【文章內容簡介】 產品以貼近行業(yè)的設計和穩(wěn)定的性能，得到了眾多國際客戶的認可，目前日本已有大型的壽司連鎖店將其批量用于顧客點餐服務。而國內的應用更為廣泛，除了用于顧客點餐外，還用于移動彩票銷售、廣告媒體播放、會員身份管理等領域。MID70產品的一些示意圖片請見下圖。圖215物聯網手持移動設備 “卓享科技”產品 MID70 平面效果圖圖216物聯網手持移動設備 “卓享科技”產品 MID70 ID手板圖217物聯網手持移動設備 “卓享科技”產品 MID70實物及底座圖218物聯網手持移動設備 “卓享科技”產品 MID70 底座 為專有需求客戶提供定制服務雖然物聯網移動終端的大部分功能都是相近的，條碼、RFID、傳感器、GPS等常規(guī)功能可以定義為大部分產品的基本配置，但一些大企業(yè)客戶在面對特別的應用場景、非常規(guī)的性能指標、并且終端用量較大的情況下，提出了專屬產品的定制要求，所以我們在提供標準型號產品外，還需要提供操作系統剪裁、功能模塊增減、甚至設計全新電路的服務。對于這種業(yè)務模式，我們的理念是，根據客戶的具體需求，在應用最合理、成本最合理、使用體驗最佳的基礎上，為客戶搭建物聯網移動終端的最佳載體。 專柜進銷存終端、柜臺會員媒體終端國內最大的百貨、超市、零售業(yè)ERP公司希望我們提供一款大屏幕的POS產品，要求使用此終端作為數據采集、通訊的節(jié)點，放置于客戶柜臺、貨架或門店等處，并需要突出該公司的服務品牌，同時需要能夠識讀USB密碼器，以便專柜工作人員的身份識別。我們?yōu)槠涮峁┑幕緟禐椋簂 處理器 Marvell ARM11 806MHzl 存儲：ROM256MB DDR 128MBl 擴展內存（微硬盤）：ScanDisk的iNand，可選配，容量為2G~32Gbytel 無線廣域網：四頻850/900/1800/1900、EDGE、HSDPA l 無線局域網：WiFi l 屏幕： LCD，分辨率 1024*600 或 1280*800l 電池：4000mAh或以上l 識讀頭：Symbol955l 按鍵數量：獨立鍵盤，30個以上l USB Host同時從外觀創(chuàng)意階段開始就不斷與客戶討論使用細節(jié)，并將這些細節(jié)反饋到設計中。下列是第一個設計階段的圖片。 圖219 10寸屏產品 設計階段圖紙圖220 10寸屏產品 3D渲染后立體效果圖圖221 10寸屏產品 使用環(huán)境模擬示意在與客戶進一步反復溝通討論后，我們又為其增加了外置的3G天線與WiFi天線，以便客戶的專柜無論在什么網絡環(huán)境下，都能盡量保證數據暢通，同時可考慮到柜臺表面光滑容易導致平板滑落，所以加上了四個防滑墊。如圖示：圖222 10寸屏產品 外置的3G天線與WiFi天線 多功能警務通終端隨著各行業(yè)信息化的不斷深入與物聯網實踐的不斷創(chuàng)新，軍警領域也在不斷提高信息化手段，警務通是近幾年移動終端應用的一個新亮點。其主要功能是，信息核查（包括身份查詢、車輛查詢、案件查詢等），情報采集（治安情報線索采集、苗頭信息采集、警務日志登記），動態(tài)管控，應急聯動（緊急求助、上下崗簽到、實時視頻傳輸）等。其中交警使用的終端功能要求較為全面，如下表所示。表21交通警察專用終端IC卡讀卡器支持IC卡讀寫，采用接觸式IC卡設計，IC卡設計符合中國人民銀行要求。磁條卡讀寫支持雙向3軌道刷卡一體打印機打印介質為通用58毫米熱敏打印紙，打印紙卷直徑大于30毫米，打印速度應滿足現場使用需要 。銀聯認證無線POS可使用符合中國人民銀行銀聯標準的所有磁條卡。而民警、刑警的要求相對偏向信息查詢與采集。表22第二代身份證采集與識別功能a身份信息采集比對查詢:　系統自動識別二代居民身份證真?zhèn)?自動獲取身份證包含照片在內的全部信息并即時顯示；支持相關人員信息與業(yè)務信息庫核查比對?！。ㄊ謾C本地保存一定數量身份證信息，用于本地對比，也支持遠程對比）b支持移動業(yè)務辦理:　可以支持移動環(huán)境的人員信息遠程稽核、指紋與身份信息遠程比對查詢等應用功能。指紋采集與識別功能a指紋信息比對與身份確認查詢:　根據采集的指紋信息與本機存儲的業(yè)務信息庫進行比對甄別,若有查到,即時顯示相應的身份信息。b支持移動業(yè)務辦理:　可以支持移動環(huán)境的人員信息遠程稽核、指紋信息采集、指紋與身份信息遠程比對查詢等應用功能。第三章 物聯網手持移動設備嵌入式系統及電路設計物聯網核心技術包括射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、Internet 與移動網絡，行業(yè)應用軟件。在這些技術或應用中，又以底層嵌入式設備的系統平臺開發(fā)最為關鍵，一套軟硬件平臺的生命周期至少為七年到十年。作為一個產品開發(fā)生產的實體，我們非常重視這方面上游資源的選擇，并且制定清晰的研發(fā)主線，有了長期策略的基調，具體的產品開發(fā)與采購生產工作才能有效進行。 軟硬件平臺介紹美滿公司(Marvell)是全球通信與應用處理器領域長期領先供應商，在2006年Marvell以6億美元收購Intel通信與應用處理器業(yè)務，Xscale系列芯片產品是其長期推廣的核心產品。我們的技術團隊從6年前開始使用Intel公司的PXA270芯片，到后來的Marvell公司的PXA300/PXA310，到現在最新型號的PXA910/PXA920/PXA955，一直都專注于低功耗移動處理器的軟硬件系統研發(fā)。 Marvell PXA310處理器介紹PXA310芯片別名Monahans，是一個基于Intel XScale微結構、在其前身PXA27X家族基礎上、融入了移動技術最新成果的應用處理器。它分為Monahans L/LV處理器集成了Wireless MMX2，使用通用指令集實現高性能低功耗的多媒體加速。它支持78 stage pipeline、32Kbytes instruction cache、32Kbytes data cache、Extensive data buffering、265Kbytes of internal SRAM，并且有非常豐富的外設，如AC97音頻接口、 client、 Host、三路高速串口。最高主頻624MHz與806MHz可選等。其結構框圖見下。圖31 應用處理器 結構框圖 多功能移動數據終端MT02硬件系統介紹MT02V系列（MT02V Series Wireless HandheId Barcode RFID）是一款配備高性能處理器、EvDo無線數據通信、GPS、強光下可閱讀半透屏幕的三防PDA。MT02V可以搭載不同功能模塊，包括條形碼識讀器、RFID識讀器。配置了藍牙及WiFi，它可與其他設備和網絡方便接駁。它的應用領域很廣，包括移動數據采集、庫房管理、運輸和物流管理、以GIS為基礎的應用、電子憑證等等。 圖32 MT02V系列手持移動設備MT02V系列采用Marvell公司PXA310處理器，主頻為624MHz，內存使用256Mbyte Nandflash及128Mbyte LPDDR，通過動態(tài)主頻管理實現高性能與低功耗的結合，并且充分發(fā)揮此芯片方案的擴展性，在有限的主板空間與結構尺寸限制下，集成盡量多類型的外設，并為將來的應用預留好了擴展接口。該設備的系統原理框圖如下所示：圖33 系統原理框圖 Marvell最新通訊應用處理器PXA910介紹Marvell174。 Pantheon? 910 與 920 通訊平臺是高度整合的先進 3G 平臺，適用于多媒體為主的手持裝置。Pantheon 910 與 920 平臺解決方案將 Marvell 移動應用處理器的高效能與 Marvell 廣獲認可的成熟 技術整合為一，提供低成本的 Linux?、Android? 和 Windows Mobile174。 手持式裝置平臺。針對新一代的移動服務，提供包括 Marvell 高效能低耗電應用處理器技術、「分時同步分碼多工存取」(TDSCDMA)/「高速上下行封裝存取」(HSxPA)/「GSM 環(huán)境增強資料」 (EDGE) 通訊支援的各種種功能組合，為影像、HD視頻、音樂、游戲和其他熱門手持式裝置應用帶來突破性的使用者體驗。結合Marvell的3G技術、順暢的無線連接能力、應用處理及適用于新一代移動服務，它將成為下一代低成本手持數據終端的主力芯片。PXA910/PXA920平臺應用示意圖如下所示：圖34 系統原理框圖 手持移動設備關鍵技術與電路設計手持移動設備的關鍵技術包括：EvDo無線數據通信技術、條碼識別技術、射頻識別技術和GPS定位技術等，下面分別闡述。 EvDo無線數據通信CDMA2000 EVDO標準最早起源于Qualm公司的HDR技術，早在1997年的時候Qualm就向CDG提出了HDR(高速數據)的概念，此后經過不斷地完善和實驗在2000年3月份以CDMA2000 1x EVDO的名稱向3GPP2提交了正式的技術方案。 EV的意思是 39。Evolution39。，也表示標準的發(fā)展，DO的意思為Data Only(后來有為了能夠更好地表達此技術的含義，把Data Only改為Data Optimized,表示EVDO技術是對CDM A2000 1X網絡在提供數據業(yè)務方面的一個有效的增強手段)。本設備使用Qualm公司EvDo/CDMA 1X制式的單芯片，芯片型號為QSC6085，頻段使用800MHz。射頻前端部分電路見下圖：圖35 射頻前端原理圖考慮到處理器與EvDo基帶芯片之間通訊速率較高，串口或SPI方式不能滿足數據的吞吐量，所以使用了雙端口RAM。相應電路見下圖：圖36 處理器與基帶芯片間雙端口RAM原理圖 條碼識讀引擎條形碼技術近幾十年來發(fā)展迅速,在國際上得到廣泛的應用，目前已經是一個成熟行業(yè)，格局穩(wěn)定。與一維條形碼一般是對物品的標識不同的是，二維條型碼因為其承載的信息量大，可以存儲對物品具體描述等大量信息。一維條碼由于太依賴于計算機網絡和后臺數據庫,在網絡資源受到限制或者不便于建立數據庫的應用環(huán)境下,一維條碼很難派上用場。二維條碼技術是在一維條碼無法滿足實際應用需求的前提下產生的。對物品的標識，就是給某物品分配一個代碼，代碼以條的形式標識在物品上，用來標識該物品以便自動掃描設備的識讀，代碼或一維條碼本身不表示該產品的描述性信息。 圖37 條碼技術 (a)一維條碼 (b)二維條碼本設備可以選配不同的識讀頭，被選包括一維條碼識讀器采用Symbol公司SE955以及新大陸公司EM1300，而二維條碼識讀器采用Honeywell公司的IT5100和新大陸公司的EM3000。Symbol SE955為激光識讀頭，在強光或陽光下識讀效果較好，同時對讀取的角度要求不苛刻，相應的讀碼成功率更高。新大陸的EM1300則為圖像成像式識讀頭，其成本較低，使用壽命長，對殘碼污碼還原性好，也是很好的選擇。霍尼韋爾的IT5100為一維碼和二維碼二合一式識讀頭，比較昂貴，但其單獨識別一維碼的效果不如SE955和EM1300，而識別二維碼的效率與二維碼的碼制與信息量大小關系密切。IT5100是半軟半硬的架構，即掃描頭負責采集原始圖像數據，數據送入處理器后，再由應用程序調用霍尼韋爾提供的解碼庫實現完整讀取，而軟件解碼的效率和全硬件的方式相比有明顯時延。不過霍尼韋爾全硬的型號IT5180就更昂貴了，所以本設備沒有預留IT5180的結構空間。下面對比了一維碼和二維碼的一些特點：表31 條碼特點條碼類型信息密度與信息容量錯誤校驗及糾錯能力垂直方向是否攜帶信息用途對數據庫和通訊網絡的依賴識讀設備一維條碼信息密度低，信息容量較小可通過校驗字符進行錯誤校驗，沒有錯糾能力不攜帶信息對物品的標識多數應用場合依賴數據庫及通訊網絡可用線掃描器識讀，如光筆、線陣CCD、激光槍等二維條碼信息密度高，信息容量大具有錯誤校驗和糾錯能力，可設置不同的糾錯級別。攜帶信息對物品的描述可不依賴數據庫及通訊網絡而單獨應用行排式二維條碼可用線掃描器的多次掃描識讀；對于矩陣式二維條碼僅能用圖像掃描器識讀福建新大陸是國內物聯網領域的領軍公司之一，也是我們重要的合作伙伴，其參數直接關系到手持終端讀碼性能。其EM1300識讀頭與EM3000識讀頭外觀如下：圖38條碼識讀器接口串口擴展EM1300是一款嵌入式一維條碼識讀引擎，采用了CCD影像技術以及國際領先水平的新大陸 TM智能圖像識別系統。EM1300可以輕松讀取紙張、商品等介質上的條碼，識讀性能強大。它可以方便的嵌入各種OEM產品（包括手持式，便攜式及固定式條碼采集器）等。主要特點：體積纖小，可方便地嵌入其它設備中應用，可輕松識讀市場上所有主流一維碼，集成了高性能處理器和解碼板，擁有快速解碼和高精度識讀的能力，易于進行功能配置和固件更新。主要支持的碼制是，Code128, EAN13, EAN8, Code39, UPCA, UPCE, Codabar, Interleave