本发明涉及LED显示控制
技术领域：
，尤其涉及一种移动通信方法、一种移动通信装置以及相关应用。
背景技术：
：随着LED显示技术的迅速发展，各种LED显示屏控制系统的方案也是越来越多样化，近年来基于3G的远程无线传输控制系统方案也有被提出，但是依然不能完全解决当前LED显示行业内的3G应用的稳定性、易用性问题。总结当前LED显示控制系统行业的应用方案，没有一种3G应用方案可以满足此种应用需求，主要存在以下问题：1)在嵌入式平台上3G网络连接的稳定性不好，2)基于嵌入式平台开发的3G应用方案的易用性不好，3)基于嵌入式3G应用的集群管理功能，以及4)实现成本较高、方案较复杂。技术实现要素：因此，为克服现有技术中的缺陷和不足，本发明提出一种移动通信方法、一种移动通信装置及相关应用。具体地，本发明实施例提出的一种移动通信方法，应用于一种LED显示控制系统，其中所述LED显示控制系统用于连接LED显示屏且配置有移动通信模块。所述移动通信方法包括：(i)拨号步骤：检测及加载所述移动通信模块的驱动程序、检测SIM卡、初始化所述移动通信模块以及进行PPP拨号以将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络；(ii)断线重连步骤：周期性检测移动通信网络信号质量，在检测到移动通信网络信号质量正常后检测所述LED显示控制系统是否已连接至移动通信网络，并在检测到所述LED显示控制系统未连接至移动通信网络后检测SIM卡、初始化所述移动通信模块以及进行PPP拨号以将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络；以及(iii)监控步骤：检测所述移动通信模块的运行状态是否正常，并在检测到所述移动通信模块运行异常时使所述移动通信模块断电重启，以便于在所述移动通信模块断电重启后进行所述拨号步骤以将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络。在本发明的一个实施例中，所述拨号步骤具体为：检测及加载所述移动通信模块的驱动程序，在检测及加载驱动程序成功后检测SIM卡，在检测到SIM卡后初始化所述移动通信模块以及在初始化所述移动通信模块成功后进行PPP拨号以将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络。在本发明的一个实施例中，所述断线重连步骤具体为：周期性检测移动通信网络信号质量，在检测到移动通信网络信号质量正常后检测所述LED显示控制系统是否已连接至移动通信网络，在检测到所述LED显示控制系统未连接至移动通信网络后检测SIM卡，在检测到SIM卡后初始化所述移动通信模块以及在初始化所述移动通信模块成功后进行PPP拨号以将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络。在本发明的一个实施例中，所述移动通信模块为3G或4G模块。此外，本发明实施例提出的一种移动通信装置，应用于一种LED显示控制系统，其中所述LED显示控制系统用于连接LED显示屏且配置有移动通信模块。所述移动通信装置包括：(x)拨号模块，用于检测及加载所述移动通信模块的驱动程序、检测SIM卡、初始化所述移动通信模块以及进行PPP拨号以将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络；(y)断线重连模块，用于周期性检测移动通信网络信号质量，在检测到移动通信网络信号质量正常后检测所述LED显示控制系统是否已连接至移动通信网络，并在检测到所述LED显示控制系统未连接至移动通信网络后检测SIM卡、初始化所述移动通信模块以及进行PPP拨号以将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络；以及(z)监控模块，用于检测所述移动通信模块的运行状态是否正常并在检测到所述移动通信模块运行异常时使所述移动通信模块断电重启，以便于在所述移动通信模块断电重启后利用所述拨号模块将所述LED显示控制系统连接至移动通信网络。在本发明的一个实施例中，所述移动通信模块为3G或4G模块。再者，本发明实施例提出的一种LED显示控制系统，配置有前述任意一种移动通信装置。在本发明的一个实施例中，所述LED显示控制系统还包括嵌入式处理器、网络PHY芯片、USBPHY芯片、可编程逻辑器件模块、网络输出模块、网口以及USBHUB模块，所述网络PHY芯片电连接所述嵌入式处理器，所述USBPHY芯片电连接所述嵌入式处理器，所述可编程逻辑器件模块电连接所述嵌入式处理器，所述网络输出模块电连接所述可编程逻辑器件模块，所述网口电连接所述网络PHY芯片，所述USBHUB模块电连接所述USBPHY芯片，所述移动通信模块电连接所述USBHUB模块。在本发明的一个实施例中，所述LED显示控制系统还包括视频解码模块以及同步/异步模式切换键；所述视频解码模块电连接所述可编程逻辑器件模块且用于连接外部视频源，所述同步/异步模式切换键电连接所述嵌入式处理器且用于切换所述LED显示控制系统工作在同步模式或异步模式。另外，本发明实施例提出的一种集群控制LED显示屏系统，包括服务器端和多个前述任意一种LED显示控制系统，且所述多个LED显示控制系统分别通过移动通信网络连接至所述服务器端。由上可知，本发明实施例可以达成以下一个或多个有益效果：a)能够实现移动网络通信例如3G网络通信的功能；b)解决了LED显示控制系统移动网络通信的稳定性和易用性的问题；以及c)硬件环境搭建方法较简单，无需有线成本投入，整个系统组成架构成本相对较低。通过以下参考附图的详细说明，本发明的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本发明的范围的限定。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。附图说明下面将结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细的说明。图1为本发明实施例提出的一种集群控制LED显示屏系统的架构示意图。图2为图1中任意一个LED显示控制系统的一种结构示意图。图3为本发明实施例的一种上位机软件界面示意图。图4为本发明实施例的一种3G拨号上网的流程图。图5为本发明实施例的一种3G网络断线重连的流程图。图6为本发明实施例的一种3G模块故障恢复机制的流程图。具体实施方式为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。请参见图1，本发明实施例主要应用于LED显示屏系统中3G或4G移动网络通信的集群管理功能，各个LED显示控制系统131,133,135,137,139通过3G/4G移动通信网络可以访问外网，此时通过支持集群管理功能的服务器端11可以根据每个LED显示控制系统131,133,135,137,139的MAC地址进行注册，并且访问到不同的LED显示控制系统131,133,135,137,139，从而实现在服务器端11对每个LED显示控制系统131,133,135,137,139的控制管理。再者，从图1中可以看出，各个LED显示控制系统131,133,135,137,139分别可带载LED显示屏151,153,155,157,159。请参见图2，其为图1中任意一个LED显示控制系统的一种结构示意图。如图2所示，LED显示控制系统20包括核心板21、底板23以及无线通信子板25。核心板21、底板23和无线通信子板25例如呈三层结构设计，底板23上设置有核心板接口(图2中未绘出)及无线通信子板接口(图2中未绘出)以分别与核心板21及无线通信子板25相连接，其例如是从下往上依次排放底板23、核心板21和无线通信子板25，从而可以节省系统硬件设计的空间。具体地，核心板21包括设置在电路板上的ARM处理器211、网络PHY芯片212、USBPHY芯片213、音频电路214、存储模块215以及电源管理芯片(PowerManagementIC)216。底板23包括设置在电路板上的网口231、USBHUB模块232、USB口233、音频接口234、同步/异步模式切换键235、串口模块236、SD卡接口电路237、FPGA模块238、存储模块239、视频解码模块240、单片机模块241、时钟及电池模块242、电源控制模块243以及网络输出模块244。无线通信子板25包括设置在电路板上的路由WiFi模块251和移动通信模块253。更具体地，ARM处理器211上电后运行操作系统(例如WinCE，Linux，iOS，安卓等操作系统)及功能相关的应用软件，控制各种外部设备发挥功能；可以理解的是，ARM处理器211也可以为其它嵌入式处理器。网络PHY芯片212电连接ARM处理器211，其例如是可配置成百兆网的PHY芯片。USBPHY芯片313电连接ARM处理器211。音频电路214电连接ARM处理器211，其作为媒体播放时对音频信号的一个处理模块，典型地包括电平转换电路和数模转换器。存储模块215电连接ARM处理器211，其主要是为ARM处理器211服务、存储操作系统文件以及软件等、并保证系统正常稳定运行的模块。此处，存储模块215例如包括闪存和DDR2，当然，闪存可以替换成其他非易失性存储器，而DDR2可以替换成其他易失性存储器。电源管理芯片216电连接ARM处理器211，其主要是给核心板21上的ARM处理器211提供电源管理机制。网口231电连接核心板21上的网络PHY芯片(也即以太网物理层收发器芯片)212，其例如是RJ45接口。典型地，网口231通过网络变压器电连接网络PHY芯片212。此处，网口231主要是作为核心板21上的ARM处理器211与外部上位机例如PC机之间通信的一个桥梁。USBHUB模块232电连接核心板21上的USBPHY芯片213，其主要是作为USB接口扩展之用。USB口233电连接USBHUB模块232，其可以用来接插U盘，从而本实施例的LED显示控制系统20在异步模式下支持从U盘导入媒体节目进行播放。音频接口234电连接核心板21上的音频电路214，其用于外接音箱。同步/异步模式切换键235电连接核心板21，从而本实施例的LED显示控制系统20可切换地工作在同步模式或异步模式，也即FPGA模块的播放媒体来源可以是由ARM处理器211提供(对应异步模式)，也可以是外部视频源通过视频解码模块240提供(对应同步模式)，也即图2所示的LED显示控制系统20为双模LED显示控制系统。当然，在其他实施例中，同步/异步模式切换键235也可以考虑变更为电连接FPGA模块238。串口模块236电连接核心板21上的ARM处理器211的UART(UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，通用异步收发传输器)端口，其例如包括电平转换电路、RS232接口、RS485收发器和RS485接口，RS232接口通过该电平转换电路电连接ARM处理器211的UART端口，RS485接口依序通过RS485收发器和该电平转换电路电连接ARM处理器211的另一UART端口。此外，RS485接口主要是用来连接外围距离稍微远点的设备，如光探头等；RS232接口一般是用来调试操作系统、打印一些调试信息时使用。当然，可以理解的是，RS232接口和RS485接口并不限制为同时设置。SD卡接口电路237电连接核心板21的ARM处理器211，从而本实施例的LED显示控制系统20在异步模式下支持从SD卡导入媒体节目进行播放。FPGA(FieldProgrammableGateArray，现场可编程门阵列)模块238电连接核心板21上的ARM处理器211，其主要是处理与ARM处理器211之间的交互信息，并将显示的信息发送给目标LED屏，甚至对产品的使用做授权管理功能；此处，FPGA模块238也可以是其他可编程逻辑器件模块，例如CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice，复杂可编程逻辑器件)模块等。存储模块239电连接FPGA模块238，其主要是用于存放FPGA模块238的数据且例如是SDRAM或是其他易失性存储器。视频解码模块240电连接FPGA模块238，其例如包括HDMI接收器(HDMIreceiver)且主要是在同步模式下可以处理外部的视频源例如HDMI视频源输入，再通过本LED显示控制系统20对输入的HDMI数据进行处理后输出到LED屏上进行显示。单片机模块241电连接FPGA模块238，其主要是用来控制电源，从时钟及电池模块242获取存储时间给ARM处理器211，检测一些温度、湿度、电压以及警报和LED箱体的箱门开关的检测等功能。时钟及电池模块242电连接单片机模块241，其主要是为了保持系统时间与网络同步使用的，可以避免在系统断电后时间丢失的问题。电源控制模块243电连接单片机模块241和核心板21，主要是由单片机模块241控制电源给ARM处理器211供电，防止ARM处理器211一上电就被击穿、烧坏等情况的发生。网络输出模块244电连接FPGA模块238，其主要是由FPGA模块238控制数据输出，连接接收卡并将显示数据通过接收卡发送到LED屏例如灯杆LED屏。优选地，网络输出模块244为两路千兆网输出模块。此外，典型地，网络输出模块244包括千兆网PHY芯片和网口例如RJ45接口。路由WiFi模块251电连接网络PHY芯片212和网口231，其能够作为Station模式和AP模式使用，具有路由WiFi的功能，并且可以通过PC端的网页进行参数设置；此外，用户可通过移动终端如手机、PAD等设备，连接到本LED显示控制系统20的路由WiFi模块进行通信；通过移动终端的APP对LED显示进行参数配置、调节亮度、检测LED显示控制系统的运行状态是否良好、发送播放媒体节目等；在无网络情况下，通过手机连接路由WiFi模块251也可实现媒体节目发送功能。移动通信模块253例如是3G或4G模块，其可以是具有PCI-E接口的板卡式模块，从而可插拔地设置在无线通信子板25上。此外，移动通信模块253例如采用集成有3G和GPS功能的SIM5352E芯片。再者，由于移动通信模块253的设置，可以在户外应用中随时随地连接移动网络、访问互联网最新的信息；GPS功能可用于对本LED显示控制系统20所在当前位置的定位。承上述，本发明实施例图1所示的集群控制LED显示屏系统的设计需要上位机以及下位机软件相配合来达到整个系统稳定性和易用性的目标。为了满足用户的需求，上位机软件上需要支持以下功能：1)上位机软件支持移动通信网络信息回读显示功能，2)需支持网络接入点以及移动通信网络用户名和密码的设置功能，3)需支持系统的移动通信网络的自动连接开启与关闭的功能，以及4)需支持后台指令调试的功能，以便于问题查找。为方便说明，下面以3G网络(对应3G模块)作为移动通信网络的举例而非用来限制本发明，因为移动通信网络不限于3G网络，还可以是4G网络(对应4G模块)，甚至4G网络的下一代或下几代移动通信网络等。图3所示为系统上位机软件界面示意图，从图3中可以看出，在上位机软件界面上提供了对应的3G网络信息回读的功能，用户可以通过软件界面上的刷新按钮获取当前的3G网络信息，包括网络状态类型、网络连接状态以及网络信号质量。本发明实施例当前的3G网络设置是系统上电后自动连接拨号，因此在上位机软件搜索连接到LED显示控制系统131,133,135,137,139以后，便可直接刷新当前的3G网络信息；这样针对大众用户都可以自己操作3G功能，实现无线上网。针对有一定移动通信网络基础知识的用户，本发明实施例在上位机软件界面的高级设置里面还设置有拨号相关的号码设置、APN接入点设置、用户名以及密码设置等功能。此外，还支持对LED显示控制系统上电启动后3G拨号是否自动进行的设置，如图3中的自动连接设置选项，当勾选上时，系统在断电重启后会自动拨号，如果没有勾选上，并且将其设置到LED显示控制系统131,133,135,137,139，则系统在断电重启后不进行3G自动拨号，此种情况下，如果用户再使用3G拨号上网功能，可通过高级设置里的拨号按钮实现3G拨号上网功能。在图3所示的上位机软件界面上还支持有给开发者自己内部调试，及查询问题的后台操作通道，以实现对3G功能的问题查询。该功能在软件界面上可通过在软件界面的空白处输入暗码打开调试界面的方式实现。该后台调试通道主要用于对3G模块问题的调试，主要是3G的AT指令(AT即Attention，AT指令一般应用于终端设备与PC应用之间的连接与通信)的一些查询调试功能。另外，对于系统应用下位机软件设计，下位机软件(例如运行于图2所示的LED显示控制系统20的ARM处理器211)的拨号功能主要由两部分组成，分别为拨号流程和断线重连流程。拨号流程是指对3G模块的初始化与连接3G网络等，断线重连流程是指当用户进行拨号操作但未连上3G网络、或者连上3G网络但中途掉线时进行自动检测与重连的操作。图4所示为下位机3G拨号上网的整个流程示意图，具体地：1).检测并加载3G模块的驱动程序针对3G模块的驱动程序进行检测，当检测并加载例如3次驱动程序依然失败时则结束，如果检测并加载驱动程序成功则进行下一步操作。2).检测SIM卡检测最大重试次数例如为3，3次检查不到SIM卡认为无SIM卡。AT指令功能重试等待时间最大重试次数AT+CPIN？检查SIM卡1秒53).初始化3G模块初始化过程主要通过AT指令进行以下操作：信号质量查询、移动网络注册、APN(AccessPointName，接入点)设置。任一AT指令操作失败后例如等待1秒后重试，最大重试次数例如为5，任何一个过程5次全部失败，认为初始化模块失败。3个操作全部成功，则认为3G模块初始化成功。AT指令功能重试等待时间最大重试次数AT+CSQ查询信号质量1秒5AT+CGREG？查询网络注册结果1秒5AT+CGDCONT＝1,“IP”,“APN”设置APN1秒54).PPP拨号PPP拨号前需要检查3G网络连接是否已经存在以及连接的状态，如果处于连接状态，先断开连接；然后删除已经存在的3G网络连接，重新创建新的3G网络连接并进行PPP拨号操作。PPP拨号使用RAS相关接口实现，主要包含以下内容：①当前连接状况检查，已经连接时需要断开连接；②通过RAS接口设置拨号参数，包括拨号的号码(*99#)、用户名、密码、APN接入点的名称等；③设置基本设备参数(参数值为默认值)；④创建3G拨号连接；以及⑤进行拨号，并返回拨号的错误ID。如图5所示，其为系统的3G网络断线重连的流程图。断线重连是指在程序启动时启动一个线程，每间隔例如3分钟进行一次3G网络信号质量检测，当检测到3G网络信号质量正常后，检测系统是否已经连接至3G网络、检测SIM是否存在以及进行3G模块初始化，并在3G模块初始化成功后进行PPP拨号，具体流程如图5所示。此外，在系统正常运行过程中，可能会存在3G模块卡死或者其他运行异常等状态，本系统设计了一个监控程序，用于监控3G模块运行状态的良好性，在出现故障时可通过对3G模块进行断电重启恢复的功能。这样增加了3G拨号连接的稳定性设计，图6所示为3G模块故障恢复机制的流程图，其示出在3G模块断电重启后重新3G拨号连接，也即按照图4所示的流程进行3G拨号上网。另外，值得一提的是，图4、图5和图6所示的流程图分别对应本发明实施例提出的一种移动通信方法的拨号步骤、断线重连步骤以及监控步骤。再者，本实施例的拨号步骤、断线重连步骤和监控步骤例如分别由本发明实施例提出的一种移动通信装置中的拨号模块、断线重连步骤和监控模块来实现，而拨号模块、断线重连步骤和监控模块例如是由运行于图2所示的LED显示控制系统20中的嵌入式处理器例如ARM处理器211中相应的软件模块来实现。综上所述，本发明实施例可以带来以下有益效果：a)能够实现移动网络通信例如3G网络通信的功能；b)解决了LED显示控制系统移动网络通信的稳定性和易用性的问题；以及c)硬件环境搭建方法较简单，无需有线成本投入，整个系统组成架构成本相对较低。最后需要说明的是，图2所示的双模LED显示控制系统仅为配置有移动通信模块的LED显示控制系统的举例，其并非用来限制本发明，例如其也可以是只能工作在异步模式下的配置有移动通信模块的LED显示控制系统(比如将图2所示结构中的视频解码模块240和同步/异步模式切换键235省略掉)。此外，可以理解的是，图2所示的核心板21、底板23和无线通信子板25上的各个元件也可以整合在同一块电路板而非分设于多块不同的电路板上。另外，需要说明的是，采用3G/4G无线连接的多个LED显示控制系统(分别配置有移动通信模块)的数量并不限于图1所示的五个，也可以是其他数量。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页1 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