专利名称：用于安全监控的手持终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及安全监控技术，特别涉及使用移动通信手持终端进行安全监控的技术。
背景技术：
从20世纪50年代末开始，在以微电子技术、信息技术、自动化技术、新材料开发、航空航天技术、生物工程为特征的新科技革命的推动下，世界各国掀起了新工业革命的浪潮，人们对电子电器、工业设备、先进能源的广泛使用，使生产力有了迅猛的发展。
但是，人类在享受现代文明所带来的便捷和舒适的同时，也将许多危险隐藏在背后，火灾、有害气体泄漏、瓦斯爆炸、甚至核辐射等，威胁或剥夺了很多的宝贵的生命。前苏联基辅市的切尔诺贝利核电站核泄漏事件举世震惊，而我国近年来的煤矿瓦斯爆炸、透水事故频频发生也使得煤炭安全生产形势骤然紧张，引起了国人的强烈关注。现在安全监控与预报已成为一个重要研究课题，由于人们常常是在不知情的情况下受到伤害、甚至被剥夺生命，如何更好地保护人身的安全，预防事故的发生，全球的科学家都在为此付出努力。
安全监控通常在事故高发地区经常采用，工矿企业、研究机构、公共场合中，火灾、气体泄漏、瓦斯爆炸等事故容易发生，所以在这些场合需要安装监视设备，通过监视传感器获得信息，然后传送给警报装置。目前这些监视设备只能监控一定的范围，而且多是固定于某个位置，对于某些重要地点的监控效果比较好。但是作为被监控对象之一的人的活动范围是非常的广泛的，很多时候，人的绝大部分的活动范围是没有相应的监控设备的，这使得目前的安全监控解决方案对于人身安全的保护上有相当大的局限性。同时，监控设备一般是位置固定的，如果要实现在大范围设置监控，则需要投入大量的设备导致成本高昂。而且监控器由于覆盖范围有限的原因，不同设备之间还往往存在监控盲区。
目前的安全监控解决方案，在技术上实现时，通常是在危险发生时，监控设备一般发出声、光等信息，以此唤起人的注意；或者仅仅只传送原始监控点图像，由人来分析是否有危险的预兆，但是人往往由于睡眠、生理条件限制等原因不能正确获得信息，仍然导致事故的发生。
综上所述，目前的安全监控解决方案，存在着很大的安全隐患，还不够保证人身安全，为了提高安全系数，减少事故的发生，需要对现下流行的安全监控技术进行重大的改进。随着社会信息化程度的不断提高，社会各行各业需要实施安全监控的范围大大增加，由传统的安防监控向新一代监控发展，监控设备采用嵌入式实时操作系统与视频高压缩算法，与网络系统相结合等等，实现对大量视频数据实时的和无地域性阻碍的传输，从而达到资源共享，为人们提供更方便、更快捷、更有效、更安全的安全监控解决方案迫在眉睫。
同样，在生活中主动地获取相关监控信息，可以为生活提供极大的便利。比如，如果能在婴儿的被窝或者体表放一个带无线通信功能温度监控仪器，而主人又可以通过自己的随身手机随时知道婴儿是否发烧，睡眠温度是否合适，睡的是不是很好，将非常有利于婴儿的健康成长。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于安全监控的手持终端，使得移动终端可以随时监测当前环境的危险信息。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于安全监控的手持终端，该手持终端具有移动通信功能，其中包含用于信息处理的中央处理器，所述手持终端还包含通过集成串行总线和所述中央处理器相连的传感器，用于将预定类型的物理量转换成物理数据，并通过集成串行总线发送给所述中央处理器；所述中央处理器还用于判断来自所述传感器的物理数据是否超出预先设定的范围，如果是则以预先设定的方式告警。
其中，所述物理数据通过统一格式的数据帧传递给所述中央处理器。
此外，所述数据帧中包含帧头及控制部分、帧尾及控制部分、告警类型和当前告警的物理数据。
此外，所述帧头部分可以占若干比特，具体决定于所采用的串口类型；所述告警类型可以占若干比特；所述当前告警的物理数据最大可以占4个字节；所叙的告警类型何告警数据的传输都是在串口总线上的承载和扩展；所述帧尾部分可以占若干比特，具体决定于所采用的串口类型。
所述告警类型、告警数据在本串行协议数据位都不足4 BYTE的情况下，告警类型字段的长度为；总数据位的长度/2；告警数据值的长度为总数据位的长度-总数据位的长度/2；此外，所述集成串行总线可以是内部集成电路总线(I2C)、通用异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SCI)和通用串行总线(USB)、控制器区域网(CAN)、本地互连网(LIN)。
此外，所述告警类型决于传感器的类型；告警数据进度取决于传感器的精度；传输的告警数据类型的数据长度和告警数据的长度取决于内部总线协议的数据字段的长度。
此外，传感器提供商在提供传感器的时候，配套提供传感器的类型、接口类型，告警类型，告警数据。用户根据相关信息，完成对终端软件告警阈值的设置；或者直接通过传感器或者运营商的网站下载JAVA或者BREW等类型的应用程序，直接完成对终端软件的配置。
此外，硬件接口上采用最常用通用串行总线线路设计，如图3所示，主器件就是CPU，一般的手持终端设备中，只有一个CPU，就是图1所示。
此外，所述传感器可以是一个物理上独立的模块，可以有多种类型，且各种类型的传感器和手持终端的物理接口是统一的。
此外，所述告警的方式可以是以下的一种或其任意组合闹铃、震动、自动拨打预先设定的电话号码、以及自动发送短信到预先设定的号码。
此外，所述手持终端可以是支持以下任一种通信系统的手机或个人数字助理全球移动通信系统、码分多址系统、宽带码分多址系统、码分多址2000系统、时分同步码分多址系统、个人手持电话系统、集群通信系统。
此外，所述传感器可以是以下一种或其任意组合气敏传感器、压敏传感器、光敏传感器、以及热敏传感器。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，在用于移动通信的手持终端上增加了一个传感器，传感器将探测到的物理数据组帧后通过集成串行总线传给手持终端中的CPU，CPU在物理数据超出预先设定的范围时报警。报警的方式既可以是近程的，如闹铃、振动等，也可以是远程的，如自动拨电话、发短信等。
本发明还对传感器与手持终端之间的接口进行了标准化，其中包括物理端口的标准化和数据帧格式的标准化。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即因为在手持终端上增加了传感器，所以可以使手持终端具有了对所处环境的监控功能。因为手持终端本身具有移动通信功能，所以可以实现远程告警，特别适合手持终端的携带者本身无法自救的情况。
使用成熟的集成串行总线连接传感器和CPU，可以使本发明方案实现更容易，成本更低。
手持终端设备和传感器的之间采用标准接口(包括物理的和数据帧格式的)，可以实现传感器的即插即用，用户在不同的环境中只要换一个传感器插上即可立即拥有新的监测功能，还有助于传感器制造商开发更多的便携式传感器，以便消费者根据不同的需要进行装备。
电信运营商等可以开展丰富的传感器租赁业务，人们可以根据不同的出行、居住、工作需要，进行传感器租赁，既可以提高传感器的利用率，有可以满足人们各种不同的需要。
图1是根据本发明一个实施例的手持终端的内部结构示意图；图2是根据本发明一个实施例的传感器和中央处理器之间数据帧的格式示意图；图3是最常用的内部集成电路总线线路示意图。
图4是串口总线协议中一种常见UART的帧格式。
具体实施例方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
首先说明的是，根据本发明的原理，凡是具有移动通信功能的手持终端，例如全球移动通信系统(Global System for mobile Communication，简称″GSM″)、或码分多址(Code Division Multiple Access，简称″CDMA″)、或宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称″WCDMA″)、或CDMA2000系统、或时分同步码分多址(Time Division Synchronous CodeDivision Multiple Access，简称″TD-SCDMA″)、或个人手持电话系统(PersonalHandyphone System，简称″PHS″)、或集群通信系统的手机或个人数字助理(Personal Digital Assistant，简称″PDA″)等，都可以作为本实施例中的手持终端。接下来具体说明本发明的手持终端的内部结构。如图1所示，该手持终端包含中央处理器(Central Processing Unit，简称″CPU″)和传感器，它们通过集成串行总线A和B连接。熟悉本领域的技术人员知道，诸如手机之类的手持终端其中一般有具有运算和信息处理功能的CPU且支持集成串行总线。当然数字信号处理器(Digital Signal Processor，简称″DSP″)等和CPU实质功能相同但名称不同的器件也属于本发明所称的CPU。在本实施例中，集成串行总线可以是内部集成电路总线(ICInter Integrated Circuit，简称″I2C″)、通用异步接收器传输总线(UART)、串行通信接口(SerialCommunication Interface，简称“SCI”)、通用集成串行总线(Universal SerialBus，简称“USB”)、控制器区域网(Controller Area Network，简称“CAN”)、和本地互连网(Local Interconnect Network，简称“LIN”)等。手持终端设备和传感器的之间采用标准接口，从而有助于传感器制造商开发更多的便携式传感器，以便消费者根据不同的需要进行装备。此外，上述传感器可以是一个物理上独立的模块，可以有多种类型，且如上所述，各种类型的传感器和手持终端的物理接口是统一的。在本实施例中，传感器可以是气敏传感器、或压敏传感器、或光敏传感器、或热敏传感器，在本发明的其他实施例中，传感器也可以是同时具有多种物理量监测功能的多功能传感器，例如同时可以感知光和热的传感器。简单的说，传感器的作用是将预定类型的物理量，例如温度、煤气浓度、SO2浓度、核辐射强度、氧气浓度，甚至携带者的脉搏信息，转换成物理数据，并通过集成串行总线发送给CPU，下面介绍具体的实现方式。
参见图1，在手持终端设备上预留传感器插口集成串行总线，如I2C、，该总线有两条物理连线，一条为数据线，一条为时钟线。CPU和向传感器发送读写操作帧，传感器根据检测到物理数据，向总线发出统一格式的响应数据帧。由此，物理数据通过数据帧传递给中央处理器。参见图2，在本实施例中，所传递的数据帧的各字段按从头到尾的顺序如下帧头部分若干字节；告警类型最长4字节；当前告警的物理数据最长4字节；帧尾部分若干字节。在本实施例中，各类传感器必须符合上述标准，同时，手持终端设备应该符合该标准接口。由于告警类型长度为最长为4字节，因此总共可以定位256×256×256×256种的告警类型。另一方面，当前告警的物理数据长度也为最长4字节，因此可以满足具体的物理参数表示。需要说明的是，虽然在本实施例中设定了各个字段的长度，但并不代表各字段只能是这种长度，只要足够覆盖所有的告警种类并保证物理数据的必要精度即可。例如，假如报警类型只有200种，则告警类型字段可以只用一个字节。
在本发明的另一个实施例中，为了使这种手持终端的应用更加普及，可在全球统一分配该告警类型。例如，定义火警为0x0，定义煤气泄漏为01，定义SO2浓度过高为0X02，定义核辐射为0X03，氧气浓度过低为0x04，携带者脉搏过快为05，从而使手持终端对用户的保护范围更大。值得指出的是，用户在购买手持终端设备后，可以根据自行需要，选配相应的单一功能传感器或者多功能传感器，即插即用，手持终端根据传感器发送的数据，自动识别传感器类型。举例来说，用户可以选择单一功能的气敏传感器，用于检测氧气浓度的安全性，也可以选择气敏传感器和压敏传感器的组合，用于监测用户的脉搏状态以及氧气浓度的安全性。图1中的CPU主要作用是比较来自传感器的物理数据，判断该数据是否超过出预先设定的安全范围。如果超出了安全范围(例如瓦斯浓度超过了预设的上限)，则以预先设定的方式告警。具体的说，用户可以在手持终端设备的菜单中设置相应的告警范围和告警方式。告警的方式可以是闹铃、或震动、或自动拨打预先设定的电话号码、或自动发送短信到预先设定的号码等，也可以是它们的任意组合。其中，拨打的电话或发送的短信的号码可以是公安机关的求救热线，也可以是亲友的手机号码。以上参照附图，详细描述了根据本发明的第一实施例的手持终端的内部结构。接下来说明该手持终端的工作过程。首先，当用户开机后，手持终端设备的传感器便开始时时监测预定类型的物理量，例如用户的脉搏状态以及氧气浓度等等，并向总线发出统一格式的数据帧，由此，表征用户脉搏状态和氧气浓度的物理数据通过数据帧传递给CPU。CPU将收到的物理数据于预先设定的安全门限进行比较，如果判定该数据超过了安全门限，说明用户的脉搏状态以及氧气浓度出现了问题，因此，按照预先设定的方式，例如闹铃、或向亲友发送短信等方式，进行告警。由此可见，本发明通过在一般都会随身携带的手持终端设备上安装传感器，并将传感器收到的物理数据发送给手机终端，通过CPU进行判断，在超出安全门限时进行报警，从而有效地保护人们的健康和生命安全。
虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于安全监控的手持终端，该手持终端具有移动通信功能，其中包含用于信息处理的中央处理器，其特征在于，所述手持终端还包含通过集成串行总线和所述中央处理器相连的传感器，用于将预定类型的物理量转换成物理数据，并通过集成串行总线发送给所述中央处理器；所述中央处理器还用于判断来自所述传感器的物理数据是否超出预先设定的范围，如果是则以预先设定的方式告警。
2.根据权利要求1所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述物理数据通过统一格式的数据帧传递给所述中央处理器。
3.根据权利要求2所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述数据帧中包含帧头标识、帧尾标识、告警类型和当前告警的物理数据。
4.根据权利要求3所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述告警类型最长可以占4个字节；所述当前告警的物理数据最长可以占4个字节。
5.根据权利要求1所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述集成串行总线可以是内部集成电路总线、通用异步接收器传输总线、串行通信接口、通用串行总线、控制器区域网、或本地互连网。
6.根据权利要求1所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述传感器可以是一个物理上独立的模块，可以有多种类型，且各种类型的传感器和手持终端的物理接口是统一的。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述告警的方式可以是以下的一种或其任意组合闹铃、震动、自动拨打预先设定的电话号码、以及自动发送短信到预先设定的号码。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述手持终端可以是支持以下任一种通信系统的手机或个人数字助理全球移动通信系统、码分多址系统、宽带码分多址系统、码分多址2000系统、时分同步码分多址系统、个人手持电话系统、集群通信系统。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的用于安全监控的手持终端，其特征在于，所述传感器可以是以下一种或其任意组合气敏传感器、压敏传感器、光敏传感器、以及热敏传感器。
全文摘要
本发明涉及安全监控技术，公开了一种用于安全监控的手持终端，使得移动终端可以随时监测当前环境的危险信息。本发明中，在用于移动通信的手持终端上增加了一个传感器，传感器将探测到的物理数据组帧后通过集成串行总线传给手持终端中的CPU，CPU在物理数据超出预先设定的范围时报警。报警的方式既可以是近程的，如闹铃、振动等，也可以是远程的，如自动拨电话、发短信等。本发明还对传感器与手持终端之间的接口进行了标准化，其中包括物理端口的标准化和数据帧格式的标准化。
文档编号G01D21/02GK1858816SQ20051003590
公开日2006年11月8日 申请日期2005年7月10日 优先权日2005年7月10日
发明者殷俊杰 申请人:华为技术有限公司