[发明专利]基于UWB技术的工业现场通讯系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于UWB技术的工业现场通讯系统及方法，系统包括工业PDA、UWB背夹、即时通讯APP、UWB基站和后台数据转发系统。本发明在现有工业PDA基础上，增加UWB背夹，工业现场部署UWB基站，录音和语音播放借助工业PDA成熟的功能模块，采用工业PDA的侧按键作为即时对讲按钮，开发相应的专用的APK应用程序，用户在设定默认对讲对象和群组后，即可在按下对讲按钮后实现即可实现清晰可靠的即时语音对讲功能，UWB基站覆盖半径范围可达300米以上，足以覆盖一般的工业现场厂房。

技术领域

本发明属于语音通讯技术领域，特别是一种基于UWB技术的工业现场通讯系统及方法。

背景技术

伴随着集成电路产业和通讯技术的高速发展以及通讯接口协议规范的不断升级完善，通讯技术得到了长足发展，从过去的有线电话到无线蜂窝电话，再到后来的数据语音通讯已经在各种移动终端上得到了大范围普及，给广大人民的日常生活出行带来了极大便利，尤其是近几年的即时语音通讯，如：微信语音、QQ语音等通讯方式大大缩短了人们之间的沟通距离，规避了时间、空间带来了的沟通障碍。

但由于其通讯技术通常借助于运营商的基础通讯网络，在网络信号很好的情况下，通讯效果相对较好，但在一些特殊的应用场合，如电磁环境复杂的工业现场、城市偏远地区，基站覆盖不稳定区域，通讯信号变得很差，建立在此基础上的即时通讯效果也就捉襟见肘，很难实现实时清晰的语音通讯功能；另外，由于当前商业的实时数据语音通讯基于公网频段，而工业现场也会部署各种各样的数据采集、传输设备，它们也基本上采用公网通讯频段，很容易对即时数据语音通讯产生干扰；其次，工业现场有些特殊部门对于通讯可靠性、保密性要求非常高，极大的限制了民用数据语音通讯技术的应用范畴。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于UWB技术的工业现场通讯系统及方法，能够在保持无线即时语音通讯便利的同时，最大限度保通讯可靠性和数据安全性。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于UWB技术的工业现场通讯系统，包括工业PDA、UWB背夹、即时通讯APP、UWB基站和后台数据转发系统；

工业PDA用于实现语音录入、语音播放，同时作为专用UWB背夹和通讯APP的物理载体；

UWB背夹用于语音数据的无线传输以及测距、定位；

即时通讯APP用于作为工业现场语音通讯管理交互界面，实现通讯用户、群组和其它配置参数设置以及数据缓存功能；

UWB基站用于与工业PDA的UWB背夹进行无线通讯，实现物理层数据的无线传输；

后台数据转发系统用于接收UWB基站的物理层数据，并按照目标客户端的通讯对象、群组将语音数据通过UWB无线信道广播出去，实现即时数据语音通讯。

一种基于UWB技术的工业现场通讯系统的通讯方法，包括以下步骤：

第一步：打开工业PDA专用APK程序，借助工业PDA的麦克风录入语音信息；

第二步：专用APK将语音数据加密打包，下行通过本地串口传输给UWB背夹；

第三步：UWB背夹将打包语音数据通过UWB专用无线信道传输给UWB基站；

第四步：UWB基站接收到语音数据连同ID信息一起上传给后台数据转发系统；

第五步：后台数据转发系统根据目的ID信息，将数据信息下行通过基站传输给相应的目标UWB背夹；

第六步：目标UWB背夹接收到语音数据包后，通过本地串口传输给绑定的工业PDA，完成一次语音数据通讯。