專利名稱：基于自組網的嵌入式設備通信系統(tǒng)及其通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種嵌入式設備通信系統(tǒng)及其通信方法，特別涉及一種基于自組網的嵌入式設備通信系統(tǒng)及其通信方法。
背景技術：
科技發(fā)展到今天，創(chuàng)造出的通信手段極為豐富，廣播、電視、固定電話、手機、傳真、計算機網絡等幾乎無處不在。有關調查數據表明，目前平均每個人使用的通信設備達6. 4種之多。但是，在一般情況下，這些通信手段往往各司其職，業(yè)務單一。因此尋找一種能夠將各種通信應用整合到統(tǒng)一的平臺上，徹底消除由于通信方式分散和專用通信設備分布不均造成信息阻隔現(xiàn)象。隨著現(xiàn)代通信技術的日趨成熟，以3G為代表的通信方式，能夠較好地解決傳統(tǒng)通信技術存在的問題，但其缺點同樣明顯成本過高，包括價格不菲的終端(手 機或PC)和昂貴的通信費用；同時通信質量過分依賴于基站的建設情況，在某些復雜條件和惡劣環(huán)境下的廣泛使用存在困難。隨著微電子技術，特別是以ARM、MIPS等為代表的嵌入式處理器技術的飛速發(fā)展，至今各種便攜式多媒體產品已普遍存在，嵌入式系統(tǒng)與PC系統(tǒng)相比，有以下幾個優(yōu)點高處理性能、軟硬件可裁剪、高可靠性、低成本、小體積和低功耗等優(yōu)異性?，F(xiàn)有的嵌入式設備大多作為一個獨立的數據處理單元，各種嵌入式設備大多分布零散，信息無法相互傳遞或只能傳遞簡單的信號，造成溝通障礙、影響決策者的最終判斷。在大多數情況下，由于上網不便或保密的需求，嵌入式設備無法接入廣域網，而自組網的組網方便、通信成本低、保密性強便體現(xiàn)其特有的優(yōu)勢。如果能夠充分利用上述設備已有的強大信號處理功能，同時采用嵌入式軟件，在設備中融入通信功能，通過自組網絡形式，實現(xiàn)不同嵌入式設備間的消息、語音通信和文件傳輸，形成嵌入式通信平臺，無疑這將具有極高的市場價值。

發(fā)明內容
針對上述現(xiàn)有技術，本發(fā)明提供一種基于自組網的嵌入式設備通信系統(tǒng)及其通信方法，充分利用嵌入式設備的信號處理能力，有效地將各種嵌入式設備融合成一個有機的通信系統(tǒng)，特別適用于自組網環(huán)境下的小型嵌入式設備之間的信息傳遞。為了解決上述技術問題，本發(fā)明基于自組網絡的嵌入式設備之間的通信系統(tǒng)予以實現(xiàn)的技術方案是由多個基于自組網絡的嵌入式終端設備通過網絡設備與一服務器連接構成一個自組網絡；所述服務器具有網絡服務器功能，用以接收嵌入式終端設備的連接、響應嵌入式終端設備的指令請求、服務器后臺的數據庫記錄所有嵌入式終端設備的響應消息和轉發(fā)嵌入式終端設備的數據，該數據包括消息、語音及文件；所述嵌入式終端設備具有微處理器芯片、顯示輸出設備、音頻輸入輸出設備、鍵盤輸入設備和網絡模塊，所述網絡模塊采用有線網絡模塊或者無線網絡模塊；所述嵌入式終端設備具備發(fā)送指令、解析從服務器轉發(fā)過來的指令并響應服務器請求的基本功能；同時嵌入式終端設備具備發(fā)送消息、文件和實現(xiàn)實時雙向語音數據傳輸的功能；所述網絡設備包括路由器或交換機，路由器為有線路由器或者無線路由器，所述網絡設備為所述服務器和嵌入式終端設備提供有線或無線的接入網絡方式，并為嵌入式終端設備提供基于TCP/IP協(xié)議的IP地址，以實現(xiàn)各嵌入式終端設備之間的相互通信。本發(fā)明基于自組網絡的嵌入式設備之間的通信方法，將多個基于自組網絡的嵌入式終端設備通過網絡設備與一服務器連接構成一個自組網絡；服務器開啟后，創(chuàng)建多個客戶群頻道，每個客戶群頻道相對獨立；隨后，服務器就進入等待嵌入式終端設備接入的狀態(tài)；嵌入式終端設備加入客戶群頻道的過程嵌入式終端設備接入網絡后，啟動客戶 端程序并連接上服務器后，向服務器發(fā)送查詢當前客戶群頻道的指令；服務器將當前的客戶群頻道信息反饋給該嵌入式終端設備；嵌入式終端設備通過客戶端程序向服務器發(fā)送加入客戶群頻道的指令，并設置本身的用戶名；與此同時，服務器的后臺數據庫記錄剛登入的 嵌入式終端設備的用戶名和IP信息，并存入后臺數據庫供嵌入式終端設備之間信息交流使用；嵌入式終端設備查詢客戶群信息的過程嵌入式終端調用羅列成員模塊程序向服務器發(fā)送查詢用戶指令，服務器在后臺數據庫中查詢錄入的客戶群信息，并向嵌入式終端發(fā)送當前客戶群頻道中的客戶清單，包括當前在線的客戶數目和各個客戶的用戶名；嵌入式終端設備進行消息傳輸的過程嵌入式終端設備調用消息傳輸模塊程序向服務器發(fā)起消息傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員，或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將消息發(fā)送至對應的嵌入式終設備上；接收方的嵌入式終端接收該消息并在顯示輸出設備上顯示該消息；嵌入式終端設備進行語音全雙工通信的過程嵌入式終端設備調用語音傳輸模塊程序向服務器發(fā)起語音傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員或選擇群發(fā)模式，月艮務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將請求發(fā)送至對應的嵌入式終端上；接收方的嵌入式終端接收該語音請求后進行應答，選擇接收或拒絕；當選擇接收后，服務器將告知發(fā)起方可以開始語音傳輸，隨后將開始轉發(fā)雙方的語音數據；在語音傳輸過程中，雙方可隨時使用斷開連接指令結束當前語音傳輸；嵌入式終端設備進行文件傳輸的過程嵌入式終端設備調用文件傳輸模塊程序向服務器發(fā)起文件傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將請求發(fā)送至對應的嵌入式終端上；接收方的嵌入式終端接收該語音請求后進行應答，選擇接收或拒絕；當選擇接收后，服務器將告知發(fā)起方可以開始文件傳輸，隨后將開始轉發(fā)文件數據，接收方即開始接收文件數據并保存在存儲器中。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明有效地將各種嵌入式終端設備融合成一個有機的通信系統(tǒng)，可以充分利用嵌入式終端設備已有的強大信號處理功能，通過自組網絡形式，實現(xiàn)不同嵌入式終端設備間的消息、語音通信和文件傳輸，形成嵌入式通信平臺，特別適用于自組網絡環(huán)境下的小型嵌入式終端設備之間的信息傳遞，具有極高和廣泛的市場價值。


圖I是本發(fā)明的整體硬件結構圖；圖2是本發(fā)明中嵌入式終端設硬件構架圖；圖3是本發(fā)明通信方法的主流程圖；圖4是本發(fā)明的嵌入式終端之間消息傳輸流程圖；圖5是本發(fā)明的嵌入式終端之間全雙工通信流程圖；圖6是本發(fā)明的嵌入式終端之間文件傳輸流程圖。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細地描述。如圖I所示，本發(fā)明基于自組網絡的嵌入式設備之間的通信系統(tǒng)，由多個基于自組網絡的嵌入式終端設備11通過網絡設備與一服務器10連接構成一個自組網絡12。服務器10負責接收嵌入式終端設備連接、響應嵌入式終端設備的指令請求、服務器后臺的數據庫記錄嵌入式通信系統(tǒng)中所有終端設備的響應消息和轉發(fā)終端設備的數據包括消息、語音及文件。嵌入式終端設備11發(fā)送以及解析指令請求；發(fā)送消息、文件同時可以實現(xiàn)實時雙向語音數據傳輸；接收服務器轉發(fā)數據，點對點發(fā)送數據以及群發(fā)數據。自組網絡12由路由器或交換機搭建的網絡，為服務器和嵌入式中斷設備提供有線或無線的接入網絡方式，基于TCP/IP協(xié)議為嵌入式終端設備提供IP地址，方便各終端之間相互通信。如圖2所示，為本發(fā)明的嵌入式終端設備的硬件架構圖嵌入式終端設備包括微處理器20負責執(zhí)行客戶端程序，調度外圍各個模塊協(xié)同地工作；外圍設備至少包括音頻輸入設備21 ;負責接收聲音信號并轉換為數字信號供微處理器處理；音頻輸出設備22負責將微處理器傳送過來的音頻數字信號轉換為聲音信號；鍵盤輸入設備23負責獲取用戶的輸入信息；顯示輸出設備24負責將處理器的文字信息以字符的形式顯示出來；網絡模塊25為處理器提供接入網絡的方式，負責網絡信號和處理器信號之間的轉換，使嵌入式終端可以通過網絡訪問服務器；所述網絡模塊25采用有線網絡模塊或者無線網絡模塊；所述嵌入式終端設備具備發(fā)送指令、解析從服務器轉發(fā)過來的指令并響應服務器請求的基本功能；同時嵌入式終端設備具備發(fā)送消息和文件，實現(xiàn)實時雙向語音數據傳輸。所述網絡設備包括路由器或交換機，路由器為有線路由器或者無線路由器，所述網絡設備為所述服務器和嵌入式終端設備提供有線或無線的接入網絡方式，并為嵌入式終端設備提供基于TCP/IP協(xié)議的IP地址，以實現(xiàn)各嵌入式終端設備之間的相互通信。本發(fā)明基于自組網絡的嵌入式設備之間的通信方法，將多個基于自組網絡的嵌入式終端設備通過網絡設備與一服務器連接構成一個自組網絡。服務器開啟后，創(chuàng)建多個客戶群頻道，每個客戶群頻道相對獨立；隨后，服務器就進入等待嵌入式終端設備接入的狀態(tài)。圖3所示為本發(fā)明通信方法的主流程步驟30，服務器通過創(chuàng)建客戶群頻道指令創(chuàng)建多個客戶群頻道；步驟31，嵌入式終端通過登錄指令登入客戶群頻道；步驟32，嵌入式終端通過羅列指令調用羅列成員模塊列出當頻道中的成員；步驟33，嵌入式終端通過群發(fā)或單發(fā)消息指令調用消息傳輸模塊向指定成員發(fā)送消息；步驟34，嵌入式終端通過群發(fā)或單發(fā)語音指令調用語音傳輸模塊向指定成員進行語音通信；步驟35，嵌入式終端通過群發(fā)或單發(fā)指令調用文件傳輸模塊向指定成員發(fā)送文件。嵌入式終端設備加入客戶群頻道的過程嵌入式終端設備接入網絡后，啟動客戶端程序并連接上服務器后，向服務器發(fā)送查詢當前客戶群頻道的指令；服務器將當前的客戶群頻道信息反饋給該嵌入式終端設備；嵌入式終端設備通過客戶端程序向服務器發(fā)送加入客戶群頻道的指令，并設置本身的用戶名；與此同時，服務器的后臺數據庫記錄剛登入的嵌入式終端設備的用戶名和IP信息，并存入后臺數據庫供嵌入式終端設備之間信息交流使用；嵌入式終端設備查詢客戶群信息的過程嵌入式終端調用羅列成員模塊程序向服務器發(fā)送查詢用戶指令，服務器在后臺數據庫中查詢錄入的客戶群信息，并向嵌入式終端發(fā)送當前客戶群頻道中的客戶清單，包括當前在線的客戶數目和各個客戶的用戶名；嵌入式終端設備進行消息傳輸的過程嵌入式終端設備調用消息傳輸模塊程序向服務器發(fā)起消息傳遞行為，選擇單獨發(fā) 送客戶群中的某一成員，或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將消息發(fā)送至對應的嵌入式終設備上；接收方的嵌入式終端接收該消息并在顯示輸出設備上顯示該消息；圖4示出了嵌入式終端設備A與嵌入式終端設備B之間消息傳輸的流程步驟40，嵌入式終端A向服務器發(fā)起私人消息傳輸請求；步驟41，服務器接收嵌入式終端A請求并返回響應幀至嵌入式終端A ;步驟42，嵌入式終端A接收并解析服務器的響應幀，開啟消息傳輸線程，發(fā)送私人消息；步驟43，服務器接收并轉發(fā)該私人消息幀至指定的嵌入式終端B;步驟44，嵌入式終端設備B接收并解析消息幀，將消息內容輸出到屏幕上。嵌入式終端設備進行語音全雙工通信的過程嵌入式終端設備調用語音傳輸模塊程序向服務器發(fā)起語音傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將請求發(fā)送至對應的嵌入式終端上；接收方的嵌入式終端接收該語音請求后進行應答，選擇接收或拒絕；當選擇接收后，服務器將告知發(fā)起方可以開始語音傳輸，隨后將開始轉發(fā)雙方的語音數據；在語音傳輸過程中，雙方可隨時使用斷開連接指令結束當前語音傳輸；圖5示出了本發(fā)明實現(xiàn)嵌入式終端設備A與嵌入式終端設備B之間語音全雙工通信的流程步驟50，嵌入式終端設備A發(fā)起私人消息傳輸請求；步驟51，服務器轉發(fā)請求包至嵌入式終端設備B ;步驟52，嵌入式終端設備B向服務器返回響應幀；步驟53，嵌入式終端設備A和嵌入式終端設備B分別開啟語音發(fā)送線程；步驟54，嵌入式終端設備A和嵌入式終端設備B首先發(fā)送第一幀的語音標識符；步驟55，嵌入式終端設備A和嵌入式終端設備B本別開始發(fā)送語音數據；步驟56，嵌入式終端設備A和嵌入式終端設備B分別接收和播放對方的語音數據；步驟57，嵌入式終端設備A向服務器發(fā)送語音結束請求；步驟58，服務器轉發(fā)結束請求，嵌入式終端設備A和嵌入式終端設備B結束語音傳輸。嵌入式終端設備進行文件傳輸的過程嵌入式終端設備調用文件傳輸模塊程序向服務器發(fā)起文件傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將請求發(fā)送至對應的嵌入式終端上；接收方的嵌入式終端接收該語音請求后進行應答，選擇接收或拒絕；當選擇接收后，服務器將告知發(fā)起方可以開始文件傳輸，隨后將開始轉發(fā)文件數據，接收方即開始接收文件數據并保存在存儲器中。圖6示出了本發(fā)明實現(xiàn)嵌入式終端設備A與嵌入式終端設備B之間文件傳輸的流程步驟60，嵌入式終端設備A向服務器發(fā)送文件傳輸請求；步驟61，服務器轉發(fā)請求包至嵌入式終端設備B ;步驟62，嵌入式終端設備B向服務器返回響應幀；步驟63，嵌入式終端設備A和嵌入式終端設備B分別開啟文件傳輸線程；步驟64，嵌入式終端設備A發(fā)送文件名信息；步驟65，服務器轉發(fā)文件名至嵌入式終端設備B ;步驟66，嵌入式終端設備A發(fā)送文件數據至服務器；步驟67，嵌入式終端設備B轉發(fā)文件數據至嵌入式終端設備B ;步驟68，嵌入式終端設備A向服務器發(fā)送文件結束標識符；步驟69，服務器結束兩個文件傳輸線程，文件傳輸結束。本發(fā)明中所涉及到的客戶端程序、羅列成員模塊程序、消息傳輸模塊程序、語音傳輸模塊程序和文件傳輸模塊程序的實現(xiàn)屬于本技術領域內的公知常識，是本領域內解決相應問題采用的慣用技術手段，在此不再贅述。盡管上面結合圖對本發(fā)明進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實施方 式，上述的具體實施方式
僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨的情況下，還可以作出很多變形，這些均屬于本發(fā)明的保護之內。
權利要求
1.一種基于自組網絡的嵌入式設備之間的通信系統(tǒng)，其特征在于由多個基于自組網絡的嵌入式終端設備通過網絡設備與一服務器連接構成一個自組網絡； 所述服務器具有網絡服務器功能，用以接收嵌入式終端設備的連接、響應嵌入式終端設備的指令請求、服務器后臺的數據庫記錄所有嵌入式終端設備的響應消息和轉發(fā)嵌入式終端設備的數據，該數據包括消息、語音及文件； 所述嵌入式終端設備具有微處理器芯片、顯示輸出設備、音頻輸入輸出設備、鍵盤輸入設備和網絡模塊，所述網絡模塊采用有線網絡模塊或者無線網絡模塊；所述嵌入式終端設備具備發(fā)送指令、解析從服務器轉發(fā)過來的指令并響應服務器請求的基本功能；同時嵌入式終端設備具備發(fā)送消息和、文件和實現(xiàn)實時雙向語音數據傳輸的功能； 所述網絡設備包括路由器或交換機，路由器為有線路由器或者無線路由器，所述網絡設備為所述服務器和嵌入式終端設備提供有線或無線的接入網絡方式，并為嵌入式終端設備提供基于TCP/IP協(xié)議的IP地址，以實現(xiàn)各嵌入式終端設備之間的相互通信。
2.一種基于自組網絡的嵌入式設備之間的通信方法，其特征在于將多個基于自組網絡的嵌入式終端設備通過網絡設備與一服務器連接構成一個自組網絡； 服務器開啟后，創(chuàng)建多個客戶群頻道，每個客戶群頻道相對獨立；隨后，服務器就進入等待嵌入式終端設備接入的狀態(tài)； 嵌入式終端設備加入客戶群頻道的過程 嵌入式終端設備接入網絡后，啟動客戶端程序并連接上服務器后，向服務器發(fā)送查詢當前客戶群頻道的指令；服務器將當前的客戶群頻道信息反饋給該嵌入式終端設備；嵌入式終端設備通過客戶端程序向服務器發(fā)送加入客戶群頻道的指令，并設置本身的用戶名；與此同時，服務器的后臺數據庫記錄剛登入的嵌入式終端設備的用戶名和IP信息，并存入后臺數據庫供嵌入式終端設備之間信息交流使用； 嵌入式終端設備查詢客戶群信息的過程 嵌入式終端調用羅列成員模塊程序向服務器發(fā)送查詢用戶指令，服務器在后臺數據庫中查詢錄入的客戶群信息，并向嵌入式終端發(fā)送當前客戶群頻道中的客戶清單，包括當前在線的客戶數目和各個客戶的用戶名； 嵌入式終端設備進行消息傳輸的過程 嵌入式終端設備調用消息傳輸模塊程序向服務器發(fā)起消息傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員，或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將消息發(fā)送至對應的嵌入式終設備上；接收方的嵌入式終端接收該消息并在顯示輸出設備上顯示該消息； 嵌入式終端設備進行語音全雙工通信的過程 嵌入式終端設備調用語音傳輸模塊程序向服務器發(fā)起語音傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將請求發(fā)送至對應的嵌入式終端上；接收方的嵌入式終端接收該語音請求后進行應答，選擇接收或拒絕；當選擇接收后，服務器將告知發(fā)起方可以開始語音傳輸，隨后將開始轉發(fā)雙方的語音數據；在語音傳輸過程中，雙方可隨時使用斷開連接指令結束當前語音傳輸；嵌入式終端設備進行文件傳輸的過程嵌入式終端設備調用文件傳輸模塊程序向服務器發(fā)起文件傳遞行為，選擇單獨發(fā)送客戶群中的某一成員或選擇群發(fā)模式，服務器將接收該嵌入式終端的請求并根據單發(fā)還是群發(fā)將請求發(fā)送至對應的嵌入式終端上；接收方的嵌入式終端接 收該語音請求后進行應答，選擇接收或拒絕；當選擇接收后，服務器將告知發(fā)起方可以開始文件傳輸，隨后將開始轉發(fā)文件數據，接收方即開始接收文件數據并保存在存儲器中。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于自組網的嵌入式設備通信方法，將多個基于自組網絡的嵌入式終端設備通過網絡設備與一服務器連接構成一個自組網絡；服務器開啟后，創(chuàng)建多個客戶群頻道，每個客戶群頻道相對獨立；隨后，服務器就進入等待嵌入式終端設備接入的狀態(tài)；實現(xiàn)嵌入式終端設備加入客戶群頻道、查詢客戶群信息，多個嵌入式終端設備之間進行消息傳輸、語音傳輸和文件傳輸。有效地將各種嵌入式終端設備融合成一個有機的通信系統(tǒng)，充分利用嵌入式終端設備已有的強大信號處理功能，通過自組網絡形式，形成嵌入式通信平臺，特別適用于自組網絡環(huán)境下的小型嵌入式終端設備之間的信息傳遞，具有極高和廣泛的市場價值。
文檔編號H04L29/08GK102970357SQ20121044546
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權日2012年11月8日
發(fā)明者張為, 王猛, 譚宇華, 劉艷艷 申請人:天津大學