专利名称：：基于移动设备远程控制的led显示屏系统及其通信方法
技术领域：
：本发明涉及信息通信领域，具体涉及一种基于移动设备远程控制的LED显示屏系统及其通信方法。
背景技术：
：随着LED显示屏的普及和成本的降低，LED显示屏已经成为公共场合信息宣传的一种重要工具。目前实现对LED显示屏的信息传输或更新的方法主要有(1)显示屏通过有线接口与计算机连接来实现更改。(2)通过无线GSM，GPRS网络来实现远程更改，发送端需计算机上的特定软件来编辑发送。对于利用无线远程传输信息的LED显示屏，还存在着以下问题1)由于GSM，GPRS网络带宽有限，显示屏的远程控制主要传输文字，图像，难以实现对视频远程传输及实时播放。2)信息发送传输之前，大部分数据处理需在发送端计算机平台上完成，发送地受到限制，难以实现便携式更改，实时随地性低。3)由于在计算机上实现，且需特定的编辑软件，附加成本过高。4)中国发明专利申请号200710028417.9公开了利用以太网无线传输信息，但需自架设服务器与无线网络连接，且大量数据处理仍然由在无线发送端前的服务器负责处理，附加成本过高。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供基于移动设备远程控制的LED显示屏系统及其通信方法。本发明通过如下技术方案实现基于移动设备远程控制的LED显示屏系统，所述移动设备包括具有3G通信网络功能的PDA、手机、上网本或MID，该LED显示屏系统包括数据处理与分配单元、LED显示屏和用于3G通信的无线接收模块，所述数据处理与分配单元由微处理器和分别与该微处理器连接的输入接口电路、外部数据存储电路、输出接口电路组成；数据处理与分配单元通过输入接口电路与所述无线接收模块连接，并通过输出接口电路与LED显示屏连接；数据处理与分配单元通过无线接收模块与处于3G无线网络服务范围中的所述移动设备进行通信。上述的LED显示屏系统中，数据处理与分配单元中的微处理器采用StrongARM处理器，接口输入电路与接口输出电路均采用USB接口电路；StrongARM处理器采用Linux系统，负责网络传输的控制、防火墙与路由的控制、动态网页生成、视频文件RM格式的实时解码、LED显示屏图像信号和控制信号的生成。上述的LED显示屏系统中，所述无线接收模块选用华为EM770模块。上述LED显示屏系统的通信方法为所述移动设备通过3G无线网络访问所述无线接收模块的IP地址与LED显示屏系统建立连接，移动设备与LED显示屏系统的通信配置和LED显示屏系统与移动设备的交互界面以网页形式呈现在移动设备的显示屏上。上述的通信方法中，LED显示屏系统通过路由规则将所述移动设备对无线接收模块IP地址的访问导向到数据处理与分配单元内嵌的网页，该网页的代码由数据处理与分配单元使用动态网页脚本语言生成。上述的通信方法中，移动设备通过网页的post机制向LED显示屏系统的数据处理与分配单元提交密码验证信息与配置信息，移动设备向LED显示屏系统传送视频文件采用HTTP顺序流式传输。上述的通信方法具体包括如下步骤(1)系统初始化无线接收模块接入3G无线网络，数据处理与分配单元分别跟无线接收模块和LED显示屏终端建立连接；(2)数据处理与分配单元监听网络端口，若有用户通过移动设备访问LED显示屏系统，则通过路由规则将用户对LED显示屏系统IP地址的访问导向到系统内嵌的网页，网页的内容含有密码验证信息的输入界面；(3)用户在移动设备的网页上输入密码验证信息，并通过网页post机制向所述数据处理与分配单元提交密码验证信息；(4)数据处理与分配单元读取用户提交的密码验证信息，若密码验证正确，则通过动态网页脚本语言PHP生成含有配置菜单的网页，同时将该网页发送给移动设备；若密码验证错误，则继续让用户重新输入密码信息；(5)用户在配置菜单的网页输入配置信息，并通过网页post机制向数据处理与分配单元提交配置信息，所述配置菜单的网页含有是否对视频文件进行实时播放的选项、对文件进行导入或删除管理的界面、图形文字大小与显示方式的设置界面。(6)数据处理与分配单元读取用户提交的配置信息，并分离出控制信息和附件信息，所述控制信息包括文字大小与显示方式(如文字的动态显示或文字的静态显示)信息，文件的导入或删除信息；附件信息包括文本、图像、视频文件；(7)数据处理与分配单元根据控制信息决定是否对视频文件进行实时播放。上述的通信方法中，步骤(7)进一步包括若需要对视频实时播放，则执行控制信息，采用HTTP顺序流式传输视频文件，并实时解码视频文件，同时生成LED显示屏图像信号并向LED显示屏终端输出；若不需要对视频实时播放，则执行控制信息，HTTP顺序流式传输视频文件，并将视频文件存放到外部存储器。上述的通信方法中，步骤(4)中若用户输入密码错误次数超过设定的次数，贝ljLED显示屏系统与移动设备断开连接。本发明具有如下优点及有益效果1.由于借助3G通信网络，不仅可以无线传输文字，图像，而且还可以快速传输视频文件，实现视频实时或非实时播放。2.由于显示屏系统由移动设备控制，发送端不受地域限制，实现了便携性更改，提高发送端实时随地性。3.不需要发送端在发送传输信息之前进行大量数据处理，无需架设服务器，提高发送端的移动设备通用性，只要求移动设备具有接入3G网络的功能即可。4.LED显示屏系统与移动设备的良好网页交互界面，方便用户配置功能与管理，具有人性化且不易出错特点。图1为实施方式中LED显示屏系统与移动设备的结构框图。图2为图1中LED显示屏系统的数据处理与分配单元结构框图。图3为LED显示屏系统与移动设备的通信方法的流程图。l.移动设备2.3G无线网络3.无线接收模块4.数据处理与分配单元5丄ED显示屏终端6.微处理器7.输入接口电路8.外部数据存储电路9.输出接口电路具体实施例方式如图l，本实施方式中LED显示屏系统包括符合3G通信标准的无线接收模块，数据处理与分配单元，LED显示屏组成。无线接收模块选用华为EM770模块，其支持WCDMA网络的通信。首先用户使用移动设备(手机、上网本、PDA、MID)接入3G网络通过访问LED显示屏系统的IP地址与符合3G通信标准的无线接收模块建立实时连接，无线接收模块向数据处理与分配单元发出请求信息，并由数据处理与分配单元动态生成含有用户验证界面的网页代码并将其通过无线接收模块向用户移动设备发送验证信息。此时，移动设备与系统的交互界面以网页形式呈现在用户面前，网页首先显示密码验证界面，当用户密码验证正确时，数据处理与分配单元向用户推送功能配置菜单的网页界面。其后，用户通过移动设备在网页上配置显示屏显示功能，配置功能包括是否对文件进行导入或删除管理，图形文字大小与显示方式的设置，视频定时播放或实时播放的选项。当用户配置完毕，提交配置菜单，此时数据显示屏系统根据菜单配置向LED显示屏终端做出相应的控制动作，若有文件传输，数据处理与分配单元则与移动设备建立网络传输，并且文件采用HTTP顺序流式传输。如图2，数据处理与分配单元在硬件层面上属于一个工业级一体化嵌入式高档微机，它由微处理器、接口输入电路、外部数据存储电路、接口输出电路组成。其中接口输入电路连接无线通信模块，接口输出电路外接LED显示屏终端。微处理器选用StrongARM处理器，接口输入电路与输出电路使用USB接口。数据处理与分配单元软件上采用Linux系统，主要负责网络传输的控制、系统防火墙与路由的控制、动态网页生成，视频文件RM格式的实时解码，LED显示屏图像信号和控制信号的生成。数据处理与分配单元支持的解码视频文件格式为RM(RealMedia)格式。当数据处理与分配单元接收到配置信息后，分离出控制信息与文件内容信息，文件信息包括视频文件，图案文件。若需要实时播放，则直接将RM文件实时解码并生成显示屏的图像信号再通过USB接口传送到LED显示屏终端。用户使用移动设备PDA、3G手机、上网本、MID(MobileInternetDevice,移动互联网设备)接入3G网络并通过访问LED显示屏系统的IP地址与LED显示屏系统建立连接，其连接形式采用网页形式的实时交互界面，且网页的代码由LED显示屏系统实时动态生成。在网页交互界面上实现用户的密码验证，显示屏显示功能配置以及文件的网络传输。如图3，LED显示屏系统与移动设备的通信方法的步骤如下(1)系统初始化无线通信模块接入WCDMA网络，数据处理与分配单元分别跟无线通信模块，LED显示屏终端的连接信号畅通。(2)数据处理与分配单元监听网络80端口，若有用户通过移动设备访问系统，则通过路由规则将用户对系统IP地址的访问导向到系统内嵌的网页，网页的内容含有密码验证信息的输入界面，其中路由规则主要是使用Linux上的iptables规则，将向数据处理与分配单元传送的数据封包在进入nat的PREROUTING链时定向到数据处理与分配单元的自在网域地址，实现数据封包传递。(3)用户在网页上输入密码验证界面输入密码验证信息，并通过网页post机制向数据处理与分配单元提交密码验证信息。(4)数据处理与分配单元读取用户提交的密码验证信息，若密码验证正确，则通过动态网页脚本语言PHP生成并向用户推送含有配置菜单的网页。若密码验证错误，则继续让用户重新输入密码信息，若用户输入密码错误次数超过3次，此时，系统与移动设备断开连接。(5)用户在配置菜单的网页上输入配置信息，并通过网页post机制向数据处理与分配单元提交配置信息。配置信息含有是否对视频文件进行实时播放的选项信息、对文件进行导入或删除管理的信息、图形文字大小与显示方式(文字的动态显示或文字的静态显示)的信息，附件信息。(6)数据处理与分配单元读取用户提交的配置信息，并分离出控制信息和附件信息，其中附件信息主要包括文本、图像、视频文件，控制信息包括是否对视频文件进行实时播放的选项信息、对文件进行导入或删除管理的信息、图形文字大小与显示方式的信息。(7)数据处理与分配单元根据控制信息是否对视频文件进行实时播放进行相应操作。若需要对视频实时播放，则执行控制信息，HTTP顺序流式传输视频文件，并实时解码RM文件，生成LED显示屏图像信号向LED显示屏终端输出。若不需要对视频实时播放，则执行控制信息，HTTP顺序流式传输视频文件，并将其存放到外部存储器。(8)当文件传输完毕，断开系统与移动设备的网络连接，通信结束。权利要求1、基于移动设备远程控制的LED显示屏系统，所述移动设备包括具有3G通信网络功能的PDA、手机、上网本或MID，其特征在于该LED显示屏系统包括数据处理与分配单元、LED显示屏和用于3G通信的无线接收模块，所述数据处理与分配单元由微处理器和分别与该微处理器连接的输入接口电路、外部数据存储电路、输出接口电路组成；数据处理与分配单元通过输入接口电路与所述无线接收模块连接，并通过输出接口电路与LED显示屏连接；数据处理与分配单元通过无线接收模块与处于3G无线网络服务范围中的所述移动设备进行通信。2、根据权利要求1所述的基于移动设备远程控制的LED显示屏系统，其特征在于数据处理与分配单元中的微处理器采用StrongARM处理器，接口输入电路与接口输出电路均采用USB接口电路；StrongARM处理器采用Linux系统，负责网络传输的控制、防火墙与路由的控制、动态网页生成、视频文件RM格式的实时解码、LED显示屏图像信号和控制信号的生成。3、根据权利要求1所述的基于移动设备远程控制的LED显示屏系统，其特征在于所述无线接收模块选用华为EM770模块。4、用于权利要求1所述LED显示屏系统的通信方法，其特征在于所述移动设备通过3G无线网络访问所述无线接收模块的IP地址与LED显示屏系统建立连接，移动设备与LED显示屏系统的通信配置和LED显示屏系统与移动设备的交互界面以网页形式呈现在移动设备的显示屏上。5、根据权利要求3所述的通信方法，其特征在于LED显示屏系统通过路由规则将所述移动设备对无线接收模块IP地址的访问导向到数据处理与分配单元内嵌的网页，该网页的代码由数据处理与分配单元使用动态网页脚本语言生成。6、根据权利要求4所述的通信方法，其特征在于移动设备通过网页的post机制向LED显示屏系统的数据处理与分配单元提交密码验证信息与配置信息，移动设备采用HTTP顺序流式向LED显示屏系统传送视频文件。7、根据权利要求16任一项所述的通信方法，其特征在于包括如下步骤(1)系统初始化无线m^接收模块接入3G无线网络，数据处理与分配单元分别跟无线皿接收模块和LED显示屏终端建立连接；(2)数据处理与分配单元监听网络端口，若有用户通过移动设备访问LED显示屏系统，则通过路由规则将用户对LED显示屏系统IP地址的访问导向到系统内嵌的网页，网页的内容含有密码验证信息的输入界面；(3)用户在移动设备的网页上输入密码验证信息，并通过网页post机制向所述数据处理与分配单元提交密码验证信息；(4)数据处理与分配单元读取用户提交的密码验证信息，若密码验证正确，则通过动态网页脚本语言PHP生成含有配置菜单的网页，同时将该网页发送给移动设备；若密码验证错误，则继续让用户重新输入密码信息；(5)用户在配置菜单的网页输入配置信息，并通过网页post机制向数据处理与分配单元提交配置信息，所述配置信息含有是否对视频文件进行实时播放的选项；(6)数据处理与分配单元读取用户提交的配置信息，并分离出控制信息和附件信息，所述控制信息包括文字大小与显示方式，文件的导入或删除；所述附件信息包括文本、图像、视频文件；(7)数据处理与分配单元根据控制信息决定是否对视频文件进行实时播放。8、根据权利要求7所述的通信方法，其特征在于步骤(7)进一步包括若需要对视频实时播放，则执行控制信息，采用HTTP顺序流式传输视频文件，并实时解码视频文件，同时生成LED显示屏图像信号并向LED显示屏终端输出；若不需要对视频实时播放，则执行控制信息，HTTP顺序流式传输视频文件，并将视频文件存放到外部存储器。9、根据权利要求8所述的通信方法，其特征在于步骤(4)中若用户输入密码错误次数超过设定的次数，则LED显示屏系统与移动设备断开连接。全文摘要本发明提供了基于移动设备远程控制的LED显示屏系统及其通信方法。该系统由符合3G通信标准的无线接收模块，数据处理与分配单元，LED显示屏组成。其通信方法为用户使用移动设备(PDA、3G手机、上网本、MID)通过访问LED显示屏系统的IP地址与LED显示屏系统建立连接，其连接形式采用网页形式的实时交互界面。在网页交互界面上实现用户的密码验证，显示屏显示功能配置以及文件的网络传输。本发明极大提高发送端的便携性与通用性。此外，良好的网页交互界面便于用户对显示屏的配置与管理。文档编号G09F9/33GK101640010SQ200910041979公开日2010年2月3日申请日期2009年8月19日优先权日2009年8月19日发明者林土胜,谢桂泉申请人:华南理工大学