本發(fā)明屬于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域的具體應(yīng)用，尤其涉及NEXT系列產(chǎn)品CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)是人們了解災(zāi)害情況的最快途徑，負(fù)責(zé)以最快的速度播報(bào)災(zāi)害情況，指導(dǎo)人們進(jìn)行避險(xiǎn)。因此一個(gè)功能強(qiáng)大的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)能夠給人們帶來(lái)寶貴的應(yīng)急準(zhǔn)備時(shí)間，幫助人們做出正確的應(yīng)急措施，盡可能的減少人們的生命財(cái)產(chǎn)損失。引入智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后的智能安防體系兼顧了城市管理系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)，能夠更加精準(zhǔn)的獲取災(zāi)難事故信息、道路流量信息、車(chē)輛位置信息、公共設(shè)施安全信息和氣象信息，從而建立全方位的立體防護(hù)。因此，基于智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能安防的發(fā)展與廣泛應(yīng)用，將對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)和社會(huì)生活帶來(lái)極大的便利，設(shè)計(jì)基于智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)是非常有意義的。智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及應(yīng)用，推動(dòng)了智能安防的發(fā)展，使得智能安防從過(guò)去簡(jiǎn)單的安全防護(hù)向綜合化、系統(tǒng)化、人性化演變。引入智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)后的智能安防體系兼顧了城市管理系統(tǒng)、應(yīng)急指揮系統(tǒng)、環(huán)保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、交通管理系統(tǒng)，能夠更加精準(zhǔn)的獲取災(zāi)難事故信息、道路流量信息、車(chē)輛位置信息、公共設(shè)施安全信息和氣象信息，從而建立全方位的立體防護(hù)?？梢灶A(yù)計(jì)，基于智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能安防的發(fā)。

21世紀(jì)初，美國(guó)、日本、墨西哥國(guó)家已經(jīng)在災(zāi)害預(yù)警的研究上面取得了一定的突破，相關(guān)技術(shù)趨于成熟，設(shè)計(jì)出了各種先進(jìn)的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，如：美國(guó)加州地震預(yù)警系統(tǒng)，日本東京防災(zāi)系統(tǒng)。我國(guó)比較大型的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)應(yīng)該是大亞灣核電站的預(yù)警系統(tǒng)，但是這個(gè)系統(tǒng)是由法國(guó)承建的。到目前為止，我國(guó)還沒(méi)有自主研發(fā)的大型災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)。我國(guó)現(xiàn)在常用的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)多是基于有線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，采用聲光報(bào)警或者利用電子屏發(fā)布災(zāi)害預(yù)警信息。這些災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)雖然能起到一定的災(zāi)害預(yù)警作用，但是也存在著一定的缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)具體表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面。

基于有線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，由于布線多且雜亂，不僅整個(gè)系統(tǒng)造價(jià)高，安裝調(diào)試?yán)щy，而且線路容易遭受物理?yè)p壞，維護(hù)成本高。同時(shí)有線網(wǎng)絡(luò)功能單一，其它輔助功能少，不能廣泛的應(yīng)用于各種場(chǎng)景環(huán)境，限制了災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的使用。

基于聲光報(bào)警的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，人們僅僅能根據(jù)聲光報(bào)警知道災(zāi)害的發(fā)生，但是卻不能從其中獲知災(zāi)害的詳細(xì)情況和避險(xiǎn)措施，這給人們?yōu)暮μ由斐闪撕艽蟮?障礙。

基于電子屏的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，需要人們自己去閱讀電子屏上發(fā)布的災(zāi)害預(yù)警信息。但是災(zāi)害發(fā)生時(shí)經(jīng)常伴隨著突發(fā)情況，在這些情況下人們很難甚至不能閱讀電子屏發(fā)布的預(yù)警信息，這極大地降低了災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的作用。

災(zāi)害發(fā)生時(shí)，處于不同位置，不同區(qū)域的人們所需要采取的避險(xiǎn)措施和逃 生路線是不一樣的， 因此人們需要從災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)獲得的信息是不同的。但是傳統(tǒng)的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)大部分只能對(duì)其覆蓋范圍內(nèi)的人們進(jìn)行統(tǒng)一的災(zāi)害預(yù)警，不能給予人們個(gè)性化的避險(xiǎn)指導(dǎo)，這也給人們的災(zāi)害逃生帶來(lái)了隱患。

針對(duì)傳統(tǒng)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)存在的弊端，本發(fā)明設(shè)計(jì)了基于智能物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)，本發(fā)明以TI CC2530和SYN6658為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了智能語(yǔ)音交互終端和本地網(wǎng)關(guān)的硬件平臺(tái)，并結(jié)合基于Android操作系統(tǒng)的上位機(jī)完成了預(yù)警系統(tǒng)的搭建。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了進(jìn)一步解決傳統(tǒng)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)存在的弊端。本發(fā)明的目的在于提供NEXT系列產(chǎn)品CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)，該發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。

為了實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

NEXT系列產(chǎn)品CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)由預(yù)警信息管理平臺(tái)、本地網(wǎng)關(guān)、ZigBee通信模塊CC2530、傳感器、語(yǔ)音合成模塊SYN6658、揚(yáng)聲器組成，其中本地網(wǎng)關(guān)由上位機(jī)和ZigBee協(xié)調(diào)器組成；傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，并將采集到的現(xiàn)場(chǎng)信息通過(guò)ZigBee通信模塊CC2530傳輸?shù)奖镜鼐W(wǎng)關(guān)，本地網(wǎng)關(guān)再將信息上傳至預(yù)警信息管理平臺(tái)，預(yù)警信息管理平臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行分析并作出決策，再由本地網(wǎng)關(guān)接收預(yù)警信息管理平臺(tái)所發(fā)布的預(yù)警信號(hào)，并對(duì)預(yù)警信息再次進(jìn)行分析處理，生成或調(diào)用本地預(yù)警信息（包括災(zāi)害情況、避險(xiǎn)措施、逃生指南），并將預(yù)警信息通過(guò)ZigBee無(wú)線信道傳送到ZigBee通信模塊CC2530，再由分散在被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的ZigBee通信模塊CC2530陣列通過(guò)UART接口將信息發(fā)送到語(yǔ)音合成模塊SYN6658對(duì)信息進(jìn)行語(yǔ)音合成，最終通過(guò)揚(yáng)聲器將預(yù)警信息進(jìn)行傳播。

在該CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)中，系統(tǒng)的主體硬件架構(gòu)采用TI CC2530和SYN6658來(lái)實(shí)現(xiàn)智能語(yǔ)音交互終端的設(shè)計(jì)，選擇UART作為T(mén)ICC2530和SYN6658之間的通訊方式。

在該CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)中，所述本地網(wǎng)關(guān)由上位機(jī)和ZigBee協(xié)調(diào)器組成，上位機(jī)選擇基于Android操作系統(tǒng)的平板電腦，上位機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行分析、處理、生成或者調(diào)用本地預(yù)警信息，并通過(guò)指令控制ZigBee協(xié)調(diào)器器，ZigBee協(xié)調(diào)器用于將上位機(jī)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee通信模塊CC2530。

在該CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)中，所述ZigBee通信模塊CC2530采用全集成單芯片解決方案，選用TI公司的CC2530芯片，將ZigBee射頻前端、內(nèi)存和微控制器整合到一塊6mm×6mm的芯片上，使用增強(qiáng)型8051內(nèi)核，256KB可編程閃存，8KB RAM，MAC定時(shí)器和通用定時(shí)器，通過(guò)軟件設(shè)定8051的特殊功能寄存器，使TI CC2530的21個(gè)可編程的I/O口引腳作為通常的I/O口、連接ADC、計(jì)時(shí)器或USART部件的外圍設(shè)備I/O口使用。

在該CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)中，所述語(yǔ)音合成模塊SYN6658采用北京宇音天下科技有限公司的SYN6658型中文語(yǔ)音合成芯片，對(duì)信息進(jìn)行語(yǔ)音合成，最終通過(guò)揚(yáng)聲器將預(yù)警信息進(jìn)行傳播，為了保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，SYN6658和TI CC2530的波特率必須保持一致。因此BAUD0設(shè)置為0，BAUD1設(shè)置為1。

在該CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)中，所述ZigBee通信模塊CC2530的數(shù)據(jù)發(fā)送流程如下所示：

步驟1、開(kāi)始；

步驟2、發(fā)送ZDO_NWK_ADDR_REQ指令；

步驟3、判斷ZDO_NWK_ADDR_REQ指令是否發(fā)送正確，是則轉(zhuǎn)到步驟4，否則轉(zhuǎn)到步驟2；

步驟4、解析ZDO_NWK_ADDR_RSP響應(yīng)，得到目的設(shè)備短地址；

步驟5、發(fā)送ZDO_ACTIVE_EP_REQ指令；

步驟6、判斷ZDO_ACTIVE_EP_REQ指令是否發(fā)送正確，是則轉(zhuǎn)到步驟7，否則轉(zhuǎn)到步驟5；

步驟7、解析ZDO_ACTIVE_EP_REQ響應(yīng)，得到目的設(shè)備活動(dòng)的EndPoint；

步驟8、發(fā)送ZDO_SIMPLE_DESC_REQ指令；

步驟9、判斷ZDO_SIMPLE_DESC_REQ指令是否發(fā)送正確，是則轉(zhuǎn)到步驟10，否則轉(zhuǎn)到步驟8；

步驟11、解析ZDO_SIMPLE_DESC_REQ響應(yīng)，得到目的設(shè)備的ClusterID；

步驟12、發(fā)送AF_DATA_REQUEST指令；

步驟13、結(jié)束。

本發(fā)明的有益效果是：

NEXT系列產(chǎn)品CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)由預(yù)警信息管理平臺(tái)、本地網(wǎng)關(guān)、ZigBee通信模塊CC2530、傳感器、語(yǔ)音合成模塊SYN6658、揚(yáng)聲器組成，其中本地網(wǎng)關(guān)由上位機(jī)和ZigBee協(xié)調(diào)器組成；系統(tǒng)的主體硬件架構(gòu)采用TI CC2530和SYN6658來(lái)實(shí)現(xiàn)智能語(yǔ)音交互終端的設(shè)計(jì)；上位機(jī)選擇基于Android操作系統(tǒng)的平板電腦，上位機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行分析、處理、生成或者調(diào)用本地預(yù)警信息，并通過(guò)指令控制ZigBee協(xié)調(diào)器器；ZigBee協(xié)調(diào)器用于將上位機(jī)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee通信模塊CC2530；ZigBee通信模塊CC2530采用全集成單芯片解決方案，選用TI公司的CC2530芯片，將ZigBee射頻前端、內(nèi)存和微控制器整合到一塊6mm×6mm的芯片上，可以和2.4GHz的ZigBee無(wú)線收發(fā)電路完美的配合工作，絕不會(huì)因?yàn)閮?nèi)核的高速運(yùn)行而對(duì)高頻無(wú)線通訊有任何影響；語(yǔ)音合成模塊SYN6658采用北京宇音天下科技有限公司的SYN6658型中文語(yǔ)音合成芯片，能順利完成語(yǔ)音信息的轉(zhuǎn)換任務(wù)。

本發(fā)明基于無(wú)線自組織網(wǎng)絡(luò)和語(yǔ)音交互技術(shù)，根據(jù)工程需求，不僅改善了傳統(tǒng)災(zāi)害預(yù)警系的弊端，還使本發(fā)明更加有效、方便、人性化，同時(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。

圖1是NEXT系列產(chǎn)品CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)總體框架圖；

圖2是ZigBee通信模塊CC2530應(yīng)用電路原理圖；

圖3是語(yǔ)音合成模塊電路原理圖；

圖4是CC2530和SYN6658間串口通信的硬件連接圖；

圖5是上位機(jī)與ZigBee通信模塊CC2530的硬件連接圖；

圖6是ZigBee通信模塊CC2530的數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的具體實(shí)施方式為：所述的NEXT系列產(chǎn)品CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)，傳感器采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，并將采集到的現(xiàn)場(chǎng)信息通過(guò)ZigBee通信模塊CC2530傳輸?shù)奖镜鼐W(wǎng)關(guān)，本地網(wǎng)關(guān)再將信息上傳至預(yù)警信息管理平臺(tái)，預(yù)警信息管理平臺(tái)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行分析并作出決策，再由本地網(wǎng)關(guān)接收預(yù)警信息管理平臺(tái)所發(fā)布的預(yù)警信號(hào)，并對(duì)預(yù)警信息再次進(jìn)行分析處理，生成或調(diào)用本地預(yù)警信息（包括災(zāi)害情況、避險(xiǎn)措施、逃生指南），并將預(yù)警信息通過(guò)ZigBee無(wú)線信道傳送到ZigBee通信模塊CC2530，再由分散在被監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)的ZigBee通信模塊CC2530陣列通過(guò)UART接口將信息發(fā)送到語(yǔ)音合成模塊SYN6658對(duì)信息進(jìn)行語(yǔ)音合成，最終通過(guò)揚(yáng)聲器將預(yù)警信息進(jìn)行傳播。

圖1是NEXT系列產(chǎn)品CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)總體框架圖，該系統(tǒng)由預(yù)警信息管理平臺(tái)、本地網(wǎng)關(guān)、ZigBee通信模塊CC2530、傳感器、語(yǔ)音合成模塊SYN6658、揚(yáng)聲器組成，其中本地網(wǎng)關(guān)由上位機(jī)和ZigBee協(xié)調(diào)器組成；預(yù)警信息管理平臺(tái)用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信息進(jìn)行分析并作出決策；本地網(wǎng)關(guān)通過(guò)上位機(jī)與預(yù)警信息管理平臺(tái)通過(guò)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)雙向連接，上位機(jī)用于處理或調(diào)用預(yù)警信息，ZigBee協(xié)調(diào)器通過(guò)ZigBee無(wú)線信道與ZigBee通信模塊CC2530雙向連接，用于將上位機(jī)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee通信模塊CC2530；ZigBee通信模塊CC2530通過(guò)UART接口與語(yǔ)音合成模塊SYN6658連接，用于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸；語(yǔ)音合成模塊SYN6658通過(guò)RS232接口與揚(yáng)聲器連接，用于對(duì)接收到的語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行合成處理；傳感器用于采集現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)最終傳輸?shù)筋A(yù)警信息管理平臺(tái)。

圖2是ZigBee通信模塊CC2530應(yīng)用電路原理圖，TI CC2530的集成度極高，其必須的外接元件非常少，通常情況下只需要一個(gè)晶振就能滿足無(wú)線收發(fā)和組網(wǎng)的要求。為了達(dá)到最好的性能，所有器件的封裝和精度均按照TI官方提供的手冊(cè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。再加上其他一些必要的擴(kuò)展，TI CC2530即可作為網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)，如網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)器、路由節(jié)點(diǎn)，也可用于終端設(shè)備。

圖3是語(yǔ)音合成模塊電路原理圖，該語(yǔ)音合成模塊SYN6658采用北京宇音天下科技有限公司的SYN6658型中文語(yǔ)音合成芯片，對(duì)信息進(jìn)行語(yǔ)音合成，最終通過(guò)揚(yáng)聲器將預(yù)警信息進(jìn)行傳播，為了保證數(shù)據(jù)的正確傳輸，SYN6658和TI CC2530的波特率必須保持一致。因此BAUD0設(shè)置為0，BAUD1設(shè)置為1。此時(shí)SYN6658為UART模式，其中第39引腳是RXD，第41引腳是TXD，波特率是9600Bps。

圖4是CC2530和SYN6658間串口通信的硬件連接圖，在該CC2530和SYN6658智能系統(tǒng)中，系統(tǒng)的主體硬件架構(gòu)采用TI CC2530和SYN6658來(lái)實(shí)現(xiàn)智能語(yǔ)音交互終端的設(shè)計(jì)，選擇UART作為T(mén)ICC2530和SYN6658之間的通訊方式。

圖5是上位機(jī)與ZigBee通信模塊CC2530的硬件連接圖，由于TICC2530僅支持串行通信協(xié)議，因此，本發(fā)明中將Android平板電腦的串口與TICC2530的串口相連，以便完成上位機(jī)與協(xié)調(diào)器模塊的數(shù)據(jù)通信。上位機(jī)選擇基于Android操作系統(tǒng)的平板電腦，上位機(jī)負(fù)責(zé)對(duì)預(yù)警信息進(jìn)行分析、處理、生成或者調(diào)用本地預(yù)警信息，并通過(guò)指令控制ZigBee協(xié)調(diào)器器，ZigBee協(xié)調(diào)器用于將上位機(jī)需要發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送給ZigBee通信模塊CC2530。

圖6是ZigBee通信模塊CC2530的數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖，其具體流程如下所示：

步驟1、開(kāi)始；

步驟2、發(fā)送ZDO_NWK_ADDR_REQ指令；

步驟3、判斷ZDO_NWK_ADDR_REQ指令是否發(fā)送正確，是則轉(zhuǎn)到步驟4，否則轉(zhuǎn)到步驟2；

步驟4、解析ZDO_NWK_ADDR_RSP響應(yīng)，得到目的設(shè)備短地址；

步驟5、發(fā)送ZDO_ACTIVE_EP_REQ指令；

步驟6、判斷ZDO_ACTIVE_EP_REQ指令是否發(fā)送正確，是則轉(zhuǎn)到步驟7，否則轉(zhuǎn)到步驟5；

步驟7、解析ZDO_ACTIVE_EP_REQ響應(yīng)，得到目的設(shè)備活動(dòng)的EndPoint；

步驟8、發(fā)送ZDO_SIMPLE_DESC_REQ指令；

步驟9、判斷ZDO_SIMPLE_DESC_REQ指令是否發(fā)送正確，是則轉(zhuǎn)到步驟10，否則轉(zhuǎn)到步驟8；

步驟11、解析ZDO_SIMPLE_DESC_REQ響應(yīng)，得到目的設(shè)備的ClusterID；

步驟12、發(fā)送AF_DATA_REQUEST指令；

步驟13、結(jié)束。

除了上述以外本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也都能理解到，在此說(shuō)明和圖示的具體實(shí)施例都可以進(jìn)一步變動(dòng)結(jié)合。雖然本發(fā)明是就其較佳實(shí)施例予以示圖說(shuō)明的，但是熟悉本技術(shù)的人都可理解到，在所述權(quán)利要求書(shū)中所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可對(duì)本發(fā)明做出多種改動(dòng)和變動(dòng)。