专利名称：集合3g、gps和rfid的功能模块、移动终端、系统及通讯方法
技术领域：
本发明涉及一种功能模块、移动终端、系统及通讯方法，特别是涉及一种集合3G、 GPS和RFID的功能模块、移动终端、系统及通讯方法。
背景技术：
目前，3G、GPS和RFID的应用已经相当的广泛。3G是指第三代移动通信技术 (3rd-generation)。它将无线通信与国际互联网等多媒体通信结合的新一代移动通信系统，能够处理图像、音乐、视频等多种形式，提供网页浏览、电话会议、电子商务信息服务。GPS即全球定位系统(GlcAal Positioning System)，由覆盖全球的M颗卫星组成的卫星系统。这个系统可以保证在任意时刻，地球上任意一点都可以同时观测到4颗卫星，以保证卫星可以采集到该观测点的经纬度和高度，以便实现导航、定位、授时等功能。这项技术可以用来引导飞机、船舶、车辆以及个人，安全、准确地沿着选定的路线，准时到达目的地。RFID即射频识别(Radio Frequency Identification)，俗称电子标签，其包括可以发射射频信号的标签和接收信号的识读器。随着生活水平的提高，对于车辆的便捷性、安全性提出了更高的要求。现主要有如下几个问题一、车辆在收费站等地方需要完成各类繁琐的程序，等待时间较长。二、车辆行驶在外时，远程用户(如汽车公司或政府部门)无法随时了解车辆信息并实行合理调度。三、车辆没有身份识别，安全性系数低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中车辆的便捷性、安全性较低的缺陷，提供一种集合3G、GPS和RFID的功能模块、移动终端、系统及通讯方法。本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特点在于，所述功能模块包括一 3G和 GPS功能单元以及一 RFID功能单元，所述3G和GPS功能单元还包括两个RF功能单元，分别用于接收外部传输过来的信息和发送对外信息；一基带，用于接收/传送两个RF功能单元的信息，并处理接收到的信息；一第一接口，用于和外部通信；所述RFID功能单元还包括一 MCU微控制单元，用于处理识别接收到的信息；一 RF TX/RX电路，用于接收并分析外部无线网络传输过来的信息，并传输给该 MCU微控制单元；
一 EPROM存储单元，用于存储唯一的模块ID ；一第二接口，用于和外部通信；其中，所述两个RF功能单元及所述第一接口分别和所述基带连接，所述RF TX/RX 电路、所述EPROM及所述第二接口分别和所述MCU微控制单元连接，所述第一接口和所述第
二接口相互连接。较佳地，所述3G和GPS功能单元还包括一存储单元，用于储存经过所述基带处理过的通讯信息和暂存基带工作时的信息。较佳地，所述3G和GPS功能单元还包括一第一电源，用于向所述3G和GPS功能单元提供电源。较佳地，所述第一电源由外部总电源提供。较佳地，所述两个RF功能单元分别与一 3G天线和一 GPS天线相连接，并且支持 TODMA和GSM的空中接口。较佳地，所述RFID功能单元还包括一第二电源。较佳地，所述第二电源由外部总电源提供。较佳地，所述RF TX/RX电路与一无线天线连接。较佳地，所述无线天线为2. 4G天线。较佳地，所述第一接口与至少一个外部接口连接，所述外部接口用于接收/传输通讯{曰息ο一种集合3G、GPS和RFID功能的移动终端，其特点在于，所述移动终端包括如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块。较佳地，所述移动终端还包括一对应的控制模块，所述控制模块与所述3G和GPS 功能单元以及所述RFID功能单元连接。一种集合3G、GPS和RFID功能的系统，其特点在于，所述系统包括如权利要求12 所述的集合3G、GPS和RFID功能的移动终端，或者包括如权利要求11所述的集合3G、GPS 和RFID功能的移动终端和一对应的控制设备，所述控制设备与所述集合3G、GPS和RFID功能的移动终端连接。一种利用所述的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其特点在于，其包括以下步骤S1、开始流程，初始化所述集合3G、GPS和RFID的功能模块，并启动控制模块或控制设备；&、选择开启3G和GPS定位导航功能或RFID信息交互功能；&、所述集合3G、GPS和RFID功能的系统通过所述3G和GPS功能单元或RFID功能单元接收远程用户的通讯信息；、、所述集合3G、GPS和RFID功能的系统对接收到的远程用户的通讯信息进行识别与处理；&、所述集合3G、GPS和RFID功能的系统将处理后的当前信息和/或模块ID信息通过3G网络传送给远程用户。较佳地，若所述步骤&中选择开启3G和GPS定位导航功能，则所述步骤&还包括如下步骤
S31、接收到远程用户(基站)通过3G网络对所述集合3G、GPS和RFID功能的系统的访问；S32、判断该远程用户是否有访问权限；若否，则拒绝接受远程用户的访问，若是，则所述3G和GPS功能单元将当前的GPS信息通过3G网络传送给远程用户，然后进入步骤S33 ；S33、所述3G和GPS功能单元的RF单元接收远程用户根据收到的GPS信息发送的通讯{曰息ο较佳地，若所述步骤&中选择开启RFID信息交互功能，则所述步骤&还包括如下步骤&i，、所述RFID功能单元的RF TX/RX电路接收外部通过无线天线传输的通讯信
肩、ο较佳地，所述步骤、还包括如下步骤S41、若所述RFID功能单元接收到识读器的ID读取信息，则进入步骤、；若所述 RFID功能单元接收到ID识别信息，则进入步骤、；S42、所述RFID功能单元调出所述EPROM存储单元内的唯一模块ID信息，并传输至所述MCU微控制单元进行内部解码识别，同时发送响应信号；S43、执行识读器发出的命令；S44、所述RFID功能单元的MCU微控制单元识别并处理接收到的ID信息。较佳地，所述步骤S44还包括如下步骤S441、所述RFID功能单元将EPROM存储单元内的唯一模块ID信号传输至所述MCU 微控制单元，并与所述接收到的ID信息进行比较；S442、判断接收到的ID信息是否与模块ID信息相同；若是，则执行外部命令；若否， 则发出报警信号。较佳地，所述步骤&之前还包括启动所述3G和GPS定位导航功能的步骤。本发明的积极进步效果在于本发明采用集合3G、GPS和RFID的功能模块，完成在车辆上的上网、娱乐、通话、导航定位及识别等功能。在收费站等地方通过识别功能无需等待即可完成繁琐的程序，既节约了资源成本又给人们带来方便。此外，远程用户可以通过 3G网络和GPS功能随时掌握车辆的当前信息，提高了车辆的安全性。
图1为本发明集合3G、GPS和RFID的功能模块的系统原理框图。图2为本发明集合3G、GPS和RFID的功能模块的结构框图。图3为本发明集合3G、GPS和RFID功能的移动终端的结构框图。图4为本发明集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法的总流程图。图5为本发明实施例一的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法的流程图。图6为本发明实施例二的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法的流程图。图7为本发明实施例三的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明集合3G、GPS和RFID的功能模块的系统原理框图。由图1可知，本发明的模块主要包括3G、GPS和RFID三个功能。用户可通过3G网络和基站通信，通过GPS 和卫星通信，通过RFID和主控或受控设备进行数据交换，从而发挥模块的集三功能为一体的特效。图2为本发明集合3G、GPS和RFID的功能模块的结构框图。所述集合3G、GPS和RFID的功能模块1包括一个3G和GPS功能单元11以及一个 RFID功能单元12。3G和GPS功能单元11包括两个RF功能单元112，分别用于接收外部传输过来的信息；一基带111，用于接收/传送两个RF(RadiC) Frequency，射频)功能单元112的信息， 并处理接收到的信息；一第一接口 113，用于和外部通信。其中，基带可以采用例如Qualcomm公司的QSC6270作为模块的中央处理器及 RGR6M0来支持GPS功能，可以使模块稳定运行，满足用户3G同行、上网、娱乐和导航定位等需求。RFID功能单元12包括一 MCU(Micro Control Unit)微控制单元121，用于处理识别接收到的信息；一 RF TX/RX(传送/接收)电路122，用于接收并分析外部无线网络传输过来的信息，并传输给该MCU微控制单元；一 EPROM(ErasabIe Programmable Rom,可擦除可编程ROM)存储单元123，用于存储唯一的模块ID ；—第二接口 124，用于和外部通信。在3G和GPS功能单元11中，两个RF功能单元112及第一接口 113分别和基带 111连接。在RFID功能单元12中，RF TX/RX电路122、EPR0M存储单元123及第二接口 124 分别和MCU微控制单元121连接。此外，第一接口 113和第二接口 125相互连接，从而实现 3G、GPS和RFID功能合为一体，这样用户可通过3G网络进行监测。3G和GPS功能单元11中的两个RF功能单元112分别与一 3G天线和一 GPS天线相连接，并且支持WCDMA(Wideband CDMA，宽带分码多工存取)和GSM(Global System Mobile, 全球通)的空中接口。RFID功能单元12中的RF TX/RX电路122与一无线天线(如2. 4G 无线)连接。上述的3G天线、GPS天线和无线天线均用于接收无线通信。3G和GPS功能单元11还包括一存储单元114和一第一电源115。存储单元114 用于储存经过所述基带处理过的通讯信息。第一电源用于向3G和GPS功能单元11提供电源。RFID功能单元12还包括一第二电源125。第一电源115和第二电源125都是通过外部总电源提供。此外，3G和GPS功能单元11中的第一接口 113可以与至少一个外部接口 2连接。 通过该外部接口 2实现模块和外部的通讯信息传输。图3为本发明集合3G、GPS和RFID功能的移动终端的结构框图。如图3所示，集合3G、GPS和RFID功能的移动终端包括一集合3G、GPS和RFID的功能模块1和一对应的控制模块3。控制模块3与所述3G和GPS功能单元11以及RFID功能单元12连接，从而达到控制模块进行通讯的目的。此外，所示移动终端也可以不包括控制模块3，而通过外部控制设备来实现控制。本发明还提供了一种集合3G、GPS和RFID功能的系统，其包括上述集合3G、GPS和 RFID功能的移动终端，或集合3G、GPS和RFID功能的移动终端和一对应的控制设备。对应的控制设备与所述集合3G、GPS和RFID功能的移动终端连接。
参考图4，本发明还提供了一种采用如上集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其包括以下步骤步骤100、开始流程。打开车辆上的集合3G、GPS和RFID功能的系统。步骤101、初始化集合3G、GPS和RFID的功能模块。步骤102、启动控制模块或控制设备。在终端设备里添加一对应的控制模块，或者在系统里设置一对应的控制设备均可达到目的。步骤103、选择开启3G和GPS定位导航功能或RFID信息交互功能。这里根据具体需要选择开启其中一个功能也可以同时开启。步骤104、集合3G、GPS和RFID功能的系统通过所述3G和GPS功能单元或RFID功能单元接收远程用户的通讯信息。步骤105、集合3G、GPS和RFID功能的系统对接收到的远程用户的通讯信息进行识别与处理。步骤106、集合3G、GPS和RFID功能的系统将处理后的当前信息和模块ID信息通过3G网络传送给远程用户。模块ID信息是唯一的，这样可以保证车辆的安全性。步骤107、流程结束。实施例一参考图5，以该系统用于车辆调度为例，介绍运用该系统的通讯方法，其包括以下步骤步骤200、开启3G和GPS定位导航功能。步骤201、接收到远程用户(基站)通过3G网络对集合3G、GPS和RFID功能的系统的访问。步骤202、判断该远程用户是否有访问权限。若否，则进入步骤203，若是，则进入步骤204。步骤203、拒绝接受远程用户的访问。然后进入步骤205。步骤204、3G和GPS功能单元将当前的GPS信息通过3G网络传送给远程用户。GPS 信号通过卫星传输给模块，然后再由3G网络传输出去。步骤205、3G和GPS功能单元的RF功能单元接收远程用户根据收到的GPS信息发送的通讯信息。远程用户(如调度公司、政府部门或其他车辆所有者)根据车辆的具体位置可以对其进行导航或调度，等等。进入上述步骤105，集合3G、GPS和RFID功能的系统对接收到的远程用户的通讯信息进行识别与处理。系统接收到通讯信息后做出相应反应，并将当前信息传输给远程用户，以供备案记录。这样可以随时掌握车辆的状况，便于管理且确保了安全。实施例二 参考图6，以该系统用于车辆在收费站缴费为例，介绍运用该系统的通讯方法，其包括以下步骤步骤300、开启RFID信息交互功能。步骤301、收费站作为识读器读头发送信息给功能模块，RFID功能单元的RF TX/ RX电路接收外部通过无线天线传输的通讯信息。步骤302、RFID功能单元调出所述EPROM存储单元内的唯一模块ID信息，同时上报给收费站的识读器。步骤303、识读器收到RFID功能单元的ID信息后，内部解码识别。步骤304、识读器识别合法用户，则再发送控制命令(如收费信息等)。步骤305、RFID功能单元收到命令信息内部解码识别、处理并回送相关信息。步骤306、执行识读器发出的命令。步骤307、启动所述3G和GPS定位导航功能。进入上述步骤106，集合3G、GPS和RFID功能的系统将处理后的当前信息和模块 ID信息通过3G网络传送给远程用户。通过上述通讯方法可以快速地通过缴费等繁琐的程序，给用户带来了极大的便利。实施例三参考图7，以该系统用于车辆的身份识别为例，介绍运用该系统的通讯方法，其包括以下步骤步骤400、RFID功能单元的RF TX/RX电路接收外部通过无线天线传输的通讯信
肩、ο步骤401、RFID功能单元接收到ID识别信息。步骤402、MCU微控制单元识别并处理接收到的ID信息。步骤403、EPROM存储单元内的唯一模块ID信号传输至MCU微控制单元。步骤404、判断接收到的ID信息是否与模块ID信息相同。若是，则进入步骤405， 若否，则进入步骤406。步骤405、执行外部命令。然后进入步骤407。步骤406、发出报警信号。步骤407、启动所述3G和GPS定位导航功能。进入上述步骤106，集合3G、GPS和RFID功能的系统将处理后的当前信息和模块 ID信息通过3G网络传送给远程用户。当然，上述实施例一、实施例二和实施例三种所述的通讯方法可同时使用，通过各功能之间进行数据交换来实现。在信息与外界交换时也可加入一些加密算法，从而保证信息的安全性。虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述功能模块包括一 3G和GPS 功能单元以及一 RFID功能单元，所述3G和GPS功能单元还包括两个RF功能单元，分别用于接收外部传输过来的信息和发送对外信息；一基带，用于接收/传送两个RF功能单元的信息，并处理接收到的信息；一第一接口，用于和外部通信；所述RFID功能单元还包括一 MCU微控制单元，用于处理识别接收到的信息；一 RF TX/RX电路，用于接收并分析外部无线网络传输过来的信息，并传输给该MCU微控制单元；一 EPROM存储单元，用于存储唯一的模块ID ；一第二接口，用于和外部通信；其中，所述两个RF功能单元及所述第一接口分别和所述基带连接，所述RF TX/RX电路、所述EPROM及所述第二接口分别和所述MCU微控制单元连接，所述第一接口和所述第二接口相互连接。
2.如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述3G和GPS 功能单元还包括一存储单元，用于储存和暂存基带工作时的信息。
3.如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述3G和GPS 功能单元还包括一第一电源，用于向所述3G和GPS功能单元提供电源。
4.如权利要求3所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述第一电源由外部总电源提供。
5.如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述两个RF功能单元分别与一 3G天线和一 GPS天线相连接，并且支持WCDMA和GSM的空中接口。
6.如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述RFID功能单元还包括一第二电源。
7.如权利要求6所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述第二电源由外部总电源提供。
8.如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述RFTX/RX 电路与一无线天线连接。
9.如权利要求8所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述无线天线为2. 4G天线。
10.如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块，其特征在于，所述第一接口与至少一个外部接口连接，所述外部接口用于接收/传输通讯信息。
11.一种集合3G、GPS和RFID功能的移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1所述的集合3G、GPS和RFID的功能模块。
12.如权利要求11所述的集合3G、GPS和RFID功能的移动终端，其特征在于，所述移动终端还包括一对应的控制模块，所述控制模块与所述3G和GPS功能单元以及所述RFID功能单元连接。
13.一种集合3G、GPS和RFID功能的系统，其特征在于，所述系统包括如权利要求12所述的集合3G、GPS和RFID功能的移动终端，或者包括如权利要求11所述的集合3G、GPS和RFID功能的移动终端和一对应的控制设备，所述控制设备与所述集合3G、GPS和RFID功能的移动终端连接。
14.一种利用如权利要求13所述的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其特征在于，其包括以下步骤S1、开始流程，初始化所述集合3G、GPS和RFID的功能模块，并启动控制模块或控制设备； &、选择开启3G和GPS定位导航功能或RFID信息交互功能；&、所述集合3G、GPS和RFID功能的系统通过所述3G和GPS功能单元或RFID功能单元接收远程用户的通讯信息；、、所述集合3G、GPS和RFID功能的系统对接收到的远程用户的通讯信息进行识别与处理；&、所述集合3G、GPS和RFID功能的系统将处理后的当前信息和/或模块ID信息通过 3G网络传送给远程用户。
15.如权利要求14所述的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其特征在于， 若所述步骤&中选择开启3G和GPS定位导航功能，则所述步骤&还包括如下步骤531、接收到远程用户(基站)通过3G网络对所述集合3G、GPS和RFID功能的系统的访问；532、判断该远程用户是否有访问权限；若否，则拒绝接受远程用户的访问，若是，则所述 3G和GPS功能单元将当前的GPS信息通过3G网络传送给远程用户，然后进入步骤S33 ；533、所述3G和GPS功能单元的RF单元接收远程用户根据收到的GPS信息发送的通讯 fn息ο
16.如权利要求14所述的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其特征在于， 若所述步骤&中选择开启RFID信息交互功能，则所述步骤&还包括如下步骤&i，、所述RFID功能单元的RF TX/RX电路接收外部通过无线天线传输的通讯信息。
17.如权利要求16所述的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其特征在于， 所述步骤、还包括如下步骤541、若所述RFID功能单元接收到识读器的ID读取信息，则进入步骤、；若所述RFID 功能单元接收到ID识别信息，则进入步骤、；542、所述RFID功能单元调出所述EPROM存储单元内的唯一模块ID信息，并传输至所述 MCU微控制单元进行内部解码识别，同时发送响应信号；543、执行识读器发出的命令；544、所述RFID功能单元的MCU微控制单元识别并处理接收到的ID信息。
18.如权利要求17所述的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其特征在于， 所述步骤S44还包括如下步骤、41、所述RFID功能单元将EPROM存储单元内的唯一模块ID信号传输至所述MCU微控制单元，并与所述接收到的ID信息进行比较；、42、判断接收到的ID信息是否与模块ID信息相同；若是，则执行外部命令；若否，则发出报警信号。
19.如权利要求16所述的集合3G、GPS和RFID功能的系统的通讯方法，其特征在于， 所述步骤&之前还包括启动所述3G和GPS定位导航功能的步骤。
全文摘要
本发明公开了一种集合3G、GPS和RFID的功能模块、移动终端、系统及通讯方法，功能模块包括两个RF功能单元，一基带，一第一接口，所述RFID功能单元还包括一MCU微控制单元，一RF TX/RX电路，一EPROM存储单元，一第二接口。本发明采用集合3G、GPS和RFID的功能模块，完成在车辆上的上网、娱乐、通话、导航定位及识别等功能。在收费站等地方通过识别功能无需等待即可完成繁琐的程序，既节约了资源成本又给人们带来方便。此外，远程用户可以通过3G网络和GPS功能随时掌握车辆的当前信息，通过3G网络和RFID功能结合可提高了车辆的安全性。
文档编号H04L29/08GK102480680SQ201010566308
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月30日 优先权日2010年11月30日
发明者谭群辉 申请人:上海晨兴希姆通电子科技有限公司