专利名称：基于3g网络的实体电子棋盘的网络通信系统和方法
技术领域：
本发明涉及网络通信技术领域，尤其涉及基于3G(Third Generation,
第三代移动通信)网络，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》 一文中报道了 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，随着当今第三代移动通信技术的不断发展和成熟，3G网络 越来越广，数据通信速率和传输质量越来越高，非常适合作为电子棋盘之间 通信的载体。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于3G网络的实体电子棋盘的 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3G的 无线网络和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3G网络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10相连的游戏服务器1，还包括至少 一 个实体电子棋盘终 端2，所述实体电子棋盘终端包括电子棋盘实体3、用于监测电子棋盘状态 和发送、接收行棋指令的微处理器4、用于与游戏服务器通过Internet网络 10和3G网络9进行通信的3G模块5、用于存储数据和程序的存储器6、电 源模块7以及天线8，微处理器4与电子棋盘实体3和3G模块5分别相连， 天线8和3G模块5相连。
本发明基于3G网络的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3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，可以实现和对弈双方的数据通信。
所述3G模块5采用SIM公司的SIM5210芯片。
本发明还提出了一种基于3G网络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4监测电子棋盘实体3的状态信息，将相关数据传输到 3G模块5;
(2) 3G模块5通过天线8将数据无线传输给3G网络9，并被传送到 Internet网络10;
(3) 数据通过Internet网络10传送至游戏服务器1;
(4) 游戏服务器1对实体电子棋盘3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InternetlO传输数据， 且通过Internet和3G网络的接口进入3G网络9;
(7) 信号通过天线8接收，进入3G模块5;
(8) 3G模块5将数据传送到微处理器4;
(9) 微处理器4将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体3。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3G网络的地
方实现对弈；
2. 可以用于本地对穽，对弈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3G网络和对方实现通信；
4. 3G网络的全面覆盖，使此实体电子棋盘的应用区域很广；
5. 3G网络技术成熟，且价格低廉，使实体电子棋盘工作性能稳定，且 有利于普遍推广。
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3G网络通信系统结构示意
图2为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实体电子棋盘终端的局部电路原理图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；2实体电子棋盘终端；3电子棋盘实体；4微 处理器；5 3G模块；6存储器；7电源模块；8天线；9 3G网络；10 Internet网络。
具体实施例方式
实施例本发明的基于3G网络的实体电子棋盘的网络通信系统如图1 所示，包括和Internet网10相连的游戏服务器1，还包括至少一个实体电 子棋盘终端2。所述实体电子棋盘终端包括电子棋盘实体3如图2所示，包 括用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器4、用于与游戏 服务器通过Internet网络和3G网络9进行通信的3G模块5、用于存储数 据和程序的存储器6、电源模块7以及天线8，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。
5200910144786.3
说明书第4/6页
微处理器4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3相连，接收电子棋盘实体3传输过来的数据信息，将数据输出给3G 模块5。 3G模块5将数据通过天线8无线传输到3G网络9中，并通过3G 网络和Internet网络的接口 ，传输到Internet网络10中。
本实施例的3G模块内采用SIMCOM公司的SIM5210芯片。SIM5210 是一款支持HSDPA/WCDMA/GSM/GPRS/EDGE的模块，支持高达7.2Mbps 的下行速率和384Kbps的上行速率。SIM5210和用户身份识别卡(SIM卡)、 微处理器的连接如图3所示。3G模块和微处理之间的串口接口包括如下引 脚数据终端准备好指示引脚DTR (Data Terminal Ready )、接收数据引脚 RXD (Receive Data)、发送数据引脚TXD ( Transmit Data)、请求发送引脚 RTS (Request to Send)、清零引脚CTS (Clear to Send)、响铃指示器RI
(Ring Indicator )、数据载波检测DCD ( Data Carrier Detection)。其中， TXD、 RXD为数据线，RTS、 CTS为状态线，DTR、 DCD和RI为控制线。 SIM5210的RTS、 CTS、 DTR、 DCD和RI分别连接微处理器的CTS、 RTS、 数据准备好DSR (Data Set Ready)、 DCD和RI引脚。SIM5210的TXD发 送连接微处理的RXD接收，SIM5210的RXD接收连接微处理器的TXD发 送。另外，微处理器输出信号接SIM5210的POWER—ON开机和关机引脚， 在开机或关机时，需要将此引脚拉低至少80ms。
SIM5210作为数据通信端，而微处理器作为数据传输终端。微处理器通 过串口发送AT指令集，控制SIM5210和收发数据。串口的波特率可以设置， 默认值为115200bps。当波特率设置完成以后，需要间隔3 5秒再进行发送 AT指令集。SIM5210的VDD—EXT引脚连接微处理，在3G模块正常工作 时对外输出2.6V左右电压信号，微处理器可以通过该引脚电位的高低判断 3G模块是处于上电状态还是掉电状态。
SIM5210和用户识别卡(SIM卡)之间连接的引脚包括供电引脚 V_USIM( Voltage Supply for SIM card )、 SIM卡数据输出引脚USIM—DATA (SIM Data Output)、 SIM卡时钟引脚USIM—CLK (SIM Clock)和SIM 卡重置引脚USIM—RESET (SIM Reset),分别连接SIM卡上的电压端口 VCC、输入输出I/0端口、时钟端口 CLK和重置端口 RST。 SIM卡可直接 插入至SIM卡的插座中，支持1.8V和3.0V的SIM卡。根据插入SIM卡的类型，SIM5210可自动识别，并通过"V—USIM"引脚提供相应的电源。
另外，SIM5210的VBAT端口为模块的电源输入脚，电源电压的范围 为3.4V 4.4V，通常电压为4.0V，需要至少2A电流输入。VRTC端口是实 时时钟的引脚，输入电源电压的范围为1.2V 2.0V，通常电压为1.8V，需 要20uA电流输入，可外接纽扣电池提供实时时钟的电源。
3G模块5的SIM5210内嵌TCP/IP协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol,传输控制协议/网际协议)，它通过AT指令集完 成TCP/IP通信连接和数据传输。SIM5210将行棋数据通过3G网络无线传 送到基站。基站的互通功能单元完成无线数据业务和IP接入网的互通，实 现行棋数据的Internet接入。在Internet的另 一端连接的服务器对数据进行 接收，可对行棋数据进行分析、处理和存储，并将行棋数据传输至对弈方的 棋盘终端。游戏服务器1可以仅是一台能和对弈双方进行数据通信的通用计 算机。
我们以通过UDP协议对IP地址为192.168.0.1、端口号为80的服务器 发送行棋数据为例，包括如下过程为
1. 激活分组数据规程的内容，并建立套接字 AT+NETOPEN- "TCP", 80
2. 发送行棋数据
AT+UDPSEND- "Data", "192.168.0.1"， 80
3. 关闭套接字，并撤销分组数据规程的内容-AT-NETCLOSE
电子棋盘实体和微处理的连接、游戏服务器和Internet的联机以及3G 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1开始时等待3G模块5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3G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3G模块响应状态。
这种基于3G的实体电子棋盘的网络通信的方法，包括以下步骤
7(1) 微处理器4监测电子棋盘实体3的状态信息，将相关数据传输到 3G模块5;
(2) 3G模块5通过天线8将数据无线传输给3G网络9，并被传送到 Internet网络10;
(3) 数据通过Internet网络10传送至游戏服务器1;
(4) 游戏服务器1对实体电子棋盘3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InternetlO传输数据， 且通过Internet和3G网络的接口进入3G网络9;
(7) 信号通过天线8接收，进入3G模块5;
(8) 3G模块5将数据传送到微处理器4;
(9) 微处理器4将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体3。
其中，对于异地对弈，对穽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3G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3G网络的实体电子棋盘的网络通信系统，包括和Internet网(10)相连的游戏服务器(1)，其特征在于还包括至少一个实体电子棋盘终端(2)，所述实体电子棋盘终端包括电子棋盘实体(3)、用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器(4)、用于与游戏服务器通过Internet网络和3G网络(9)进行通信的3G模块(5)、用于存储数据和程序的存储器(6)、电源模块(7)以及天线(8)，微处理器(4)与电子棋盘实体(3)和3G模块(5)分别相连，天线(8)和3G模块(5)相连。
2. 根据权利要求1中所述的基于3G网络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(3)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3G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3G网络的实体电子棋盘的网络通信 系统，其特征在于所述3G模块(5)采用SIM5210芯片。
5. —种基于3G网络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(4)监测电子棋盘实体(3)的状态信息，将相关数据 传输到3G模块(5);(2) 3G模块(5)通过天线(8)将数据无线传输给3G网络(9)，并 被传送到Internet网络(10);(3) 数据通过Internet网络(10)传送至游戏服务器(1);(4) 游戏服务器(1)对实体电子棋盘(3)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 (10)传输 数据，且通过Internet和3G网络的接口进入3G网络(9);(7) 信号通过天线(8)接收，进入3G模块(5);(8) 3G模块(5)将数据传送到微处理器(4);(9) 微处理器(4)将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体(3)。
全文摘要
本发明公开了一种基于3G网络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，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3G网络和Internet网络进行通信的3G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3G的实体电子棋盘的网络通信的方法，通过3G网络实现和游戏服务器之间的无线通信。本发明在任何3G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H04L29/08GK101662498SQ20091014478
公开日2010年3月3日 申请日期2009年9月1日 优先权日2009年9月1日
发明者立 季, 锋 王 申请人:苏州翊高科技有限公司