智能手机蓝牙抄表设计方案

尹庆国,胡 芳,王秀兰

（天津万华股份有限公司，300385）

摘要：目前，在我国的电力、燃气、热力、自来水行业，大部分仍然采用无线远程集抄和手持抄表机的人工抄表模式。随着智能手机的普及，手机的功能和质量已经远远强于一般的数据采集手持设备。使用手机抄表软件可以轻松实现日常数据采集抄录工作。并可以使用手机的网络实现数据的及时上传下载。本文提供一种用于热量表的智能手机蓝牙抄表的抄收方法，该方法实现使用一部普通的android智能手机实现对热量表的抄读和设置。由于采取通用的智能手机平台，不依赖硬件设备，不需要定制产品，只需要额外加一个蓝牙转串口模块、采用相同的手机操作系统程序代码就可以通用，智能手机平台在编程工具方面都具有很好的扩展性，本方法在功能上扩展性强；智能手机平台在通信通道上有较强的延伸性，能够依照本方法搭建很好的解决方案，进行数据通信等。

关键词：智能手机;蓝牙;安卓;抄表

0　引言

目前，在我国的电力、燃气、自来水行业，大部分仍然采用无线远程集抄和手持抄表机的人工抄表模式，随着手机设备和通讯技术的不断发展，近几年国内出现了手机抄表系统，一般基于wince操作系统，这种手机抄表系统实际上是人工抄表、手工录入到手机中、再通过gprs上传到主台系统，这种方式实现抄表的系统是纯软件的系统，并没有实现真正意义上的硬件自动抄表。近年来，随着热力公司业务的不断发展，各种服务不断被优化，为了解决热量表数据采集受人力、时间、空间、成本等限制的问题，各地热力公司进行了大量抄表方式改革，但数据传输通道和高成本一直制约着热量表抄表的发展。本研究提供一种用于热量表的智能手机蓝牙红外抄表的系统方法，该方法使用现有市面上普通的智能手机实现对电能表的抄读和设置，消除了必须用专用手抄器设备才能对表计进行抄读和设置的传统观念；同时开发出的手机软件能够在各种相同手机操作系统的手机上使用。能为电力企业带来最直接的效果降低企业的经营成本，而且方便简洁，不仅从界面美观上，还从易用性方面都大大高于原有的手持掌机。

1　需求分析

通过对供热企业现状的分析，发现抄表确实是亟待解决的重要问题之一。现行的抄表方式都已不适应企业发展，。如果能够在智能手机安装抄表程序，通过移动3G网络抄送抄表数据，则可以实现抄表方式直管、快捷；抄表系统与MIS系统即时通讯，第一时间发现抄表异常，避免二次抄表；数据容量无限制；投资成本小；抄表员接受度高等优势。

2　实现目标

智能手机抄表系统进一步提高供热行业在抄表工作效率上的业务内容，结合安全、稳定、覆盖范围广的移动数据网络而开发的系统。该系统将会在抄表工作以及管理方面提高更加高效快捷的管理方法，并有效提高工作效率。

1)基于安卓系统的客户端实现热力公司抄表员的业务功能。

2)客户端实现抄表机的功能，功能包括：抄表、数据查询、数据上传。

3　蓝牙通信介绍

蓝牙（bluetooth）是由东芝、爱立信、ibm、intel和诺基亚于1998年5月共同提出的近距离无线数字通信的技术标准。它最初的目标是取代理有的掌上电脑、移动电话等各种数字设备上的有结电缆连接，实现最高数据传输速度1mb/s（有效传输速度为721kb/s）、最大传输距离为10米，用户不必经过申请便可利用2.4ghz的ism（工业、科学、医学）频带，在其上设立79个带宽为1mhz的信道，用每秒钟切换1600次的频率、滚齿方式的频谱扩散技术来实现电波的收发。能在包括移动电话、pda、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用“蓝牙”技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信。

自从1998年由以上公司共同提出蓝牙通信标准以后，各大公司都加大了对蓝牙的投资力度，蓝牙兴趣小组不断壮大，通过蓝牙认证的产品也越来越多，各类测试设备也日趋成熟。从目前的应用来看，蓝牙的最大优点是体积小、功率低、无线、低成本和自动化，还可通过其他方式无线缆传输数据，包括“红外线通信”，因此其应用已不局限于计算机外设，几乎可以被集成到任何数字设备中。

4　智能手机android操作系统

目前，智能手机主要有五大操作系统，分别为：诺基亚的symbian平台、微软的windows mobile平台、linux平台、谷歌的android平台，以及苹果iphone的mac平台。2008年6月诺基亚收购了symbian之后，手机厂商、芯片厂商、运营商都将目标锁定在开源操作系统，手机操作平台之间的竞争也愈演愈烈。

谷歌的android手机操作系统是基于linux的开源手机平台，由操作系统、中间件、用户界面、应用软件组成，是第一个完全定制、免费、开放的手机平台，使用java语言开发且支持多种硬件设备。android 平台在系统框架上采用独到设计，在整体规划上考量了相当广的层面，系统开发建构,个人/第三方开发软件，从系统平台到实际应用都开放。在第三方软件开发方面，android 计划除了制定系统架构外，还针对这个平台提供了完善的软件开发工具与环境，在ide上采用了开放式开发平台eclipse，在该ide上建构了android专属的plugin。另外还以自由软件qemu为基础提供了android平台专属的emulator，让个人/第三方软件商迅速开发软件，无需依靠实际硬件开发软件。

5　方案详述

本文提供一种用于热量表的智能手机蓝牙红外抄表的系统方法，该方法使用现有市面上普通的android智能手机实现对热量表的抄读。

本方案提供的这种用于热量表的智能手机蓝牙红外抄表方法，包括蓝牙转红外模块、智能手机抄表单元两个部分。其中蓝牙转红外模块由蓝牙转串口、然后串口转红外组成，波特率可根据电能表情况进行调节；智能手机抄表单元采用手机智能操作系统，与蓝牙转红外模块间采用蓝牙进行通讯，共同完成对热量表的抄读。

5.1智能手机抄表单元完成对热量表的抄读过程

(1)由智能手机抄表单元根据抄读内容组织数据帧；(2)智能手机抄表单元将组织好的数据帧通过蓝牙通道发送给蓝牙转红外模块；(3)蓝牙转红外模块将接收过来的数据按照热量表的波特率以红外方式发送给热量表；(4)热量表接收到蓝牙转红外模块传过来的数据，进行处理后返回数据帧通过红外发送给蓝牙转红外模块；(5)蓝牙转红外模块将热量表返回的数据帧通过蓝牙转发给智能手机抄表单元进行处理。

5.2手机抄表软件说明

手机抄表单元就是安装了手机抄表软件程序的智能手机，手机抄表软件采用android系统进行研发，软件包括三个大的功能：建立通信通道、表计抄读、数据后期处理。

目前智能手机基本上都带有蓝牙功能，手机抄表软件首先开启蓝牙、使用手机自带的蓝牙功能与蓝牙转串口模块完成蓝牙配对，这样就建立了与蓝牙转串口模块的通讯通道，然后根据表计的协议生成不同的指令流、将指令流下发到蓝牙转串口模块并接收返回的数据流，最后软件还可以对抄读和设置日志数据进行查询统计或者上传到服务器等。

5.2.1手机抄表软件功能图如下：

5.2.2手机抄表软件使用说明

(1)连接蓝牙。选择连接蓝牙图标，在弹出窗口中扫描蓝牙设备，并进行连接。

(2)抄读。首先选择抄读方案，手工输入表地址或者自动识别表地址，点击方案中的一项或按方案自动抄读。

(3)查询。点击抄读查询或设置查询可以查询设置的内容或查询的内容。

(4)数据上传。点击数据上传图标上传抄读和设置数据。

参考文献

[1] 韩超,梁泉.android系统级深入开发——移植与调试.电子工业出版社,2011年02月.

[2] 严紫建,刘元安.现代移动通信应用技术丛书:蓝牙技术.北京邮电大学出版社,2001.12.

科技论坛

The design scheme of the intelligent mobile phone Bluetooth met er

Yin Qingguo,Hu Fang,Wang Xiulan

(TIANJINWANHUACO.,LTD.,300385)

Abstract：At present,in our country's electricity,gas,heating,water supply industry,most still use manual meter reading mode wireless remote meter reading and hand-held meter reading machine.With the popularity of smart phones,mobile phone function and quality has been far stronger than the ordinary data acquisition device.The use of mobile phone reading software can easily realize the daily data acquisition and transcribing work.The realization of data timely upload and download and can use the mobile phone network.This paper provides a method for collecting heat meter smart phone Bluetooth meter,the method is implemented using a common Android smartphone on the heat meter reading and setting. Due to the smart phone platform, do not rely on hardware equipment,do not need customized products, only requires the addition of a Bluetooth serial module, using the same mobile phone operating system code can be generic,smart phone platform has good scalability in terms of programming tools, the method in function expansibility the smartphone platform has extensibility;strong in communication channel,in accordance with this method can build a good solution for data communication, etc..

Keywords：Intelligent mobile phone;Bluetooth;Android;meter reading