NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统的制作方法

文档序号：12739996阅读：692来源：国知局

本发明属于无线网络通信领域的具体应用，尤其涉及NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统。

背景技术：

灾害预警系统是人们了解灾害情况的最快途径，负责以最快的速度播报灾害情况，指导人们进行避险。因此一个功能强大的灾害预警系统能够给人们带来宝贵的应急准备时间，帮助人们做出正确的应急措施，尽可能的减少人们的生命财产损失。引入智能物联网技术后的智能安防体系兼顾了城市管理系统、应急指挥系统、环保监测系统、交通管理系统，能够更加精准的获取灾难事故信息、道路流量信息、车辆位置信息、公共设施安全信息和气象信息，从而建立全方位的立体防护。因此，基于智能物联网技术的智能安防的发展与广泛应用，将对人们的生命财产和社会生活带来极大的便利，设计基于智能物联网技术的灾害预警系统是非常有意义的。智能物联网技术的普及应用，推动了智能安防的发展，使得智能安防从过去简单的安全防护向综合化、系统化、人性化演变。引入智能物联网技术后的智能安防体系兼顾了城市管理系统、应急指挥系统、环保监测系统、交通管理系统，能够更加精准的获取灾难事故信息、道路流量信息、车辆位置信息、公共设施安全信息和气象信息，从而建立全方位的立体防护。可以预计，基于智能物联网技术的智能安防的发。

21世纪初，美国、日本、墨西哥国家已经在灾害预警的研究上面取得了一定的突破，相关技术趋于成熟，设计出了各种先进的灾害预警系统，如：美国加州地震预警系统，日本东京防灾系统。我国比较大型的灾害预警系统应该是大亚湾核电站的预警系统，但是这个系统是由法国承建的。到目前为止，我国还没有自主研发的大型灾害预警系统。我国现在常用的灾害预警系统多是基于有线网络传输数据，采用声光报警或者利用电子屏发布灾害预警信息。这些灾害预警系统虽然能起到一定的灾害预警作用，但是也存在着一定的缺点。这些缺点具体表现为以下几个方面。

基于有线网络的系统，由于布线多且杂乱，不仅整个系统造价高，安装调试困难，而且线路容易遭受物理损坏，维护成本高。同时有线网络功能单一，其它辅助功能少，不能广泛的应用于各种场景环境，限制了灾害预警系统的使用。

基于声光报警的灾害预警系统，人们仅仅能根据声光报警知道灾害的发生，但是却不能从其中获知灾害的详细情况和避险措施，这给人们灾害逃生造成了很大的障碍。

基于电子屏的灾害预警系统，需要人们自己去阅读电子屏上发布的灾害预警信息。但是灾害发生时经常伴随着突发情况，在这些情况下人们很难甚至不能阅读电子屏发布的预警信息，这极大地降低了灾害预警系统的作用。

灾害发生时，处于不同位置，不同区域的人们所需要采取的避险措施和逃生路线是不一样的，因此人们需要从灾害预警系统获得的信息是不同的。但是传统的灾害预警系统大部分只能对其覆盖范围内的人们进行统一的灾害预警，不能给予人们个性化的避险指导，这也给人们的灾害逃生带来了隐患。

针对传统灾害预警系统存在的弊端，本发明设计了基于智能物联网技术的灾害预警系统，本发明以TI CC2530和SYN6658为基础设计了智能语音交互终端和本地网关的硬件平台，并结合基于Android操作系统的上位机完成了预警系统的搭建。本发明具有结构简单，价格低廉，实时性强，性能稳定的特点。

技术实现要素：

为了进一步解决传统灾害预警系统存在的弊端。本发明的目的在于提供NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统，该发明具有结构简单，价格低廉，实时性强，性能稳定的特点。

为了实现上述系统，本发明采取的技术方案是：

NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统，其特征在于该系统由预警信息管理平台、本地网关、ZigBee通信模块CC2530、传感器、语音合成模块SYN6658、扬声器组成，其中本地网关由上位机和ZigBee协调器组成；传感器采集现场环境数据，并将采集到的现场信息通过ZigBee通信模块CC2530传输到本地网关，本地网关再将信息上传至预警信息管理平台，预警信息管理平台对现场信息进行分析并作出决策，再由本地网关接收预警信息管理平台所发布的预警信号，并对预警信息再次进行分析处理，生成或调用本地预警信息（包括灾害情况、避险措施、逃生指南），并将预警信息通过ZigBee无线信道传送到ZigBee通信模块CC2530，再由分散在被监控现场的ZigBee通信模块CC2530阵列通过UART接口将信息发送到语音合成模块SYN6658对信息进行语音合成，最终通过扬声器将预警信息进行传播。

在该CC2530和SYN6658智能系统中，系统的主体硬件架构采用TI CC2530和SYN6658来实现智能语音交互终端的设计，选择UART作为TICC2530和SYN6658之间的通讯方式。

在该CC2530和SYN6658智能系统中，所述本地网关由上位机和ZigBee协调器组成，上位机选择基于Android操作系统的平板电脑，上位机负责对预警信息进行分析、处理、生成或者调用本地预警信息，并通过指令控制ZigBee协调器器，ZigBee协调器用于将上位机需要发送的数据发送给ZigBee通信模块CC2530。

在该CC2530和SYN6658智能系统中，所述ZigBee通信模块CC2530采用全集成单芯片解决方案，选用TI公司的CC2530芯片，将ZigBee射频前端、内存和微控制器整合到一块6mm×6mm的芯片上，使用增强型8051内核，256KB可编程闪存，8KB RAM，MAC定时器和通用定时器，通过软件设定8051的特殊功能寄存器，使TI CC2530的21个可编程的I/O口引脚作为通常的I/O口、连接ADC、计时器或USART部件的外围设备I/O口使用。

在该CC2530和SYN6658智能系统中，所述语音合成模块SYN6658采用北京宇音天下科技有限公司的SYN6658型中文语音合成芯片，对信息进行语音合成，最终通过扬声器将预警信息进行传播，为了保证数据的正确传输，SYN6658和TI CC2530的波特率必须保持一致。因此BAUD0设置为0，BAUD1设置为1。

在该CC2530和SYN6658智能系统中，所述ZigBee通信模块CC2530的数据发送流程如下所示：

步骤1、开始；

步骤2、发送ZDO_NWK_ADDR_REQ指令；

步骤3、判断ZDO_NWK_ADDR_REQ指令是否发送正确，是则转到步骤4，否则转到步骤2；

步骤4、解析ZDO_NWK_ADDR_RSP响应，得到目的设备短地址；

步骤5、发送ZDO_ACTIVE_EP_REQ指令；

步骤6、判断ZDO_ACTIVE_EP_REQ指令是否发送正确，是则转到步骤7，否则转到步骤5；

步骤7、解析ZDO_ACTIVE_EP_REQ响应，得到目的设备活动的EndPoint；

步骤8、发送ZDO_SIMPLE_DESC_REQ指令；

步骤9、判断ZDO_SIMPLE_DESC_REQ指令是否发送正确，是则转到步骤10，否则转到步骤8；

步骤11、解析ZDO_SIMPLE_DESC_REQ响应，得到目的设备的ClusterID；

步骤12、发送AF_DATA_REQUEST指令；

步骤13、结束。

本发明的有益效果是：

NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统，其特征在于，系统由预警信息管理平台、本地网关、ZigBee通信模块CC2530、传感器、语音合成模块SYN6658、扬声器组成，其中本地网关由上位机和ZigBee协调器组成；系统的主体硬件架构采用TI CC2530和SYN6658来实现智能语音交互终端的设计；上位机选择基于Android操作系统的平板电脑，上位机负责对预警信息进行分析、处理、生成或者调用本地预警信息，并通过指令控制ZigBee协调器器；ZigBee协调器用于将上位机需要发送的数据发送给ZigBee通信模块CC2530；ZigBee通信模块CC2530采用全集成单芯片解决方案，选用TI公司的CC2530芯片，将ZigBee射频前端、内存和微控制器整合到一块6mm×6mm的芯片上，可以和2.4GHz的ZigBee无线收发电路完美的配合工作，绝不会因为内核的高速运行而对高频无线通讯有任何影响；语音合成模块SYN6658采用北京宇音天下科技有限公司的SYN6658型中文语音合成芯片，能顺利完成语音信息的转换任务。

本发明基于无线自组织网络和语音交互技术，根据工程需求，不仅改善了传统灾害预警系的弊端，还使本发明更加有效、方便、人性化，同时具有结构简单，价格低廉，实时性强，性能稳定的特点。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的解释说明。

图1是NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统总体框架图；

图2是ZigBee通信模块CC2530应用电路原理图；

图3是语音合成模块电路原理图；

图4是CC2530和SYN6658间串口通信的硬件连接图；

图5是上位机与ZigBee通信模块CC2530的硬件连接图；

图6是ZigBee通信模块CC2530的数据发送流程图。

具体实施方式

本发明的具体实施方式为：所述的NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统，传感器采集现场环境数据，并将采集到的现场信息通过ZigBee通信模块CC2530传输到本地网关，本地网关再将信息上传至预警信息管理平台，预警信息管理平台对现场信息进行分析并作出决策，再由本地网关接收预警信息管理平台所发布的预警信号，并对预警信息再次进行分析处理，生成或调用本地预警信息（包括灾害情况、避险措施、逃生指南），并将预警信息通过ZigBee无线信道传送到ZigBee通信模块CC2530，再由分散在被监控现场的ZigBee通信模块CC2530阵列通过UART接口将信息发送到语音合成模块SYN6658对信息进行语音合成，最终通过扬声器将预警信息进行传播。

图1是NEXT系列产品CC2530和SYN6658智能系统总体框架图，该系统由预警信息管理平台、本地网关、ZigBee通信模块CC2530、传感器、语音合成模块SYN6658、扬声器组成，其中本地网关由上位机和ZigBee协调器组成；预警信息管理平台用于对现场信息进行分析并作出决策；本地网关通过上位机与预警信息管理平台通过数据网络双向连接，上位机用于处理或调用预警信息，ZigBee协调器通过ZigBee无线信道与ZigBee通信模块CC2530双向连接，用于将上位机需要发送的数据发送给ZigBee通信模块CC2530；ZigBee通信模块CC2530通过UART接口与语音合成模块SYN6658连接，用于系统的数据传输；语音合成模块SYN6658通过RS232接口与扬声器连接，用于对接收到的语音信号进行合成处理；传感器用于采集现场环境数据，并将数据最终传输到预警信息管理平台。

图2是ZigBee通信模块CC2530应用电路原理图，TI CC2530的集成度极高，其必须的外接元件非常少，通常情况下只需要一个晶振就能满足无线收发和组网的要求。为了达到最好的性能，所有器件的封装和精度均按照TI官方提供的手册进行设计。再加上其他一些必要的扩展，TI CC2530即可作为网络中的节点，如网络协调器、路由节点，也可用于终端设备。

图3是语音合成模块电路原理图，该语音合成模块SYN6658采用北京宇音天下科技有限公司的SYN6658型中文语音合成芯片，对信息进行语音合成，最终通过扬声器将预警信息进行传播，为了保证数据的正确传输，SYN6658和TI CC2530的波特率必须保持一致。因此BAUD0设置为0，BAUD1设置为1。此时SYN6658为UART模式，其中第39引脚是RXD，第41引脚是TXD，波特率是9600Bps。

图4是CC2530和SYN6658间串口通信的硬件连接图，在该CC2530和SYN6658智能系统中，系统的主体硬件架构采用TI CC2530和SYN6658来实现智能语音交互终端的设计，选择UART作为TICC2530和SYN6658之间的通讯方式。

图5是上位机与ZigBee通信模块CC2530的硬件连接图，由于TICC2530仅支持串行通信协议，因此，本发明中将Android平板电脑的串口与TICC2530的串口相连，以便完成上位机与协调器模块的数据通信。上位机选择基于Android操作系统的平板电脑，上位机负责对预警信息进行分析、处理、生成或者调用本地预警信息，并通过指令控制ZigBee协调器器，ZigBee协调器用于将上位机需要发送的数据发送给ZigBee通信模块CC2530。

图6是ZigBee通信模块CC2530的数据发送流程图，其具体流程如下所示：