专利名称：基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种网络通信技术领域，尤其涉及基于WiFi技术，用于实 体电子棋盘和游戏服务器之间通信的网络系统和方法。
背景技术：
五子棋和围棋在中国都拥有悠久的历史，是深受大众喜爱的休闲益智游 戏。目前，人们通常可以聚在一起，通过实体棋盘面对面地下棋。随着网络 的发展和人民生活水平的提高，人们开始尝试在电脑上下棋。目前市面上也 已存在一些实体电子棋盘，通过有线方式和计算机或游戏服务器相通信，进 行数据存储、棋盘复盘等操作。
当前各种实体电子棋盘，诸如电子象棋棋盘，电子国际象棋棋盘，电子 围棋棋盘等，均只能与计算机或游戏服务器实现有线连接，连接方式有-RS-232串口、 USB、或者网线等。2008年12月18日的《科技日报》第四 版《电子棋盘让全球棋迷饱眼福》 一文中报导了 2008中国南京国际象棋特 级大师邀请赛的情况，该比赛采用国际上最先进的DGT电子棋盘，其棋盘 和棋子中均装有感应的电子芯片，连接电子棋钟，用电缆线把所有比赛用的 棋盘串接到计算机接口，使得棋手的每步棋实时通过网络向全球自动直播。
由于是有线连接，使实体电子棋盘的应用受到空间距离的限制。目前众 多的实体电子棋盘都不具备远程通信的能力，这势必大大削弱了棋类文化在 民间的普及和实体电子棋盘的发展。
另一方面，随着当今无线技术的不断发展和成熟，WiFi (WirelessFidelity，无线保真)技术作为当今无线领域最为热门的 一个技术， 已经应用到各行各业中。它使用TCP标准通讯，技术成熟可靠，传输速率 快，各种配套的网络电子棋盘终端十分丰富，使用者接受程度最高，所用频 段无需许可，全球免费使用，是区域无线通讯的首选方案。因此，我们考虑 从一种将实体电子棋盘与WiFi通讯技术整合的方法，利用现有的WLAN (Wireless LAN，无线局域网)网络资源，将各个实体电子棋盘无线连接起 来，推动其更广泛和更便捷的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统和方法，可以使用户在实体电子棋盘上下棋，同时通过WLAN的无线网络和连接Internet的游戏服务器进行通信。双方在各自的实体电子棋盘上下棋，或者是一方在实体棋盘上下棋，另一方在计算机上下棋的对弈方式，通过无线方式连通游戏服务器进行远程对弈，同时，这个棋盘也可以实现本地对弈，将对弈过程通过无线网络传输到游戏服务器上进行存储，也能通过无线网络传输到实体电子棋盘上进行复盘。
本发明基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统的技术方案是包括和Internet网络4相连的游戏服务器l和WLAN网络2相连的无线接入点3，还包括至少一个实体电子棋盘终端5，所述实体电子棋盘终端5包括电子棋盘实体6、用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器7、用于与游戏服务器1通过WLAN网络2和Internet网络4进行通信的WiFi模块8、用于存储数据和程序的存储器9、电源模块10以及天线11，微处理器7与电子棋盘实体6和WiFi模块8分别相连，天线11和WiFi模块8相连。
本发明实体电子棋盘的网络通信系统的更详细的技术方案是所述电子棋盘实体6可以是电子象棋棋盘、电子国际象棋棋盘、电子围棋棋盘、电子五子棋棋盘和电子跳棋棋盘。
所述游戏服务器1是一台通用计算机，可以实现和对穽双方的数据通信。
所述WiFi模块8采用CG-WIFI-1000芯片。
本发明还提出了这种基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信的方法，包括以下步骤
(1) 微处理器7监测电子棋盘实体6的状态信息，将相关数据传输到WiFi模块8;
(2) WiFi模块8通过天线11将数据无线传输至无线接入点3，接入WLAN网络2，并被传送到Internet网络4;
(3) 数据通过Internet网络4传送至游戏服务器1;
(4) 游戏服务器1对实体电子棋盘6的状态信息进行分析、处理和存储，将本方的行棋数据传送给对弈对方；
(5) 对弈对方发送行棋指令给游戏服务器1;(6) 游戏服务器1生成棋盘的控制命令，通过Internet传输数据，且通过Internet和WLAN的接口进入WLAN网络2;
(7) 信号通过无线接入点3发送，天线11接收，进入WiFi模块8;
(8) WiFi模块8将数据传送到微处理器7;
(9) 微处理器7将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体。本发明的优点是
1. 减少了棋类对弈对于空间距离的限制，可以在任何有WLAN网络的地方实现对弈；
2. 可以用于本地对弈，对穽双方在同一个实体光电棋盘上下棋，利用电脑记录对弈的过程，方便日后的学习、研究和回忆；
3. 可以用于远程对弈，对弈双方在各自不同的实体电子棋盘上下棋，或者一方在实体电子棋盘上下棋， 一方在计算机上下棋，用实体电子棋盘的一方通过无线WLAN网络和对方实现通信；
4. WLAN网络技术成熟，使用者接受程度很高，且各种配套的网络电子棋盘终端十分丰富，使实体电子棋盘工作性能稳定，用户的选择多样；
5. WLAN网络不需要频率许可，且全球免费，有利于实体电子棋盘无线通信的普遍推广。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述-
图1是本发明的实施例中实体电子棋盘的网络通信系统结构示意图2是本发明的实施例中实体电子棋盘终端的结构框图3是本发明的实施例中WiFi模块自动连接网络的流程图4是本发明的实施例中游戏服务器的工作流程图。
其中1游戏服务器；2WLAN网络；3无线接入点；4 Internet网络；5实体电子棋盘终端；6电子棋盘实体；7微处理器；8 WiFi模块；9存储器；10电源模块；11天线。
具体实施例方式
实施例本发明的实施例的实体电子棋盘的网络通信系统如图l所示，包括和Internet网络4相连的游戏服务器1和WLAN网络2相连的无线接入点3，还包括至少一个实体电子棋盘终端5，所述实体电子棋盘终端5包括电子棋盘实体6、用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器7、用于与游戏服务器1通过WLAN网络2和Internet网络4进行通信的WiFi模块8、用于存储数据和程序的存储器9、电源模块10以及天线11。天线11和WiFi模块8相连。其中，电子棋盘实体可以是电子象棋棋盘、电子国际象棋棋盘、电子围棋棋盘、电子五子棋棋盘和电子跳棋棋盘，目前市场上已存在此类电子棋盘实体。
微处理器7用于监测电子棋盘的状态和发送行棋指令， 一端和电子棋盘实体6相连，接收电子棋盘实体传输过来的数据信息，将数据经过串口输出给WiFi模块8。微处理器7包括如下的功能
(1.1) 向WiFi模块发送控制命令；
(1.2) 接收并解析WiFi模块发送的消息；
(1.3) 设置和查询WiFi模块的配置参数；
(1.4) 与游戏服务器端软件配合进行行棋的数据传输。WiFi模块将数据通过天线无线传输到WLAN网络2中，并通过WLAN
网络和Internet网络的接口，传输到Internet网络4中。
在本实施例中，采用型号为CG-WIFI-1000的WiFi模块，该模块拥有SOC芯片(System on a Chip,系统级芯片)，性价比高，性能稳定，内置WiFi协议栈和串口传输协议，包括地、TX发送、Rx接收和5V电源4个端口。 WiFi模块有自动和手动两种联网模式供用户选择，在本实施例中，采用自动联网模式。图3为WiFi模块自动连接WLAN网络的流程图，包括一下步骤
(2.1) WiFi上电复位；
(2.2) 扫描目标网络；
(2.3) 将扫描结果和网络设置的参数对比，若未匹配，返回步骤2，若匹配，继续步骤4;
(2.4) 连接目标网络；
(2.5) 若连接目标网络成功，则已连接上WLAN网络，若连接目标网络失败，则返回步骤2重新扫描网络。
其中，网络设置的参数包括
1.目标网络的BSSID (Basic Service Set Identifier,基本服务集标识符)，即目标网络的AP的MAC (Media Access Control，介质访问控制)地
址，每个AP都拥有唯一的MAC地址，以区分不同网络；
2. 目标网络的信道号；
3. 目标网络的SSID (Service Set Identifier,服务集标识符)，也叫ESSID，用来区分不同的网络，SSID通常由AP广播出来，简单说，SSID就是一个局域网的名称，只有设置为名称相同SSID的值的电脑才能互相通信；
4. 设备IP，即WiFi模块的IP地址；
5. 游戏服务器的IP地址；
6. 游戏服务器的端口号。
本实施例的WiFi模块支持最多7组基本参数设置，能最多连接7个目标网络。在当前区域内存在多于一个目标网络的情况下，WiFi模块将自动连接第一个可用网络。在使用时，用户只需在首次使用时一次性设置至少一组基本参数。之后，WiFi模块会在每次上电复位后自动扫描网络，如果检测到设置好的目标网络则自动进行连接，并在连接成功后向用户发出联网成功消息，用户接收到该消息后即可正常传输数据。在自动联网模式下，模块能自动扫描目标网络，断线会自动重连，无需用户的任何干预。当连接失败、网络断开或者重新扫描到目标网络时，WiFi模块会自动重新连接。当目标网络的AP已关闭或WiFi模块已经离开AP信号覆盖区域时，WiFi模块会进入自动扫描状态，直到再次扫描到可用网络。
在联网状态下，WiFi模块自动将接收到的有效数据在UART用户接口
(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter, 通用异步接收/发送装置)和无线网络接口之间转发。根据用户设置，WiFi模块支持RAW/UDP/TCP/
(原始数据格式/User Datagram Protocol用户数据报协议/ TransmissionControl Protocol传输控制协议)的网络数据传输，数据链路层可以进行UDP数据格式的数据转发。当WiFi模块的链路层使用UDP方式时，设备IP地址、服务器IP地址及服务端口号信息都必须符合TCP/IP协议规定设置，如果服务器与WiFi模块位于不同的子网，还需设置子网掩码和网关，否则将无法通信。
游戏服务器1和Internet 4相连，从Internet网络4上获取数据信息，
8对本方的行棋数据进行分析、处理和存储，并和对弈对方进行通信。游戏服 务器可以仅是一台能和对弈双方进行数据通信的通用计算机。
游戏服务器和Internet网络的联接，无线接入点AP 3和WLAN网络2 的连接，以及WLAN网络和Internet的连接都为现有技术，游戏服务器的 工作流程如图4所示，游戏服务器开始时等待WiFi模块的连接，若未收到 连接请求，则继续等待；若收到连接请求，则建立Socket连接(套接字连 接)。在正常情况下没有异常发生时，游戏服务器直接读取棋盘状态信息， 并对信息进行存储、分析和处理，并发送行棋指令或控制命令。若有异常发 生，或长时间未收到行棋指令时，将询问WiFi模块响应，并等待响应，若 收到响应则接着读取棋盘状态信息，若仍未收到响应，则继续询问WiFi模 块响应状态。
以两个实体电子棋盘终端A和B通过游戏服务器建立连接为例，包括 以下步骤
(3.1) 实体电子棋盘终端A发送和服务器的连接请求；
(3.2) 实体电子棋盘终端A和服务器建立连接；
(3.3) 实体电子棋盘终端A向服务器请求与实体电子棋盘终端B建立
连接；
(3.4) 服务器向实体电子棋盘终端B发送建立连接请求，包含A的地
址；
(3.5) 实体电子棋盘终端B同意或者拒绝与电子棋盘终端A建立连接；
(3.6) 服务器向电子棋盘终端A反馈电子棋盘终端B发送的信息；
(3.7) 若两者同意连接，电子棋盘终端A或B向服务器发送包含对方 地址的数据；
(3.8) 服务器向电子棋盘终端A或B发送包含对方地址的数据；
(3.9) 若某方要断开连接，则向服务器发送断开请求，含有A和B的 地址信息；
(3.10) 服务器收到某一方发来的断开请求，断开A和B的连接。 这种基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信方法中电子棋盘和服务器的
一次通信包括以下步骤
(1)微处理器7监测电子棋盘实体6的状态信息，将相关数据传输到
9WiFi模块8;
(2) WiFi模块8通过天线11将数据无线传输至无线接入点3，接入 WLAN网络2，并被传送到Internet网络4;
(3) 数据通过Internet网络4传送至游戏服务器1;
(4) 游戏服务器1对实体电子棋盘6的状态信息进行分析、处理和存 储，将本方的行棋数据传送给对弈对方；
(5) 对穽对方发送行棋指令给游戏服务器1;
(6) 游戏服务器1生成棋盘的控制命令，通过Internet传输数据，且 通过Internet和WLAN的接口进入WLAN网络2;
(7) 信号通过无线接入点3发送，天线11接收，进入WiFi模块8;
(8) WiFi模块8将数据传送到微处理器7;
(9) 微处理器7将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体。
其中，对于异地对弈，对弈对方可以和本方一样，通过对方的另一个电 子棋盘终端和游戏服务器实现无线网络通信，也可以通过传统的电子棋盘进 行有线通信，或者直接在计算机上下棋。另外，对弈双方也可以在同一个电 子棋盘上实现本地对弈，通过基于WLAN的无线网络通信方式，在游戏服 务器上实现数据存储。对于可以在棋盘上实现复盘的电子棋盘，也可以通过 无线通信方式将数据返回到实体电子棋盘实现复盘。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，并不能以此限定本发明实施的范 围，凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应仍属于本发 明覆盖的保护范围。
权利要求
1.一种基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统，包括和Internet网络(4)相连的游戏服务器(1)和WLAN网络(2)相连的无线接入点(3)，其特征在于还包括至少一个实体电子棋盘终端(5)，所述实体电子棋盘终端(5)包括电子棋盘实体(6)、用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器(7)、用于与游戏服务器(1)通过WLAN网络(2)和Internet网络(4)进行通信的WiFi模块(8)、用于存储数据和程序的存储器(9)、电源模块(10)以及天线(11)，微处理器(7)与电子棋盘实体(6)和WiFi模块(8)分别相连，天线(11)和WiFi模块(8)相连。
2. 根据权利要求1中所述的基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统， 其特征在于所述电子棋盘实体(6)可以是电子象棋棋盘、电子国际象 棋棋盘、电子围棋棋盘、电子五子棋棋盘和电子跳棋棋盘。
3. 根据权利要求1中所述的基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统， 其特征在于所述游戏服务器(1)是一台通用计算机，可以实现和对弈双 方的数据通信。
4. 根据权利要求1中所述的基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统， 其特征在于所述WiFi模块(8)采用CG-WIFI-1000芯片。
5. —种基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信的方法，其特征在于包括 以下步骤(1) 微处理器(7)监测电子棋盘实体(6)的状态信息，将相关数据 传输到WiFi模块(8);(2) WiFi模块(8)通过天线(11)将数据无线传输至无线接入点(3)， 接入WLAN网络(2)，并被传送到Internet网络(4);(3) 数据通过Internet网络(4)传送至游戏服务器(1);(4) 游戏服务器(1)对实体电子棋盘(6)的状态信息进行分析、处 理和存储，将本方的行棋数据传送给对弈对方；(5) 对弈对方发送行棋指令给游戏服务器(1);(6) 游戏服务器(1)生成棋盘的控制命令，通过Internet传输数据， 且通过Internet和WLAN的接口进入WLAN网络(2);(7) 信号通过无线接入点(3)发送，天线(11)接收，进入WiFi模 块(8);(8) WiFi模块(8)将数据传送到微处理器(7);(9) 微处理器(7)将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体。
全文摘要
本发明公开了一种基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信系统，包括和因特网相连的游戏服务器和WLAN网络相连的无线接入点，还包括至少一个实体电子棋盘终端，所述实体电子棋盘终端包括电子棋盘实体、用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器、用于与游戏服务器通过WLAN网络和Internet网络进行通信的WiFi模块、用于存储数据和程序的存储器、电源模块以及天线。本发明还公开了基于WiFi的实体电子棋盘的网络通信方法，通过WLAN网络实现和游戏服务器之间的无线通信。本发明在任何WLAN网络覆盖的区域都可以实现无线的对弈，本地对弈和异地对弈皆可。
文档编号H04L29/08GK101668039SQ200910144758
公开日2010年3月10日 申请日期2009年8月28日 优先权日2009年8月28日
发明者立 季, 锋 王 申请人:苏州翊高科技有限公司