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智能手機(jī)藍(lán)牙抄表設(shè)計(jì)方案

尹慶國(guó),胡 芳,王秀蘭

（天津萬華股份有限公司，300385）

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

關(guān)鍵詞：智能手機(jī);藍(lán)牙;安卓;抄表

0　引言

目前，在我國(guó)的電力、燃?xì)?、自來水行業(yè)，大部分仍然采用無線遠(yuǎn)程集抄和手持抄表機(jī)的人工抄表模式，隨著手機(jī)設(shè)備和通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，近幾年國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了手機(jī)抄表系統(tǒng)，一般基于wince操作系統(tǒng)，這種手機(jī)抄表系統(tǒng)實(shí)際上是人工抄表、手工錄入到手機(jī)中、再通過gprs上傳到主臺(tái)系統(tǒng)，這種方式實(shí)現(xiàn)抄表的系統(tǒng)是純軟件的系統(tǒng)，并沒有實(shí)現(xiàn)真正意義上的硬件自動(dòng)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(shí)間、空間、成本等限制的問題，各地?zé)崃具M(jìn)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(jī)藍(lán)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(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)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(duì)表計(jì)進(jìn)行抄讀和設(shè)置的傳統(tǒng)觀念；同時(shí)開發(fā)出的手機(jī)軟件能夠在各種相同手機(jī)操作系統(tǒng)的手機(jī)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(yíng)成本，而且方便簡(jiǎn)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(jī)。

1　需求分析

通過對(duì)供熱企業(yè)現(xiàn)狀的分析，發(fā)現(xiàn)抄表確實(shí)是亟待解決的重要問題之一?，F(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(jī)安裝抄表程序，通過移動(dòng)3G網(wǎng)絡(luò)抄送抄表數(shù)據(jù)，則可以實(shí)現(xiàn)抄表方式直管、快捷；抄表系統(tǒng)與MIS系統(tǒng)即時(shí)通訊，第一時(shí)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??；抄表員接受度高等優(yōu)勢(shì)。

2　實(shí)現(xiàn)目標(biāo)

智能手機(jī)抄表系統(tǒng)進(jìn)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(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)而開發(fā)的系統(tǒng)。該系統(tǒng)將會(huì)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(shí)現(xiàn)熱力公司抄表員的業(yè)務(wù)功能。

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

3　藍(lán)牙通信介紹

藍(lán)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(dòng)電話等各種數(shù)字設(shè)備上的有結(jié)電纜連接，實(shí)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(qǐng)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(gè)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(kuò)散技術(shù)來實(shí)現(xiàn)電波的收發(fā)。能在包括移動(dòng)電話、pda、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，能夠有效地簡(jiǎn)化移動(dòng)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(lán)牙通信標(biāo)準(zhǔn)以后，各大公司都加大了對(duì)藍(lán)牙的投資力度，藍(lán)牙興趣小組不斷壯大，通過藍(lán)牙認(rèn)證的產(chǎn)品也越來越多，各類測(cè)試設(shè)備也日趨成熟。從目前的應(yīng)用來看，藍(lán)牙的最大優(yōu)點(diǎn)是體積小、功率低、無線、低成本和自動(dòng)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(jì)算機(jī)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(jī)android操作系統(tǒng)

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

谷歌的android手機(jī)操作系統(tǒng)是基于linux的開源手機(jī)平臺(tái)，由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面、應(yīng)用軟件組成，是第一個(gè)完全定制、免費(fèi)、開放的手機(jī)平臺(tái)，使用java語言開發(fā)且支持多種硬件設(shè)備。android 平臺(tái)在系統(tǒng)框架上采用獨(dú)到設(shè)計(jì)，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(gè)人/第三方開發(fā)軟件，從系統(tǒng)平臺(tái)到實(shí)際應(yīng)用都開放。在第三方軟件開發(fā)方面，android 計(jì)劃除了制定系統(tǒng)架構(gòu)外，還針對(duì)這個(gè)平臺(tái)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(tái)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(tái)專屬的emulator，讓個(gè)人/第三方軟件商迅速開發(fā)軟件，無需依靠實(shí)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(jī)藍(lán)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(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)熱量表的抄讀。

本方案提供的這種用于熱量表的智能手機(jī)藍(lán)牙紅外抄表方法，包括藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊、智能手機(jī)抄表單元兩個(gè)部分。其中藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊由藍(lán)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(jìn)行調(diào)節(jié)；智能手機(jī)抄表單元采用手機(jī)智能操作系統(tǒng)，與藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊間采用藍(lán)牙進(jìn)行通訊，共同完成對(duì)熱量表的抄讀。

5.1智能手機(jī)抄表單元完成對(duì)熱量表的抄讀過程

(1)由智能手機(jī)抄表單元根據(jù)抄讀內(nèi)容組織數(shù)據(jù)幀；(2)智能手機(jī)抄表單元將組織好的數(shù)據(jù)幀通過藍(lán)牙通道發(fā)送給藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊；(3)藍(lán)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(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊傳過來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理后返回?cái)?shù)據(jù)幀通過紅外發(fā)送給藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊；(5)藍(lán)牙轉(zhuǎn)紅外模塊將熱量表返回的數(shù)據(jù)幀通過藍(lán)牙轉(zhuǎn)發(fā)給智能手機(jī)抄表單元進(jìn)行處理。

5.2手機(jī)抄表軟件說明

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

目前智能手機(jī)基本上都帶有藍(lán)牙功能，手機(jī)抄表軟件首先開啟藍(lán)牙、使用手機(jī)自帶的藍(lán)牙功能與藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊完成藍(lán)牙配對(duì)，這樣就建立了與藍(lán)牙轉(zhuǎn)串口模塊的通訊通道，然后根據(jù)表計(jì)的協(xié)議生成不同的指令流、將指令流下發(fā)到藍(lán)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(duì)抄讀和設(shè)置日志數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢統(tǒng)計(jì)或者上傳到服務(wù)器等。

5.2.1手機(jī)抄表軟件功能圖如下：

5.2.2手機(jī)抄表軟件使用說明

(1)連接藍(lán)牙。選擇連接藍(lán)牙圖標(biāo)，在彈出窗口中掃描藍(lán)牙設(shè)備，并進(jìn)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(dòng)識(shí)別表地址，點(diǎn)擊方案中的一項(xiàng)或按方案自動(dòng)抄讀。

(3)查詢。點(diǎn)擊抄讀查詢或設(shè)置查詢可以查詢?cè)O(shè)置的內(nèi)容或查詢的內(nèi)容。

(4)數(shù)據(jù)上傳。點(diǎn)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(xiàn)

[1] 韓超,梁泉.android系統(tǒng)級(jí)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(yán)紫建,劉元安.現(xiàn)代移動(dòng)通信應(yīng)用技術(shù)叢書:藍(lán)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