[發(fā)明專利]一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)采集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310101259.0
• 申請日: 2013-03-27
• 公開（公告）號: CN103179694A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 杜海峰;王遠;莊健;張鍇琦;于德弘
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;G08C17/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

1.一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：包括上位機、Zigbee協(xié)調(diào)器和多個Zigbee節(jié)點；Zigbee節(jié)點用于實驗人員佩戴，用來采集人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)；Zigbee協(xié)調(diào)器和上位機相連，用于收集并上傳Zigbee節(jié)點所采集的信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：Zigbee協(xié)調(diào)器包括第一主控模塊和連接第一主控模塊的第一RF收發(fā)模塊和串口通信模塊；Zigbee節(jié)點包括第二主控模塊和連接第二主控模塊的第二RF收發(fā)模塊、超聲波收發(fā)模塊、實時時鐘模塊和存儲模塊；Zigbee節(jié)點間通過第二RF收發(fā)模塊進行通信，找到附近的Zigbee節(jié)點，然后第二RF模塊和超聲波模塊共同作用，根據(jù)RF信號與超聲波信號的到達時間差及兩者速度計算兩Zigbee節(jié)點間的距離，若該距離不大于2m，則認為兩樣本在交互，將對方Zigbee節(jié)點編號、本Zigbee節(jié)點編號、距離值及當前時間信息存儲于存儲模塊中，實現(xiàn)人際關(guān)系數(shù)據(jù)的采集；Zigbee節(jié)點將采集到的信息通過第二RF模塊傳至Zigbee協(xié)調(diào)器，Zigbee協(xié)調(diào)器再通過第一串口通信模塊上傳至上位機，實現(xiàn)人際互動數(shù)據(jù)的采集與傳輸。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：所述串口通信模塊為RS232串口模塊；該RS232串口模塊通過DB9串口線與上位機相連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：所述第一主控模塊和第二主控模塊均為MCU。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：所述存儲模塊為flash存儲器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，其特征在于：Zigbee節(jié)點通過Zigbee技術(shù)將采集到的信息傳至Zigbee協(xié)調(diào)器。

7.一種人際互動關(guān)系數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，將Zigbee協(xié)調(diào)器與上位機相連接，打開上位機的接收窗口并啟動Zigbee協(xié)調(diào)器；每個實驗人員佩戴一個Zigbee節(jié)點，并啟動實驗人員佩戴的Zigbee節(jié)點；

第二步，Zigbee協(xié)調(diào)器與Zigbee節(jié)點各自獨立、同時運行：

I、Zigbee協(xié)調(diào)器工作流程：

a、Zigbee協(xié)調(diào)器的主控模塊控制其RF收發(fā)模塊向外發(fā)送查詢指令，循環(huán)查詢Zigbee節(jié)點，命令查詢的Zigbee節(jié)點上傳收集到的信息；

b、若Zigbee協(xié)調(diào)器接收到Zigbee節(jié)點上傳的信息，則向Zigbee節(jié)點反饋一條信息，表示接收成功，并將接收到的信息通過RS232串口上傳到上位機；若在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到查詢的Zigbee節(jié)點回復的信息，則查詢下一個Zigbee節(jié)點；

П、Zigbee節(jié)點工作流程：

Zigbee節(jié)點依次循環(huán)切換三種工作狀態(tài)：發(fā)送狀態(tài)、接收狀態(tài)以及休眠狀態(tài)；

1.1、在發(fā)送狀態(tài)，Zigbee節(jié)點通過其RF收發(fā)模塊廣播發(fā)送信息查詢附近有無其它Zigbee節(jié)點；

1.2、若Zigbee節(jié)點接收到其它Zigbee節(jié)點的回復信息，則向該回復信息的Zigbee節(jié)點發(fā)送RF信號及超聲波信號，等待接收對方發(fā)送的信息；

1.3、當Zigbee節(jié)點接收到對方RF信號后開啟超聲波收發(fā)模塊接收對方發(fā)射的超聲波信號，然后根據(jù)接收到的RF信號與超聲波信號的到達時間差及兩者速度計算兩Zigbee節(jié)點間的距離，若該距離不大于2m，則認為兩樣本在交互，將對方Zigbee節(jié)點編號、本Zigbee節(jié)點編號、距離值及當前時間信息存儲于其存儲模塊中，然后跳轉(zhuǎn)到接收狀態(tài)；

2、在接收狀態(tài)下，若Zigbee節(jié)點的RF收發(fā)模塊接收到信息，其主控模塊分析該信息的來源，如果該信息來源于Zigbee協(xié)調(diào)器則跳轉(zhuǎn)至步驟2.1；如果該信息來源于其它Zigbee節(jié)點則跳轉(zhuǎn)至步驟2.2；若在規(guī)定的時間內(nèi)沒有接收到任何信息，跳轉(zhuǎn)到休眠狀態(tài)；

2.1、Zigbee節(jié)點的RF收發(fā)模塊接收到Zigbee協(xié)調(diào)器的請求，則Zigbee節(jié)點的主控模塊先查詢本節(jié)點的存儲模塊中是否有存儲的信息而尚未上傳，若有，則Zigbee節(jié)點的主控模塊讀取一條信息然后通過Zigbee節(jié)點的RF收發(fā)模塊上傳至Zigbee協(xié)調(diào)器；若無則跳過，然后跳轉(zhuǎn)到休眠狀態(tài)；

2.2、Zigbee節(jié)點接收到其它Zigbee節(jié)點的請求，則先反饋一條包含本Zigbee節(jié)點的節(jié)點編號信息，當再次接收到同一Zigbee節(jié)點的RF信號后開啟超聲波收發(fā)模塊等待接收超聲波信號，根據(jù)本Zigbee節(jié)點接收到的RF信號與超聲波信號的到達時間差及兩者速度計算兩節(jié)點間的距離，若該距離不大于2m，則認為兩樣本在交互，將對方Zigbee節(jié)點編號、本Zigbee節(jié)點編號、距離值及當前時間信息存儲于存儲模塊中，然后跳轉(zhuǎn)到休眠狀態(tài)；

3、在休眠狀態(tài)下，Zigbee節(jié)點停止一切活動；休眠的時間由Zigbee節(jié)點的主控模塊的隨機數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機數(shù)決定，休眠結(jié)束后，跳轉(zhuǎn)到發(fā)送狀態(tài)。