一种基站数据采集装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及了一种基站数据采集装置。该装置包括：控制部分、数据采集部分、数据发送部分、数据存储部分和状态指示部分，在采集控制器的控制下，数据采集部分采集六种制式八种应用模式的基站信息、GPS坐标和时间，数据发送部分可通过蓝牙发送到操作终端，也可以通过3G无线网络发送到计算机后台。在操作终端未开启时，存储模块将数据存储在设备内部存储器，状态指示部分显示设备各个模块的运行状态和电源状态。该装置可适用于室内或车载，基站信息采集全面，存储容量大、速度快、接口简单，具有较强的时间校准功能，满足实时性应用场景的要求。
【专利说明】一种基站数据采集装置
【技术领域】
[0001]本发明属于基站定位服务和小区数据采集【技术领域】，具体涉及一种基站数据采集
装直。
【背景技术】
[0002]随着无线通讯技术的发展，无线定位服务日益受到业界的关注，运营商每年都会新建或搬迁基站，一些定位服务需要基于基站的位置、经纬度或小区号进行业务应用，如紧急用户呼叫位置定位、智能交通运输定位、相关犯罪活动跟踪定位等，通常情况下，定位服务是基于基站的小区号Cell-1d或者测量到达时间差OTDOA等定位方法。
[0003]专利申请号为200610101057.6《一种采集基站位置数据的方法》中，仅公开了采集基站位置数据的方法，但对于实时性的数据采集时间和基站数据存储未能提供很好的方法。对于一些如紧急事件或犯罪分子实时跟踪定位，事件的当前时间记录和存储非常重要。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明特提出一种集六种网络制式采集功能于一体的一种基站数据采集装置。该装置可适用于室内或车载，属于低功耗设备，装置本身的发热量小，基站信息采集全面，数据存储SD卡具有容量大、速度快、接口简单等优点，具有较强的时间校准功能，满足实时性应用场景的要求。
[0005]本发明的技术方案如下:
本发明的一种基站数据采集装置包括:控制部分、数据采集部分、数据发送部分、数据存储部分和状态指示灯，在控制部分的控制下，数据采集部分采集六种制式8种应用模式的基站信息、GPS坐标和时间，数据发送部分通过蓝牙发送到操作终端，在操作终端未开启时，存储模块将数据存储在设备内部存储器，状态指示灯显示设备各个部分的运行状态和电源状态。
[0006]所述控制部分包括:两片MSP430F5438微控制器(简称F5438)和一片FPGA ；
所述数据采集部分包括:七个无线通信终端和一个WIFI终端，用以基站信息数据的采
集;
所述七个无线通信终端具体为:WCDMA_only、TD_only、移动GSM、联通GSM、TD、WCDMA及CDMA ；
所述数据发送部分包括:一个蓝牙模块，用以数据的传输，和一个GPS模块用以获取经纬度和时间；
所述数据存储部分包括:一个SD存储器，用以保存数据。
[0007]所述控制部分的两片F5438均与FPGA、移动GSM、联通GSM、TD、WCDMA、CDMA、WIF1、蓝牙模块、SD存储器及GPS模块采用串行接口连接，两片F5438之间采用SPI接口连接；控制部分的FPGA与WCDMA_only及TD_only两个无线通信终端相连接，使用这两个通信终端即可获取八种应用模式的基站数据。[0008]本发明的基站数据采集装置将基站数据采集下来，通过无线通道将数据传输到pad或手机设备里，采集的基站数据主要有主基站号、邻区基站号、基站场强、基站的经纬度和当前的时间。该装置具有独立的供电电源和独立的数据存储功能，既能实时为用户输出基站数据，也能将数据保存在装置里面供用户独立读取。装置外壳设计小巧，允许其方便地应用在各种场合，无论是大城市，聚集区，小镇还是村落都能快速地进行基站探测。小巧的外形和精确的探测可以让用户在短时间进行大范围的探测。
[0009]本发明的装置运行的总体流程图如图2所示，程序完全按照模块化设计，具有很高的可移植性。
[0010]总体流程如下:
步骤一:开机初始化。所有外围器件和模块上电的时候均需要做初始化处理，包括设置蓝牙连接和密码、开启无线通信终端射频通道、检测SD卡文件格式等；
步骤二:网络注册。不同的无线通讯终端需注册到不同的运营商下，对于WCDMA或者TD需要设置进行2G-3G自适应，对于WCDMA_only和TD_only需要强制选择3G网络；
步骤三:获取基站参数数据。定时获取基站和GPS信息，同时对原始信息进行打包加
LU O
[0011]步骤四:数据传输和存储、备份。通过蓝牙将打包加密后的数据实时传输到控制终端，或者通过3G无线网络发送到计算机后台，同时备份数据到SD卡；
步骤五:整机状态检测和显示。定时检测外设和模块状态，并通过状态指示灯显示。
[0012]本发明的工作过程如下:
1、开机自检
设备开机第一步首先执行开机自检，由控制器检测无线通信终端和外部模块是否存在、是否工作正常等。初始化流程如图3所示，具体步骤如下:
步骤一:电压检测。若电压满足要求则开启各个模块，电压偏低则将电源指示灯变红，指示需充电。
[0013]步骤二:蓝牙初始化。若蓝牙未初始化则初始化蓝牙ID和密码设置，若设置失败则状态指示灯闪烁。
[0014]步骤三:检测SD卡。检测是否有SD卡，是否文件系统完好可用，若检测失败则状态指示灯闪烁。
[0015]步骤四:检测无线通信终端是否正常注册网络。若未正常注册则定时尝试注册，并将对应状态指示灯闪烁。
[0016]步骤五:检测GPS模块。通过回读GPS数据来检测GPS是否正常工作。若检测失败则状态指示灯闪烁。
[0017]步骤六:检测操作终端是否连接蓝牙，若已连接将初始化状态上报。
[0018]2、数据采集
控制器使用UART串口发送AT指令与无线通信终端交互，波特率为115200，进行的操作包括获取模块状态、模块开关机、模块重启、获取基站信息、查询信号强度、查询其他基站参数等，其控制流程如图4所示，具体步骤如下:
步骤一:等待无线通信终端完成网络注册。如果未注册成功，将定时进行重新注册。
[0019]步骤二:发送获取基站数据AT指令到七个无线通信终端，等待无线通信终端回复数据。
[0020]步骤三:发送获取主小区场强信息AT指令到七个无线通信终端，等待无线通信终端回复数据。
[0021]步骤四:获取GPS经纬度和时间信息。
[0022]3、数据发送与数据加密
数据发送部分的蓝牙模块采用从设备模式，控制部分的F5438通过UART串口控制蓝牙模块，波特率设置为115200。操作终端与蓝牙模块匹配成功，建立连接后，操作终端可通过指令进行相关设置。
[0023]步骤一:设置是否想操作终端上报数据、上报时间间隔。若设置为不主动上报数据模式，操作终端可通过发送获取数据指令获取单次基站数据。
[0024]步骤二:设置是否进行数据加密。
[0025]步骤三:设置是否将数据通过3G无线网络上报到计算机后台。
[0026]所有命令的发送和回馈采用明文传输，所有基站数据回传均采用密文传输存储，由于进行复杂的乘除运算中需要消耗大量的CPU资源，为了兼顾数据采集的速度，故采用字符替换方式加密，加密公式与设备ID号等相关。
[0027]4、数据存储
数据存储模块在控制部分检测不到操作终端存在的情况下会自动开启，也可以在操作终端发送特定的指令后开启或关闭。数据存储模块自带FAT32文件系统，理论支持SG以下SD卡。控制部分通过UART串口对SD卡进行读写操作，波特率为115200。文件存储格式为txt，可以方便的在各种操作系统中打开和编辑。
[0028]文件夹以开机后从GPS中获取到的日期(格林尼治日期)来命名。
[0029]txt文件名为小写英文字母及阿拉伯数字组成，共8个字符。第一个字符为“a”到“z”，该编号为组编号。
[0030]接下来的6个数字字符为当天的格林尼治日期，由年份的后两位加月日四位数字组成。
[0031]最后一位为小写英文字母，由“a”开始往后到“z”编号。
[0032]5、设备工作状态指示
设备前面板一共有状态指示灯11个，分别为:
七个无线通信终端运行状态指示灯 蓝牙运行状态指示灯 GPS运行状态指示灯 SD存储器运行状态指示灯 电源状态指示灯
此10个指示灯为单色LED灯。七个无线通信终端运行状态指示灯在无线通信终端“AT ”指令不通时熄灭；在网络注册失败、获取基站数据设备等异常状态时，以Is频率闪烁；正常时长亮。电源指示灯为双色LED灯，电池电量不足时显示红色，正在充电时红色闪烁，系统正常运行时显示绿色。
[0033]与本设备相关的内外部组成及其功能和数据说明见下表:
【权利要求】
1.一种基站数据采集装置，包括:控制部分、数据采集部分、数据发送部分、数据存储部分和状态指示灯，其特征在于:在控制部分的控制下，数据采集部分采集六种制式八种应用模式的基站信息、GPS坐标和时间，数据发送部分通过蓝牙将加密数据发送到操作终端，在操作终端未开启时，数据存储部分将数据存储在设备内部存储器，状态指示灯显示设备各个部分的运行状态和电源状态； 所述控制部分包括:两片F5438微控制器和一片FPGA ； 所述数据采集部分包括:七个无线通信终端和一个WIFI终端，用于基站信息数据的采集; 所述七个无线通信终端具体为:WCDMA_only、TD_only、移动GSM、联通GSM、TD、WCDMA及CDMA ； 所述数据发送部分包括:一个蓝牙模块用于数据的传输，和一个GPS模块用以获取经纬度和时间； 所述数据存储部分包括:一个SD存储器，用于保存数据； 装置运行的总体流程按照模块化设计，具有可移植性。
2.根据权利要求1所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:所述控制部分的两片F5438均与FPGA、移动GSM、联通GSM、TD、WCDMA、CDMA、WIF1、蓝牙模块、SD存储器及GPS模块采用串行接口连接，两片F5438之间采用SPI接口连接；控制部分的FPGA与WCDMA_only及TD_only两个无线通信终端相连接。
3.根据权利要求1所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:所述装置运行的总体流程，步骤为: 步骤一:开机初始化，所有外围器件和模块上电的时候均需要做初始化处理，包括设置蓝牙连接和密码、开启无线通信终端射频通道、检测SD卡文件格式； 步骤二:网络注册，不同的无线通讯终端需注册到不同的运营商下，对于WCDMA或者TD需要设置进行2G-3G自适应，对于WCDMA_only和TD_only需要强制选择3G网络； 步骤三:获取基站参数数据，定时获取基站和GPS信息，同时对原始信息进行打包加密； 步骤四:数据传输和存储、备份，通过蓝牙将打包加密后的数据实时传输到控制终端，或者通过3G无线网络发送到计算机后台，同时备份数据到SD卡； 步骤五:整机状态检测和显示，定时检测外设和模块状态，并通过状态指示灯显示。
4.根据权利要求3所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:所述装置的初始化流程具体步骤为: 步骤一:电压检测，若电压满足要求则开启各个模块，电压偏低则将电源指示灯变红，指示需充电； 步骤二:蓝牙初始化，若蓝牙未初始化则初始化蓝牙ID和密码设置，若设置失败则状态指示灯闪烁； 步骤三:检测SD卡，检测是否有SD卡，是否文件系统完好可用，若检测失败则状态指示灯闪烁； 步骤四:检测无线通信终端是否正常注册网络，若未正常注册则定时尝试注册，并将对应状态指示灯闪烁；步骤五:检测GPS模块，通过回读GPS数据来检测GPS是否正常工作，若检测失败则状态指示灯闪烁； 步骤六:检测操作终端是否连接蓝牙，若已连接将初始化状态上报。
5.根据权利要求3所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:所述获取基站参数数据具体步骤为: 控制器使用UART串口发送AT指令与无线通信终端交互，进行的操作包括获取模块状态、模块开关机、模块重启、获取基站信息、查询信号强度、查询其他基站参数，步骤如下:步骤一:等待无线通信终端完成网络注册，如果未注册成功，将定时进行重新注册；步骤二:发送获取基站数据AT指令到七个无线通信终端，等待无线通信终端回复数据； 步骤三:发送获取主小区场强信息AT指令到七个无线通信终端，等待无线通信终端回复数据； 步骤四:获取GPS经纬度和时间信息。
6.根据权利要求3所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:数据传输包括如下步骤: 步骤一:设置是否想操作终端上报数据、上报时间间隔，若设置为不主动上报数据模式，操作终端可通过发送获取数据指令获取单次基站数据； 步骤二:设置是否进行数据加密； 步骤三:设置是否将数据通过3G无线网络上报到计算机后台； 所有命令的发送和回馈采用明文传输，所有基站数据回传均采用密文传输存储，采用字符替换方式加密，加密公式与设备ID号相关。
7.根据权利要求3所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:数据存储具体为: 数据存储模块在控制部分检测不到操作终端存在的情况下会自动开启，也可以在操作终端发送特定的指令后开启或关闭，数据存储模块自带FAT32文件系统，控制部分通过UART串口对SD卡进行读写操作，波特率为115200，文件存储格式为txt，方便的在各种操作系统中打开和编辑。
8.根据权利要求1所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:状态指示灯共11个，分别为:七个无线通信终端运行状态指示灯、一个蓝牙运行状态指示灯、一个GPS运行状态指示灯、一个SD存储器运行状态指示灯、一个电源状态指示灯；电源指示灯为双色LED灯，其余为为单色LED灯。
9.根据权利要求7所述的一种基站数据采集装置，其特征在于:所述数据采集的文件存储格式为txt，文件名为小写英文字母及阿拉伯数字组成，共8个字符，第一个字符为a到z，该编号为组编号，接下来的6个数字字符为当天的格林尼治日期，由年份的后两位加月日四位数字组成，最后一位为小写英文字母，由”开始往后到z编号。
【文档编号】H04W24/00GK103906093SQ201410162367
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年4月22日 优先权日:2014年4月22日
【发明者】张小兵, 莫荣军, 邵达成, 郑志强, 阙劲峰, 黄晓雄, 徐运海 申请人:广州汇智通信技术有限公司