智能终端设计电子技术发展研究

智能终端设计电子技术发展研究

【摘要】

随着移动通信、物联网技术的快速发展和进步,其已经在物流仓储、工业厂房、电子政务等多个领域得到广泛普及和使用,并且促进了智能手机、平板电脑、网络摄像机的发展,形成了庞大的智能终端产业规模。本文详细地描述了智能终端功能及应用发展现状,同时重点阐述了智能终端的应用电子技术,重点包括传感器技术、数字电路技术等,为智能终端开发提供参考。

【关键词】

智能终端;传感器;数字电路;微控制器

1.引言

随着TD-LTE、FDD-LTE、WiFi等技术的快速发展,人们已经进入到了“互联网+”时代,与数字电路、微控制器、传感器等技术集成在一起,开发了摄像头、智能手机、平板电脑、收费终端等智能终端,并且使用智能终端实现有效的视频监控、移动通信、社交管理、电子商务、警务管理等业务,提高了人类社会的信息化、移动化和便携化[1]。

2.智能终端功能及应用现状

智能终端是一个小型的计算机设备,随着存储器、微控制器、传感器等技术应用和改进,智能终端的功能越来越丰富,目前常见的智能终端功能包括社交通讯、环境监测、视频监控、收费管理等[2]。(1)社交通讯。目前,智能终端作为一个移动便携设备,已经开发了许多的社交通讯软件,比如手机QQ、微信、陌陌、阿里旺旺、京东叮当等,这些社交通讯软件安装在智能手机、平板电脑上,可以为人们提供视频通话、语音通话、文字通信等功能。(2)视频监控。目前,许多大中型商场、娱乐酒店、工业厂房、交通卡口等均安装了摄像机,这些摄像机终端可以为用户提供红外线、网络化、智能存储等场景监控管理功能,实现24小时不间断的采集环境信息,进一步提高了人们的自动化监控功能。比如在交通卡口安装摄像头,可以实时的采集过往车辆和行人信息,并且将这些信息上传到互联网上,进一步构建一个强大的操作管理功能。(3)环境监测。随着社会工业化、城市化的发展,环境污染越来越严重,因此利用甲醛、粉尘等传感器可以监控自然环境,以便能够更好的发现环境中的污染成分是否超标,如果一旦环境超标,这样就可以为政府机关提供管控决策知识。(4)收费管理。目前,人们在日常生活过程中,利用智能终端实现收费管理功能非常重要,比如在高速路上可以利用ETC终端实现自动缴费,提高了高速公路的通行效率;超市结算时可以使用支付宝、微信等付款功能,利用二维码扫描仪自动识别用户的钱包,实现现金收费管理。(5)电力通信。电力通信行业开发的应用软件非常多,这些软件涉及到抄表收费、设备运行维护等多个工作环节。智能终端具有较强的便携性和移动性,人们可以将传感器工具配置在一起,可以实现电力通信涉及的服务器、抄表卡、通信线缆的监控和管理,可以进一步实现电力通信自动化和智能化。(6)警务管理。警务管理过程中,智能终端得到了广泛的开发和应用,比如在街道卡口十分信息识别、醉酒驾驶查询、案发现场拍照等过程中,均可以使用智能终端的摄像头及集成的应用软件,采集相关人员的身份信息、呼出信息、案发现场环境信息等,将这些信息上传到服务器,保存并且分析每一类信息是否违反法律规定,进一步提高警务办公效率。

3.智能终端应用电子关键技术研究

智能终端开发与设计过程中,其采用的电子技术非常多,其中最为关键的应用电子包括数字电路、传感器,利用数字电路可以开发智能终端的主控系统,比如环境监测分析系统、收费控制系统,利用传感器可以开发摄像头、ETC、二维码等功能,具有重要的作用和意义[3]。具体的,智能终端应用电子关键技术详细描述如下:(1)传感器技术。目前,传感器在智能终端开发中主要实现数据采集、数据传输和转发、数据接收等功能。具体的,传感器可以利用ZigBee、WiFi、TD-LTE等网络构建一个通信传输网络,利用传感器自身携带的感知功能,能够将机器运行、环境信息采集起来,然后利用传感器网络将其发送到汇聚节点,汇聚节点将其转发到服务器上,保存到数据库,以便人们针对这些数据进行挖掘分析,可以更好的发现数据中隐藏的知识,控制智能终端的运行。随着传感器的应用,人们将其划分为两个种类,分别是数据采集终端和数据传输终端。数据采集终端可以完成信息采集、传输、存储和转发功能,该终端节点的主要模块包括电源管理模块、时钟模块、LED显示模块、视频天线模块、信号调制解调模块和传感器模块。电源管理可以负责物联网节点的动力能源调控,如果一旦电源量较少可以及时通知用户更换电源;时钟模块可以实现物联网中的时钟频率同步,保证每一个终端节点和网关节点的信息同时发送、接收,提高数据发送的效率;LED显示模块可以显示终端节点的操作和运行步骤,以便能够一目了然的获知终端节点的运行情况;射频天线模块可以实现终端节点数据发射和接收;信号调制解调可以实现数字信号、模拟信号之间的转换,并且完成视频数据、图像数据和文本数据的压缩、还原操作;传感器能够完成最基础数据的感知和获取功能。传感器网关节点又被人们称为路由器节点,终端节点采集的数据可以统一传输到网关节点,以便能够与外界互联网进行交换,同时网关节点也可以接受响应指令,实现数据的路由转发功能。物联网组建时,网关节点可以根据需求灵活放置,网关节点与终端节点类似,其也拥有电源管理模块、时钟模块、视频填写单元、LED显示模块等,网关节点不需要采集环境数据,因此没有传感器模块,可以完成节点的控制系统,比如实现射频信息接收和转发,并且能够控制物联网节点的工作状态。(2)数字电路。数字电路在智能终端开发中具有重要的作用,智能终端包括多个组成部件,分别是CPU、存储器、输入输出接口等,这些部件的连接都依赖数字电路。数据电路经过多年的应用和改进,已经进入到超大规模集成电路时代。利用数字集成电路可以实现总线通信和传输,传输智能终端控制器发出的各类型命令信号。(3)微控制器。智能终端具有体积小、重量轻、移动便携等优势,因此其研发和制造过程中需要使用微控制器。微控制器是一个大规模的集成电路,能够输入输出多种指令,并且具有较强的可推广性,实现了智能终端的并发控制运行。目前,微控制器经过多年的研究,已经诞生了很多种类型,比如华为海思系列、高通系列等,这些处理器的时钟处理频率更快更高,因此可以更好地承载各类型的应用软件。

4.结束语

随着人类社会进入到“互联网+”时代,智能终端集成微控制器、无线网、移动网络、传感器等技术,可以承载社交通讯、娱乐购物、视频监控等多种应用软件,实现多业务的并发操作和处理,促进了人们工作、生活和学习的移动化、便携化,具有重要的作用和意义。

作者:石伟伟 单位:中山市火炬开发区理工学校

参考文献

[1]陈树芳,李娟,郭新鹏,等.基于RFID与智能终端的电梯维保系统研究与设计[J].电子技术应用,2016,42(12):111-113.

[2]曾晓辉,文成玉,陈超,等.基于二维码的移动巡检新系统的设计与实现[J].电子技术应用,2014,40(9):122-125.

[3]刘图,李棠,王晰.智能水位监控终端设计方案的研究与讨论[J].电子技术与软件工程,2015,25(23):258-258