話、pda、無線耳機、筆記本電腦、相關外設等眾多設備之間進行無線信息交換。利用“藍牙”技術，能夠有效地簡化移動通信終端設備之間的通信。

自從1998年由以上公司共同提出藍牙通信標準以后，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，通過藍牙認證的產品也越來越多，各類測試設備也日趨成熟。從目前的應用來看，藍牙的最大優點是體積小、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據，包括“紅外線通信”，因此其應用已不局限于計算機外設，幾乎可以被集成到任何數字設備中。

4　智能手機android操作系統

目前，智能手機主要有五大操作系統，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、運營商都將目標鎖定在開源操作系統，手機操作平臺之間的競爭也愈演愈烈。

谷歌的android手機操作系統是基于linux的開源手機平臺，由操作系統、中間件、用戶界面、應用軟件組成，是第一個完全定制、免費、開放的手機平臺，使用java語言開發且支持多種硬件設備。android 平臺在系統框架上采用獨到設計，在整體規劃上考量了相當廣的層面，系統開發建構,個人/第三方開發軟件，從系統平臺到實際應用都開放。在第三方軟件開發方面，android 計劃除了制定系統架構外，還針對這個平臺提供了完善的軟件開發工具與環境，在ide上采用了開放式開發平臺eclipse，在該ide上建構了android專屬的plugin。另外還以自由軟件qemu為基礎提供了android平臺專屬的emulator，讓個人/第三方軟件商迅速開發軟件，無需依靠實際硬件開發軟件。

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方法，該方法使用現有市面上普通的android智能手機實現對熱量表的抄讀。

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，包括藍牙轉紅外模塊、智能手機抄表單元兩個部分。其中藍牙轉紅外模塊由藍牙轉串口、然后串口轉紅外組成，波特率可根據電能表情況進行調節；智能手機抄表單元采用手機智能操作系統，與藍牙轉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抄讀內容組織數據幀；(2)智能手機抄表單元將組織好的數據幀通過藍牙通道發送給藍牙轉紅外模塊；(3)藍牙轉紅外模塊將接收過來的數據按照熱量表的波特率以紅外方式發送給熱量表；(4)熱量表接收到藍牙轉紅外模塊傳過來的數據，進行處理后返回數據幀通過紅外發送給藍牙轉紅外模塊；(5)藍牙轉紅外模塊將熱量表返回的數據幀通過藍牙轉發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系統進行研發，軟件包括三個大的功能：建立通信通道、表計抄讀、數據后期處理。

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串口模塊完成藍牙配對，這樣就建立了與藍牙轉串口模塊的通訊通道，然后根據表計的協議生成不同的指令流、將指令流下發到藍牙轉串口模塊并接收返回的數據流，最后軟件還可以對抄讀和設置日志數據進行查詢統計或者上傳到服務器等。

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，在彈出窗口中掃描藍牙設備，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。點擊抄讀查詢或設置查詢可以查詢設置的內容或查詢的內容。

(4)數據上傳。點擊數據上傳圖標上傳抄讀和設置數據。

參考文獻

[1] 韓超,梁泉.android系統級深入開發——移植與調試.電子工業出版社,2011年02月.

[2] 嚴紫建,劉元安.現代移動通信應用技術叢書:藍牙技術.北京郵電大學出版社,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