РАДИОСТАНЦИЯ С ИНТЕРФЕЙСОМ BLUETOOTH

Полезная модель относится к технике электрической связи, а точнее к системам радиосвязи и может быть использована в различных информационных системах, преимущественно, в системах мобильной радиотелефонной связи, организуемой с применением портативных радиостанций, для передачи речевых сообщений и цифровой информации различного контента типа коротких сообщений (радиограмм, навигационных данных, указаний, команд, инструкций и т.п.).
Развитие современного общества характеризуется динамичностью социальных процессов, поэтому, для обеспечения эффективной деятельности людей, занятых в различных сферах, востребованы различные коммуникационные сервисы, предоставляемые беспроводными средствами радиосвязи.
Среди технических средств связи массового применения большое распространение получили портативные радиостанции (PC), неоспоримым преимуществом которых является возможность оперативной организации радиосвязи между мобильными пользователями PC в местах, где отсутствуют специально подготовленные коммуникационные инфраструктуры типа базовых станций и ретрансляторов. В значительной мере мобильные (возимые) и портативные (носимые) радиостанции востребованы потребителями, которые действуют в сложных условиях, например, при проведении различных экспедиций, поисково-спасательных и геолого-разведочных операций. Эти изделия широко используются для организации радиосвязи в Вооруженных силах РФ, подразделениях МЧС, пожарных службах, бригадах скорой помощи и др.
Как показали исследования, эффективность управления и координации совместных действий физических лиц, например, при тушении пожаров, ликвидации последствий чрезвычайных событий, аварий, расчистке завалов после землетрясений, проведении операций по освобождению заложников, ведении боевых действий и др., существенно зависит от коммуникационных возможностей радиостанций (КВР) и удобств их применения.
При большой физической и психоэмоциональной нагрузке, которая воздействует на физические лица (ФЛ) в процессе выполнения ими различных задач в сложных условиях, особенно, когда их руки и внимание сосредоточено на контроле действий, оценке событий, обстановки и других факторов, управление средствами радиосвязи становится весьма проблематичным, поскольку требует задействования значительного ресурса пользователя PC, связанного с использованием функций рук, слуха и зрения. При действиях в сложных условиях пользователю PC проблематично использовать все, потенциально возможные, сервисы радиосвязи, поскольку для этого может понадобиться привлечение значительной части его ресурса, то есть полного сосредоточения внимания и задействования обеих рук для выполнения необходимых манипуляций с PC, что в виду, характера выполняемых задач, крайне затруднительно. Поэтому, на практике, используются только те сервисы, которые требуют от пользователя PC минимальных усилий. В результате этого, многие сервисы, предоставляемые PC, не могу быть использованы на практике по причине сложности интерфейса и неудобства использования PC при действиях физических лиц (ФЛ) в сложных условиях.
Технические возможности радиостанции по приему/передаче ИРК и возможность оператора (пользователя PC), действующего в сложных условиях, использовать потенциальные возможности PC по приему и передаче ИРК, можно характеризовать как коммуникационные возможности радиостанции (КВР).
При этом, к удобствам применения PC (УПР) можно отнести сервисы ее интерфейса, обеспечивающие возможность использовать PC по назначению с минимальным отвлечением пользователя PC от выполнения основных задач, например, позволяющие в максимальной степени освободить его руки, зрение и слух при передаче ИРК.
Можно полагать, что эффективность применения PC (ЭПР) в сложных условиях будет тем выше, чем большие коммуникационные возможности она имеет и чем большие удобства она предоставляет пользователю PC. Сокращенно интегральный показатель эффективности применения PC в сложных условиях можно выразить в виде: ЭПР=КВР+УПР.
Как правило, при действиях физических лиц (ФЛ) в упомянутых сложных условиях, поддержка ими радиосвязи является вспомогательной функцией (ВФ), так как основной функцией ФЛ является выполнение действий в соответствии с решаемой задачей. При этом, на эффективность решения поставленных задач существенно влияет степень отвлечения ФЛ на выполнение действий, связанных с выполнением ВФ.
Исследования показали, что для поддержания радиосвязи пользователь PC должен выполнять целый комплекс действий, которые могут включать, извлечение PC из сумки/чехла, подготовку ее к работе, ориентацию антенны PC в пространстве для создания оптимальных условий радиосвязи, настройку PC (установку канала связи, режима работы, согласование антенны и др.), контроль и анализ входящих вызовов, удержание микрофонно-телефонной гарнитуры и управление ею для ведения переговоров, установку PC в сумку для переноски после окончания радиосвязи, свертывание антенны и др. При этом, для оперативного выполнения всех выше перечисленных действий (манипуляций с PC и ее дополнительным оборудованием), пользователю часто приходится задействовать руки, зрение, слух и сосредотачивать свое внимание на выполняемых действиях. Поскольку сеансы радиосвязи могут повторяться часто, то управление PC может отнимать у ФЛ значительное время, что может существенно затруднять выполнение ими действий, связанных с выполнением основной задачи, для выполнения которой ему необходимо использовать весь свой ресурс в максимальной степени, то есть с минимальными отвлечениями на управление PC.
Как известно, значительная часть людей, одновременно может успешно решать только лишь одну задачу, на которой они сосредоточены и выполняют с использованием рук, органов слуха и зрения. При подготовке и проведении сеансов радиосвязи, когда руки ФЛ заняты удержанием и управлением PC (например, выполнением нажатий на микротелефонную гарнитуру для ведения радиосвязи), ориентацией PC в пространстве, их внимание может быть сосредоточено на дисплее PC, контроле режимов работы PC, установке рабочей частотой, регулировке уровня громкости и т.п. При выполнении этих действий ФЛ могут полностью «отключаться» от действий, связанных с выполнением основной задачи (ВОЗ), терять контроль ситуации, в которой они находятся, допускать ошибки в операциях, связанных с ВОЗ и т.п. То есть, использование PC может вызывать значительное снижение эффективности действий ФЛ, связанных с ВОЗ, например, связанных с управлением транспортным средством, ведением боя, тушением пожара, разминированием объектов, доставкой опасных грузов, переноской раненных людей и др.
Создается противоречивая ситуация, при которой, с одной стороны, для организации информационных коммуникаций, пользователю ему надо использовать PC. При этом, для поддержки радиосвязи, пользователю PC надо выполнять дополнительные манипуляции, связанные с обслуживанием и управлением PC. При выполнении манипуляций с PC ресурс оператора/пользователя/физического лица существенно расходуется, так как его зрение, слух, руки - заняты только лишь обслуживанием/управлением/контролем PC. Это ограничивает возможности ФЛ по эффективному выполнению действий, связанных с ВОЗ. Поэтому, с другой стороны, для освобождения ресурса оператора для качественного выполнения действий, связанных с ВОЗ, ему не надо использовать PC. В этом случае ФЛ лишается средств информационных коммуникаций, что также может существенно затруднить его действия и по выполнению поставленной задачи.
Как показал информационный поиск, наличие упомянутого противоречия, существенно затрудняет создание технических решений, которые могут обеспечить потребности физических лиц по обеспечению их радиосвязью с необходимыми коммуникационными возможностями и сервисами, требуемыми для успешных действий в упомянутых сложных условиях.
Поэтому, поиск новых технических решений, обеспечивающих повышение уровня эффективности использования PC физическими лицами, действующими в сложных условиях, путем расширения коммуникационных возможностей и удобств ее эксплуатации является актуальной задачей.
Из техники [Л1], известна радиостанция, состоящая из антенны, приемопередающего устройства (ППУ), дисплея, клавиатуры, микрофонно-телефонного тракта (МТТ), выходного разъема (ВР) и процессора, который своими с первого по пятый портами соединен, соответственно, со входом дисплея, с выходом клавиатуры, со входом/выходом МТТ, с узлом ВР и с первым портом узла ППУ, который вторым портом соединен с антенной, и выполненная с возможностью проведения сеансов радиосвязи (СРС) по приему/передаче речевых сообщений и передаче цифр с тональным кодированием типа DTMF.
Данное изделие представляет собой компактную (58*108.5*26.5 мм) радиостанцию (переносной FM трансивер) индивидуального применения, которая отличается повышенной устойчивостью к действию внешних факторов), поскольку изготовлена в соответствии со стандартом министерства обороны США Mil-Spec 810D/E для применения в экстремальных условиях (ударов, тряски, повышенной пыли и влаги и др.).
Радиостанция (PC) функционирует следующим образом. В исходном состоянии, для удобства переноски, PC уложена в чехол, и может быть закреплена на брючном ремне, лямке рюкзака или зафиксирована клипсой (крепежной скобой) в любом удобном месте, например, в кармане пользователя.
Включается PC простым поворотом регулятора VOL, с помощью которого также устанавливается уровень громкости принимаемых сигналов. После включения электропитания PC, с помощью клавиатуры и дисплея устанавливается рабочая частота или требуемый канал приема/передачи. Для ведения радиосвязи пользователь PC, путем нажатия/отпускания (отжатия) клавиши РРТ, поочередно переводит PC в режим передачи/приема. Узел МТТ обеспечивает воспроизведение входящих речевых сигналов, а также преобразование исходящих акустических (речевых) сигналов в электрические, которые предназначены для передачи в эфир с помощью ГОТУ. Для передачи цифр сигналов, используется клавиатура. Передача осуществляется в режиме ручного набора требуемой цифровой последовательности, например, как при наборе номеров абонентов пользователями мобильного телефона.
Данная PC обеспечивает возможность организации радиосвязи между мобильными и стационарными объектами (абонентами). При этом, поддерживается возможность передачи речевых сообщений и цифровых групп с использованием кодирования в стандарте DTMF [Л2].
Данная PC может быть использована для организации информационных коммуникаций между ФЛ, которые действуют в сложных условиях. Это обусловлено удобством удержания PC в руке ФЛ, так как это изделие достаточно компактно. Кроме того, данная PC устойчива к ударам, тряске, воздействию повышенной пыли и влаги, что обеспечивает надежность функционирования этого изделия в упомянутых сложных условиях.
Данная PC имеет низкий уровень эффективности (ЭПР=КВР+УПР) ее применения в сложных условиях. Это обусловлено ее ограниченными коммуникационными возможностями (низкий показатель КВР), поскольку при организации радиосвязи с ее помощью обеспечивается, в основном, только лишь передача речевых сообщений, а возможности по организации информационного обмена цифровой информации (ЦИ) значительно ограничены, так как на приемной стороне регистрация ЦИ- не поддерживается. Данная PC имеет существенные ограничения, связанные с видом ЦИ, которые могут быть переданы по каналу радиосвязи, поскольку возможна передача информации только в виде цифр. Кроме того, передача ЦИ требует больших временных затрат и усилий ФЛ, так как она может осуществляться только в режиме медленного ручного набора (низкий показатель УПР). Данная PC имеет ограниченные возможности по приему ЦИ, поскольку отсутствует возможность ее регистрации и просмотра в отложенном режиме. Для обеспечения высокой эффективности действий ФЛ в сложных условиях и экстремальных ситуациях, кроме передачи речевых сообщений, часто возникает необходимость в проведении сеансов радиосвязи по передаче и приему текстовых сообщений типа команд, рекомендаций, приказов, инструкций, навигационных данных и др. и представлении данные в виде, удобном для чтения (приема) ФЛ. Такие сервисы в этой PC - не обеспечиваются. Кроме того, низкий уровень сервиса (низкий уровень показателя УПР), обеспечиваемого интерфейсом данной PC, затрудняет ее использование в сложных условиях, когда руки и внимание пользователя PC должны быть направлены на ВОЗ. Так, при использовании этой PC в сложных условиях, действия пользователя по ВОЗ (например, ведению автотранспортных средств, расчистки завалов, тушению пожара, ведению боя, удержанию себя и/или других ФЛ на альпинистской трассе и др.), будут существенно затруднены. Это обусловлено тем, что для управления PC, при ведении сеансов радиосвязи, пользователю (водителю, спасателю, пожарнику, бойцу, альпинисту и др. ФЛ) необходимо освобождать руки и сосредотачивать внимание на управлении PC (включать режим приема/передачи, следить за информацией на дисплее, манипулировать органами управления, например, клавиатурой, и др.).
Эффективность применения данной PC для координации действий ФЛ в упомянутых сложных условиях (СУ) и экстремальных ситуациях - весьма низкая, что обусловлено ограниченными коммуникационными возможностями PC и отсутствием в ее интерфейсе необходимых сервисов, обеспечивающих удобство эксплуатации PC в СУ.
Таким образом, данная PC имеет низкий уровень коммуникационных возможностей (КВР) и удобств применения (УПР), особенно, при действиях пользователей PC в сложных условиях. Уровень показателя ЭПР (ЭПР=КВР+УПР) у этой PC - низкий.
Из техники [Л3] известна радиостанция, состоящая из антенны, приемопередающего устройства (ППУ), микрофонно-телефонного тракта (МТТ), индикатора, выходного разъема (ВР) и блока обработки и управления (БОУ), который своими с первого по четвертый портами соединен, соответственно, с последовательно соединенными узлами ППУ и антенны, с узлом МТТ, индикатором и с узлом ВР, и выполненная с возможностью проведения сеансов радиосвязи (СРС) по приему/передаче речевых сообщений и цифровой информации с использованием дополнительного оборудования типа электронно-вычислительной машины (ЭВМ), подключенной к узлу ВР.
Эта PC функционирует аналогично предыдущему изделию. Особенностью PC является то, что к узлу ВР может быть подключена ЭВМ. PC может эмулировать типовой компьютерный интерфейс, соответствующий спецификации RS-232, для поддержки возможностей передачи и приема цифровой информации с использованием дополнительного оборудования типа ЭВМ.
Данное техническое решение (ТР) частично устраняет недостатки предыдущего изделия. Так, наличие возможностей передачи и приема цифровой информации (ЦИ) расширяет коммуникационные возможности этой PC, то есть данное ТР имеет более высокий показатель КВР, чем у предыдущей PC.
В целом, данное техническое решение имеет недостатки, аналогичные предыдущему изделию: данное ТР имеет низкий уровень интегрального показателя ЭПР=КВР+УПР - эффективности применения PC в сложных условиях.
В данном техническом решении расширение коммуникационных возможностей, связанных с передачей цифровой информации (повышение КВР), приводит к усложнению интерфейса PC и увеличивает нагрузку на ресурс ФЛ, использующих PC (показатель УПР - снижается). Использование дополнительного оборудования типа ЭВМ, подключаемого к PC для передачи/приема ЦИ, требует от ФЛ дополнительных операций руками и концентрации внимания (использования зрения) при подготовке данных, управлении ЭВМ, например, навигации по ее интерфейсу, что может значительно отвлекать ФЛ от выполнения ими основных задач. Поэтому, интегральный показатель эффективности применения данной PC в сложных условиях (ЭПР=КВР+УПР) - имеет низкий уровень.
По мнению авторов, наиболее близкой по технической сущности к заявленному объекту является, известная из техники [Л4], радиостанция (PC) (прототип), состоящая из из антенны, приемо-передающего устройства (ППУ), дисплея, клавиатуры, микрофонно-телефонного тракта (МТТ), выходного разъема (ВР) и процессора, который своими с первого по пятый портами соединен, соответственно, со входом дисплея, с выходом клавиатуры, с портом узла МТТ, с портом узла ВР и с первым портом узла ППУ, который вторым портом соединен с антенной, и выполненную с возможностью проведения сеансов радиосвязи (СРС) по приему/передаче речевых сообщений и цифровой информации, подключения к узлу ВР дополнительного оборудования (ДО) типа адаптера беспроводной связи Bluetooth (ABT) или навигационного устройства (НУ) типа GPS приемника, осуществления информационного обмена с внешними Bluetooth устройствами посредством узла ABT или приема и обработки сигналов НУ, отображения на дисплее цифровой информации различного контента (ЦИРК), в том числе, навигационных данных (НД) типа координат текущего местоположения, направления движения, скорости перемещения и высоты подъема над уровнем океана, текстовых сообщений, цифр, знаков и символов.
Структурная схема данной радиостанции (далее - PC) представлена на фиг.1.
PC (фиг.1) состоит из антенны 1, приемо-передающего устройства (ППУ) 2, дисплея 3, клавиатуры 4, выходного разъема (ВР) 8, микрофонно-телефонного тракта (МТТ) 10 и процессора 6, который своими с первого по пятый портами, соединен, соответственно, с последовательно соединенными узлами ППУ 2 и антенны 1, со входом дисплея 3, с выходом клавиатуры 4, с портом узла МТТ 10 и с портом узла ВР 8, который выполнен с возможностью подключения к нему адаптера Bluetooth (ABT) 11 для организации с помощью него беспроводной связи с внешними Bluetooth устройствами или навигационного оборудования типа GPS приемника 12. В данной PC узел процессор 6 функционирует по программе обеспечивающей возможность обработки сигналов, поступающих с узла ABT 11 или с выхода GPS приемника 9, которые могут быть подключены к узлу ВР 8, поддержки функций клавиатуры 4 и дисплея 3 по выводу и отображению на нем ИРК, в том числе, рабочей частоты/номера рабочего канала узла ППУ 2, вида модуляции, уровня напряженности принимаемых сигналов, навигационных данных, поступающих с выхода упомянутого навигационного оборудования GPS приемника 12, в том числе, координат текущего местоположения, направления движения, скорости перемещения и высоты подъема PC относительно уровнем моря, коротких текстовых сообщений и различной графической информации типа знаков/символов, поддержки протокола радиосвязи с другими аналогичными PC по приему и передаче (информационному обмену) ИРК.
PC (фиг.1) функционирует следующим образом. Работа PC, в основном, аналогична работе предыдущего изделия. Данная PC отличается от предыдущей PC возможностью совместной работы с дополнительным оборудованием типа узла АВТ 11 или типа GPS приемника 12.
При подключении к узлу ВР 8 узла АВТ 11 может быть подключены соответствующие беспроводные устройства, которые поддерживают стандарт Bluetooth и соответствующий коммуникационный профиль.
При подключении к узлу ВР 8 навигационного оборудования (НО) типа GPS приемника 12, процессором 6 осуществляется обработка сигналов НО и обеспечивается отображение на дисплее 3 принятых навигационных данных типа координат текущего местоположения, направления движения, скорости перемещения и высоты подъема PC над уровнем океана и других данных.
Также, процессором 6 осуществляется поддержка функций клавиатуры 4 и дисплея 3 по вводу/выводу и отображению на нем ИРК, в том числе, служебной информации (рабочего диапазона, частот приема/передачи, вида модуляции, номера рабочего канала, уровня напряженности принимаемого сигнала и др.), навигационных данных, коротких сообщений и графической информации (знаков, символов и т.п.), а также поддержка протокола радиосвязи по приему и передаче (информационному обмену) ИРК с другими аналогичными PC.
Согласно спецификации, совместно с данной моделью PC в качестве узлов АВТ 11 может использоваться изделие типа адаптера беспроводной связи Bluetooth модель BU-1. Также, для совместной работы с данной моделью PC в качестве навигационного оборудования может использоваться блок типа FGPS-2, который выполнен на основе 12-канального GPS приемника, обеспечивающего прием навигационных данных. Для поддержки возможностями информационного обмена навигационной информацией с другими аналогичными PC, процессором 6 эмулируется протокол связи в соответствии с регламентом системы APRS. Это позволяет пользователю PC сообщать свое местоположение другим абонентам связи, которые оснащены аналогичными PC. Передача цифровой информации по протоколу связи типа APRS может осуществляться со скоростью 1200/9600 бит/сек.
Когда на вход узла ППУ 2 поступают информационные сигналы и от других радиостанций в формате APRS, то на дисплее 3 может отображаться их местоположение (координаты), направление движения, расстояние, а также короткие сообщения, ярлыки (картинки), сводка погоды, и другая информация.
Эта PC частично устраняет недостатки предыдущего технического решения. Это достигается за счет повышения коммуникационных возможностей PC и удобств ее применения. Данная PC имеет более высокий уровень интегрального показателя ЭПР=КВР+УПР - эффективности применения PC в сложных условиях, по сравнению с предыдущим изделием. Это обусловлено тем, что эта PC дополнительно содержит дисплей высокого разрешения, который обеспечивает четкую, легко читаемую индикацию различных видов информации, в том числе, рабочей частоты, режима работы, уровня напряженности принимаемых сигналов, графических ярлыков, спектрограммы загрузки диапазона частот (в режиме Spectrum Scope), навигационных данных и другой информации (повышен показатель КВР). Кроме того, эта PC обеспечивает ее пользователя более широкими информационными сервисами и удобствами интерфейса. Эта PC поддерживает навигационные функции, работу системы APRS, а также поддерживает совместную работу (информационный обмен) с устройствами беспроводной связи Bluetooth. Ее конструктивное исполнение ориентировано на эксплуатацию в экстремальных условиях окружающей среды.
Тем не менее, данное изделие имеет недостатки, аналогичные предыдущему техническому решению.
Исследования показали, что увеличение уровня коммуникационных возможностей современных PC, в том числе, и в PC- прототипе, сопровождается усложнением интерфейса и снижением удобств использования PC, особенно в упомянутых сложных условиях. Это обусловлено тем, что в интерфейс управления PC добавляются новые компоненты, в том числе, многофункциональный дисплей 3, насыщенный опциями, иконками, символами и другой информацией, дополнительное оборудование типа GPS приемника 12, адаптера Bluetooth 11 - все это увеличивает нагрузку на ресурс пользователя PC, отвлекает его от выполнения основных задач. То есть, с одной стороны, интеграция в едином корпусе PC широкого набора органов управления и индикации расширяет коммуникационные возможности PC (показатель КВР - увеличивается), а с другой стороны, усложняет управление и использование PC (показатель УПР - снижается) в условиях воздействия на оператора стрессовых ситуаций и необходимости сосредоточить свое внимание и использовать руки, глаза и уши для ВОЗ, не связанных с управлением PC и организацией радиосвязи.
Для разрешения данного противоречия, авторами предложена идея, суть которой состоит в реализации пространственно распределенного интерфейса (ПРИ), компоненты которого удалены от PC, и которая, при ведении сеансов радиосвязи (СРС), может быть закреплена на поясе или рюкзаке (отпадает необходимость удерживать PC), и максимально приближены к рукам, органам слуха и зрения пользователя PC для создания удобств использования всех коммуникационных сервисов радиосвязи в процессе выполнения им основных задач. Предполагается также для реализации ПРИ, обеспечивающего свободу перемещения компонент интерфейса относительно PC, использовать беспроводную связь типа Bluetooth, структурно организованную в виде пикосети Bluetooth, сетевыми узлами которой могут быть элементы упомянутого ПРИ.
Как установлено в процессе исследований, для организации информационных коммуникаций с помощью PC, пользователь задействует свой ресурс путем использования рук (манипуляции с органами управления PC), задействования слуха (прослушивание речевых сообщений), активации речевого аппарата (передача речевых сообщений) и зрительной концентрации (просмотр сообщений на дисплее 3, визуальный контроль действий рук и др.). При реализации идеи, предложенной авторами, за счет использования компонент ПРИ, нагрузка на ресурс пользователя, при управлении PC, может быть значительно снижена.
Следует заметить, что когда к узлу ВР 8 подключен узел АВТ 11, то коммуникационные возможности PC-прототипа существенно снижаются. Это обусловлено тем фактором, что к PC-прототипу невозможно подключить иное дополнительное оборудование, в том числе, GPS приемник 12, и пользователь PC-прототипа будет лишен важных коммуникационных сервисов, в том числе, доступа к навигационной информации, без которой он лишен возможностей определить свое местоположение. Кроме того, для обеспечения возможностей использования сервисов, связанных с информационным обменом с внешними устройствами по беспроводному каналу Bluetooth, к PC-прототипу необходимо подключить дополнительное устройство типа адаптера Bluetooth связи (узел АВТ 11). Это увеличивает габариты PC-прототипа, снижает удобства и надежность использования данного сервиса, поскольку, при действиях пользователя PC в сложных условиях, адаптер Bluetooth 11 может быть утерян, поврежден и т.п. Также следует заметить, что при подключении к PC-прототипу (к узлу ВР 8) иного дополнительного оборудования, например, GPS приемника 12, коммуникационные сервисы, предоставляемые за счет использования узла АВТ 11, становятся недоступными для пользователя РС-прототипа (показатель КВР - снижается). Это обусловлено тем, что в данной PC, не обеспечивается возможность осуществления одновременной работы с навигационным оборудованием и внешним Bluetooth устройством.
В целом, в интерфейсе управления PC-прототипом доступ к информации, отображаемой на дисплее 3, и органам управления, например, обеспечивающим скроллинг (листинг, навигацию) для просмотра данных, отображаемых на дисплее 3, организован типовым способом, который создает большую нагрузку на ресурс пользователя PC-прототипа (требует использования рук и высокой концентрации внимания). Это снижает эффективность действий пользователя PC-прототипа (показатель УПР - снижается), так как существенным образом отвлекает его (пользователя) от выполнения основной задачи (выполнения действий, требующих свободных рук и сосредоточения внимания на ВОЗ).
Целью полезной модели является расширение функциональных возможностей известной радиостанции (PC), направленных на повышение уровня коммуникационных возможностей и удобств ее эксплуатации в экстремальных ситуациях и сложных условиях.
Поставленная цель достигается за счет того, что в радиостанцию (PC), состоящую из антенны, приемо-передающего устройства (ППУ), дисплея, клавиатуры, микрофонно-телефонного тракта (МТТ), выходного разъема (ВР) и процессора, который своими с первого по пятый портами соединен, соответственно, со входом дисплея, с выходом клавиатуры, с портом узла МТТ, с портом узла ВР и с первым портом узла ППУ, который вторым портом соединен с антенной, и выполненную с возможностью проведения сеансов радиосвязи (СРС) по приему/ передаче речевых сообщений и цифровой информации, подключения к узлу ВР дополнительного оборудования (ДО) типа адаптера беспроводной связи Bluetooth (ABT) или навигационного устройства (НУ) типа GPS приемника, осуществления информационного обмена с внешними Bluetooth устройствами посредством узла ABT или приема и обработки сигналов НУ, отображения на дисплее цифровой информации различного контента (ЦИРК), в том числе, навигационных данных (НД) типа координат текущего местоположения, направления движения, скорости перемещения и высоты подъема PC относительно уровня моря, текстовых сообщений, цифр и знаков, дополнительно введены в ее состав модуль Bluetooth (МВТ), который своим портом соединен с шестым портом процессора, и соединенные с ней посредством беспроводной связи, организованной с использованием узла МВТ, микрофонно-телефонная гарнитура Bluetooth (ГВТ) и беспроводное индикаторное устройство (БИУ), содержащее корпус, в котором размещены клавиши управления (КУ), индикатор, радиочип (РЧ) и микроконтроллер (МК), который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, с узлом КУ, с индикатором и с узлом РЧ, который выполнен с возможностью поддержки беспроводной связи Bluetooth, кроме того, узел МК выполнен с возможностью функционирования по программе, обеспечивающей эмуляцию драйверов, необходимых для поддержки функций индикатора по визуализации на нем ЦИРК, и функций узла КУ, связанных с управлением вывода ЦИРК на индикатор, например, скроллинга («прокрутки») длинных текстовых сообщений или навигационных данных и поддержки функций узла РЧ по информационному обмену с узлами МВТ и ГВТ, кроме того, узлы МВТ, ГВТ и БИУ выполнены с возможностью одновременного функционирования в единой коммуникационной структуре типа беспроводной пикосети (piconet) Bluetooth (ПСВТ), информационный обмен в которой поддерживается ресурсами процессора и микроконтроллера, которые выполнены с возможностью эмуляции стека протоколов Bluetooth с необходимыми профилями, в том числе, PAN (Personal Area Networking Profile) - для организации упомянутой пикосети, SDAP (Service Discovery Application Profile) - для обнаружения и использования Bluetooth сервисов, предоставляемых узлами ПСВТ, GAP (Generic Access Profile) - для обеспечения безопасной работы узлов ПСВТ, SPP (Serial Port Profile) - для организации информационного обмена между узлами ПСВТ по интерфейсу типа RS-232/USB с эмуляцией протокола порта RFCOMM - (Radio Frequency Communication), GOEP (Generic Object Exchange Profile) - для организации обмена между узлами ПСВТ цифровой информацией (данными), AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) - для организации передачи команд управления между узлами ПСВТ, например, для управления с помощью узла КУ уровнем громкости звука на низкочастотном выходе узла ГВТ, FTP (File Transfer Profile) - для организации передачи файлов данных между узлами ПСВТ, например, для трансляции входящей ИРК от МВТ к БИУ, HSP (Headset Profile) и HFP (Hands - Free Profile) - для организации передачи речевых сигналов между узлами ПСВТ, например, осуществления радиотелефонных переговоров с использованием узла ГВТ, который выполнен с возможностью использования его для проведения упомянутых СРС по передаче и приему речевых сообщений без использования рук физических лиц (ФЛ) за счет использования встроенной в ГВТ функции VOX, обеспечивающей включение/выключение узла ППУ голосом упомянутых ФЛ, узел БИУ выполнен с возможностью использования его для удаленного (от дисплея) наблюдения (с помощью индикатора) за ЦИРК, принимаемой при проведении упомянутых СРС, управления режимами работы узла ГВТ и установки (крепления его корпуса) на запястье руки ФЛ с обеспечением для них свободного доступа к клавишам управления и индикатору.
Структурная схема радиостанции с интерфейсом Bluetooth (далее - PC) представлена на фиг.2.
PC (фиг.2) состоит из беспроводной микрофонно-телефонной гарнитуры Bluetooth (ГВТ) 7, беспроводного индикаторного устройства (БИУ) 8, антенны 1, приемо-передающего устройства (ППУ) 2, выходного разъема (ВР) 4, микрофонно-телефонного тракта (МТТ) 6, дисплея 11, клавиатуры 16, модуля Bluetooth (МВТ) 17 и процессора 3, который своими с первого по шестой портами соединен, соответственно, с выходом клавиатуры 16, со входом дисплея 11, с портом узла МТТ 6, с портом узла ППУ 2, с портом узла ВР 4 и с портом узла МВТ 17, который посредством беспроводной связи типа Bluetooth соединен с узлами ГВТ 7 и БИУ 8, который состоит из корпуса 10, индикатора 9, радиочипа (РЧ) 13, клавиш управления (КУ) 15 и микроконтроллера (МК) 14, который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, с выходом узла КУ 15, со входом узла индикатора 9 и портом узла РЧ 13, который по каналу беспроводной связи Bluetooth 12 соединен с узлом МВТ 17. При этом, узел ВР 4 выполнен с возможностью подключения к нему навигационного оборудования типа GPS приемника, узел РЧ 13 выполнен с возможностью установления с узлом МВТ 17 беспроводной связи 12 по стандарту Bluetooth для передачи и приема ИРК, узел процессора 3 функционирует по программе обеспечивающей возможность обработки сигналов, поступающих с навигационного оборудования типа GPS приемника 5, подключенного к узлу ВР 4, эмуляции драйверов, обеспечивающих работу клавиатуры 16 и дисплея 11 по выводу и отображению на нем ИРК (в том числе, рабочей частоты/номера канала, уровня напряженности принимаемого сигнала, текстовых сообщений, условных знаков, символов и навигационных данных типа координат текущего местоположения, направления движения, скорости перемещения и высоты подъема относительно уровня моря), организацию и поддержку работы одновременной работы узлов ГВТ 7, РЧ 13 (БИУ 8) и МВТ 17 в беспроводной сети типа пикосети 12 с управляемым приоритетом, где в качестве ведущего (master) Bluetooth устройства используется узел МВТ 17, управляющий информационным обменом (передачей и приемом ИРК) по каналу Bluetooth, трансляции через узел МВТ 17 на узлы ГВТ 7 и БИУ 8 (с помощью узла РЧ 13), соответственно, входящих речевых сообщений и цифровой информации различного контента, эмуляции протокола радиосвязи, обеспечивающего взаимный обмен ИРК с другими аналогичными PC. Кроме того, узлы МБТ 17 и БИУ 8 (РЧ 13) выполнены с возможностью, при поддержке, соответственно, процессора 3 и микроконтроллера 9, обеспечивать требуемые сервисы Bluetooth радиосвязи на основе эмуляции стека протоколов Bluetooth с необходимыми профилями, в том числе, PAN (Personal Area Networking Profile) - для организации персональной беспроводной сети (пикосети), обеспечивающей совместное функционирование узлов МВТ 17, ГВТ 7 и БИУ 8 (РЧ 13), SDAP (Service Discovery Application Profile) - для обнаружения и использования Bluetooth сервисов, предоставляемых узлами МВТ 17, ГВТ 7 и БИУ 8 (РЧ 13), GAP (Generic Access Profile) - для обеспечения безопасной работы узлов МВТ 17, ГВТ 7 и БИУ 8 (РЧ 13) в упомянутой пикосети, SPP (Serial Port Profile) - для организации информационного обмена в пикосети по интерфейсу типа RS-232/USB с эмуляцией протокола порта RFCOMM - (Radio Frequency Communication), GOEP (Generic Object Exchange Profile) -для организации информационного обмена между узлами пикосети ИРК типа текстовых сообщений, графики, речевых сообщений и мультимедийный данных, AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) - для организации передачи по каналу Bluetooth команд дистанционного управления, характеристиками аудиоконтента, например, изменения уровня громкости звука на выходе узла ГВТ 7, FTP (File Transfer Profile) - для организации передачи по каналу Bluetooth файлов между узлами МВТ 17 и БИУ 8 (РЧ 13), HFP (Hands - Free Profile) - для организации передачи по каналу Bluetooth речевых сигналов между узлами МВТ 17 и ГВТ 7, HID (Human Interface Device) - для организации передачи по каналу Bluetooth сигналов дистанционного управления, например, режимами работы узла ППУ 2 и/или дисплея 11 с помощью узла КУ 15 (БИУ 8), HSP (Headset Profile) - для поддержки беспроводной связи между узлами ГВТ 7 и МВТ 17 при ведении радиотелефонных переговоров с автоматическим (без использования рук пользователя PC) переключения режимами приема и передачи узла ППУ2. Узел корпуса БИУ 8 выполнен с возможностью крепления на запястье руки физического лица (пользователя PC), обеспечения свободного доступа к клавишам управления 15 и удобного наблюдения за узлом индикатора 9, который выполнен с возможностью отображения символьной (графической) и буквенно-цифровой информации, например, коротких текстовых сообщений, навигационных данных и другой информации. Узел беспроводной микрофонно-телефонная гарнитуры Bluetooth (ГВТ) выполнен со встроенной функцией VOX, обеспечивающей активацию передатчика узла ППУ голосом пользователя PC в процессе передачи и приема им речевых сообщений, Узел МК 14 функционирует по программе, обеспечивающей поддержку работы узла РЧ 13 в упомянутой пикосети в качестве (slave) Bluetooth устройства по установлению и поддержанию беспроводной связи с узлом МВТ 17 для осуществления информационного обмена с процессором 3, эмуляцию драйверов, необходимых для поддержки функций узлов КУ 15, например, по скроллингу длинных текстовых сообщений, и индикатора 9 по визуализации на нем информации различного контента.
PC (фиг.2) функционирует следующим образом. Работа этой PC во многом сходна с функционированием РС-прототипа. В исходном состоянии PC включена, настроена на необходимый канал связи и находится в дежурном режиме. Для осуществления радиотелефонной связи (передачи речевых сообщений) пользователь PC переводит передатчик узла ППУ 2 в режим передачи. Акустические сигналы (речевые фразы) поступают на узел МТТ 6, преобразуются в низкочастотные электрические сигналы, которые подаются на узел ППУ 2, с помощью которого излучаются в эфир на рабочей частоте PC. Для осуществления прием речевых сообщений узел ППУ 2 переводится в режим приема. Входящие сообщения поступают на узел МТТ 6 и преобразуются в акустические сигналы, воспринимаемые органом слуха пользователя PC. Наличие в составе узла ГВТ 7 обеспечивает возможность ведения радиотелефонных сеансов связи без использования рук оператора-пользователя PC на основе задействования встроенной в узел ГВТ 7 системы (функции) VOX [Л5], обеспечивающей включение передатчика узла ППУ 2 голосом пользователя PC. Для этого, включается электропитание узла ГВТ 7 и он располагается на допустимом удалении от PC, что может составлять до 10 м (типовая дальность для устройств Bluetooth класса 3). Между узлами МВТ 17 и узлами ГВТ 7 и ПУД 8 (РЧ 13) настраивается беспроводная связь Bluetooth. Эти операции выполняются оператором PC с использованием узлов дисплея 11 и клавиатуры 16. После настройки беспроводного соединения между узлами МВТ 17 и ГВТ 7 весь процесс ведения радиотелефонных переговоров упрощается (автоматизируется), поскольку узел беспроводной микрофонно-телефонная гарнитуры Bluetooth (ГВТ 7) выполнен со встроенной функцией VOX, обеспечивающей активацию передатчика узла ГОТУ 2 голосом пользователя PC в процессе передачи и приема им речевых сообщений. При этом, PC может быть закреплена в любом, удобном для ее переноски месте, например, на поясном ремне, узел ГВТ 7 - на ухе (голове), а узел БИУ 8 - на запястье руки пользователя PC. Такой пространственно распределенный интерфейс весьма удобен для использования PC по назначению, особенно при действиях ФЛ в сложных условиях, требующих минимальных затрат ФЛ на поддержание радиосвязи. Это обеспечивается тем, что с помощью узла ГВТ 7 обеспечивается возможность ведения радиотелефонных переговоров без использования рук пользователя PC. Переключение режимов работы ППУ 2 с приема на передачу обеспечивается автоматически - по голосу пользователя PC. При этом также освобождается часть ресурса, который расходовался ФЛ в РС-прототипе при ручном управлении PC в процессе передачи и приема речевых сообщений.
Одновременно с работой узла ГВТ 7 может обеспечиваться прием навигационных данных. Для этого к узлу ВР 4 может быть подключен GPS приемника 5. Выходные сигналы навигационного оборудования обрабатываются с помощью узла процессора 3 и в виде навигационных данных выводятся на дисплей 11. Навигационные данные также могут транслироваться на индикатор 9 узла БИУ 8 посредством беспроводной связи Bluetooth 12 (пикосети) с использованием узлов МВТ 17 и РЧ 13 (БИУ 8).
Перед использованием узла БИУ 8 по назначению осуществляется включение его электропитания и настройка для работы в беспроводной сети типа пикосети для совместной работы (информационного обмена) с узлами МВТ 17 и ГВТ 7. Использование узла БИУ 8 значительно упрощает интерфейс пользователя PC, поскольку этот узел (БИУ 8) может быть выполнен с возможностью крепления на запястье руки физического лица (пользователя PC), обеспечения свободного доступа к узлу КУ 15 и удобного наблюдения (считывания) информации, визуализированной на индикаторе 9, который выполнен с возможностью отображения символьной (графической) и буквенно-цифровой информации, например, коротких текстовых сообщений и/или навигационных данных, которые по каналу Bluetooth могут передаваться от процессора 3 (посредством узла МВТ 17) к БИУ 8. Эти возможности поддерживаются как процессором, со стороны PC, так и узлом МК 14 (со стороны БИУ 8), который выполнен с возможностью функционирования по программе, обеспечивающей поддержку работы узла РЧ 13 в упомянутой пикосети в качестве (slave) Bluetooth устройства по установлению и поддержанию беспроводной связи с узлом МВТ 17 для осуществления информационных коммуникаций с процессором 3, эмуляцию драйверов, необходимых для поддержки функций узлов КУ 15, например, по скроллингу длинных текстовых сообщений, и индикатора 9 по визуализации на нем информации различного контента.
С помощью узла процессора 3 осуществляется поддержки функций клавиатуры 16 и дисплея 11 по выводу и отображению на нем различной информации, в том числе, навигационных данных (координат текущего местоположения, направления движения, скорости перемещения и высоты подъема PC над уровнем океана), коротких сообщений и графической информации в виде знаков и символов.
Аналогичные функции выполняет узел МК 14, который обеспечивает эмуляцию драйверов, обслуживающих узлы КУ 15 и индикатора 9, обеспечивающего визуализацию ИРК, для управления выводом которой может использоваться узел КУ 15.
Процессор 3 обеспечивает управление и поддержку работы узла МВТ 17 в пикосети в качестве ведущего (master) Bluetooth устройства, обеспечивающего автоматическое установление и поддержание беспроводной связи с узлами ГВТ 7 и РЧ 13 для осуществления с ними информационных коммуникаций, связанных с передачей и приемом по каналу Bluetooth информации различного контента, в том числе, речевых сигналов между узлами МВТ 17 и ГВТ 7 и цифровой информации (данных, коротких текстовых сообщений, графических изображений/символов, навигационных данных, буквенно-цифровой информации служебных сигналов) между узлам МВТ 17 и РЧ 13.
Для поддержания информационного обмена с другими аналогичными PC цифровой информацией различного контента, в том числе, навигационными данными и короткими текстовыми сообщениями, процессором 3 осуществляется эмуляция необходимого протокола радиосвязи.
Для организации персональной беспроводной сети типа пикосети, обеспечивающей совместное функционирование узлов МВТ 17, ГВТ 7 и РЧ 13 (БИУ 8) с требуемыми сервисами Bluetooth радиосвязи, процессором 3 и узлом МК 14 эмулируется стек протоколов Bluetooth [Л6] с необходимыми профилями, в том числе, PAN (Personal Area Networking Profile) - для организации персональной беспроводной сети (пикосети), обеспечивающей совместное функционирование узлов МВТ 17, ГВТ 7 и БИУ 8 (РЧ 13), SDAP (Service Discovery Application Profile) - для обнаружения и использования Bluetooth сервисов, предоставляемых узлами МВТ 17, ГВТ 7 и БИУ 8 (РЧ 13), GAP (Generic Access Profile) - для обеспечения безопасной работы узлов МВТ 17, ГВТ 7 и БИУ 8 (РЧ 13) в упомянутой пикосети, SPP (Serial Port Profile) - для организации информационного обмена в пикосети по интерфейсу типа RS-232/USB с эмуляцией протокола порта RFCOMM -(Radio Frequency Communication), GOEP (Generic Object Exchange Profile) - для организации информационного обмена между узлами пикосети ИРК типа текстовых сообщений, графики, речевых сообщений и мультимедийный данных, AVRCP (Audio/Video Remote Control Profile) - для организации передачи по каналу Bluetooth команд дистанционного управления характеристиками аудиоконтента, например, изменения уровня громкости звука на выходе узла ГВТ 7, FTP (File Transfer Profile) - для организации передачи по каналу Bluetooth файлов, между узлами МВТ 17 и БИУ 8 (РЧ 13), HFP (Hands - Free Profile) - для организации передачи по каналу Bluetooth речевых сигналов между узлами МВТ 17 и ГВТ 7, HID (Human Interface Device) - для организации передачи по каналу Bluetooth сигналов дистанционного управления, например, режимами работы узла ППУ 2 и/или дисплея 11 с помощью узла КУ 15 (БИУ 8), HSP (Headset Profile) - для поддержки беспроводной связи между узлами ГВТ 7 и МВТ 17 при ведении радиотелефонных переговоров с автоматическим (без использования рук пользователя PC) переключения режимами приема и передачи узла ППУ 2.
Пользователь PC обеспечивается удобными сервисами пространственно распределенного интерфейса, основными элементами которого являются беспроводные узлы ГВТ 7 и БИУ 8, который 8 выполнен с возможностью использования его для удаленного (от дисплея 11) наблюдения (с помощью индикатора 9) за ЦИРК, принимаемой при проведении упомянутых СРС, управления режимами работы узла ГВТ 7 и установки (крепления его корпуса 10) на запястье руки физических лиц с обеспечением свободного доступа к клавишам управления 15 и удобства контроля (считывания) ЦИРК, отображаемой на индикаторе 9.
В данной PC, по сравнению с РС-прототипом, обеспечивается существенное расширение коммуникационных возможностей и удобств применения PC в сложных условиях. Это достигается как за счет того, что в предлагаемом техническом решении (ПРТ) обеспечивается возможность одновременной работы с узлом ГВТ 7 и навигационным оборудованием (показатель КВР - повышен). Далее, узел ГВТ 7 может обеспечивать ведение СРС по передаче и приему речевых сообщений без использования рук пользователя PC (ПРТ), что снижает нагрузку на ресурс ФЛ при работе с PC (показатель УПР - повышен). Кроме того, узел БИУ 8, закрепленный на запястье ФЛ, обеспечивает отображение ИРК на индикаторе, что обеспечивает оперативный доступ к ИРК (показатель УПР - повышен).
Таким образом, в предлагаемом техническом решении - радиостанции с интерфейсом Bluetooth (PCBT), по сравнению с РС-прототипом, достигается существенное повышение уровня, как коммуникационных возможностей, так и удобств применения в экстремальных ситуациях и сложных условиях. Интегральный показатель эффективности применения PCBT в СУ - значительно выше, чем у РС-прототипа. В предлагаемом техническом решении обеспечивается следующее сочетание отличительных признаков и свойств.
В состав PC дополнительно введены модуль Bluetooth (МВТ) 17, который своим портом соединен с шестым портом процессора 3, и соединенные с ней посредством беспроводной связи, организованной с использованием узла МВТ 17, микрофонно-телефонная гарнитура Bluetooth (ГВТ) 7 и беспроводное индикаторное устройство (БИУ) 8, содержащее корпус 10, в котором размещены клавиши управления (КУ) 15, индикатор 9, радиочип (РЧ) 13 и микроконтроллер (МК) 14, который своими с первого по третий портами соединен, соответственно, с узлом КУ 15, с индикатором 9 и с узлом РЧ 13, который выполнен с возможностью поддержки беспроводной связи Bluetooth, кроме того, узел МК 14 выполнен с возможностью функционирования по программе, обеспечивающей эмуляцию драйверов, необходимых для поддержки функций индикатора 9 по визуализации на нем ЦИРК, и функций узла КУ 15, связанных с управлением вывода ЦИРК на индикатор 9, например, скроллинга («прокрутки») длинных текстовых сообщений или навигационных данных, и поддержки функций узла РЧ 13 по информационному обмену с узлами МВТ 17 и ГВТ 7 в Bluetooth пикосети 12.
Узлы МВТ 17, ГВТ 7 и БИУ 8 (посредством узла РЧ 13) выполнены с возможностью одновременного функционирования в единой коммуникационной структуре типа беспроводной пикосети (piconet) Bluetooth (ПСВТ) 12, информационный обмен в которой поддерживается ресурсами процессора 3 и микроконтроллера 14, которые выполнены с возможностью эмуляции стека протоколов Bluetooth с необходимыми профилями, в том числе, PAN (Personal Area Networking Profile), обеспечивающего организацию пикосети, SDAP (Service Discovery Application Profile), обеспечивающего обнаружение и использование Bluetooth сервисов, предоставляемых узлами ПСВТ 12, GAP (Generic Access Profile), обеспечивающего организацию безопасной работы узлов ПСВТ 12, SPP (Serial Port Profile), обеспечивающего организацию информационного обмена между узлами ПСВТ 12 по интерфейсу типа RS-232/USB с эмуляцией протокола порта RFCOMM (Radio Frequency Communication), GOEP (Generic Object Exchange Profile), обеспечивающего организацию обмена данными между узлами ПСВТ 12, AVRCP (Audio/Video Remote Control-Profile), обеспечивающего организацию передачи команд управления между узлами ПСВТ 12, например, управление с помощью узла КУ15 уровнем громкости звука на низкочастотном выходе узла ГВТ 7, FTP (File Transfer Profile), обеспечивающего организацию передачу файлов данных между узлами ПСВТ 12, например, трансляцию входящей ИРК от МВТ 17 к БИУ 8, HSP (Headset Profile) и HFP (Hands - Free Profile), обеспечивающего организацию передачи речевых сигналов между узлами ПСВТ 12, например, выполнение радиотелефонных переговоров с использованием узла ГВТ 7.
Узел ГВТ 7 выполнен с возможностью использования его для проведения упомянутых СРС по передаче и приему речевых сообщений без использования рук физических лиц (ФЛ) за счет использования встроенной в ГВТ 7 функции VOX, обеспечивающей включение/выключение узла ГОТУ голосом упомянутых ФЛ.
Узел БИУ 8 выполнен с возможностью использования его для удаленного (от дисплея 11) наблюдения (с помощью индикатора 9) за ЦИРК, принимаемой при проведении упомянутых СРС, управления режимами работы узла ГВТ 7 и установки (крепления его корпуса 10) на запястье руки физических лиц с обеспечением свободного доступа к клавишам управления 15 и удобства контроля (считывания) ЦИРК, отображаемой на индикаторе 9.
Введение новых признаков и использование новых свойств в предлагаемом техническом решении позволяет расширить коммуникационные возможности РС-прототипа (увеличить показатель КВР) и повысить удобства ее (РС-прототипа) эксплуатации (увеличить показатель УПР), что обеспечивает значительное повышение эффективности применения PC, особенно, в сложных условиях.
Сочетание отличительных признаков и свойств предлагаемой радиостанции с интерфейсом Bluetooth из техники не известно, поэтому она соответствует критерию новизны. При этом, для достижения максимального эффекта по расширению функциональных возможностей известной радиостанции, направленных на повышение уровня ее коммуникационных возможностей и удобств эксплуатации в сложных условиях, необходимо использовать всю совокупность отличительных признаков и свойств, указанных выше.
Техническим результатом, достигаемым при использовании предлагаемого технического решения, является сокращение затрат времени и количества манипуляций пользователя радиостанции, необходимых для реализации коммуникационных возможностей радиостанции по передаче и приему информации различного контента, в том числе, с использованием сервисов, предоставляемых дополнительным оборудованием, подключаемым к узлу ВР. Упомянутый технический результат достигается за счет использования в предлагаемой радиостанции с интерфейсом Bluetooth (РСВТ) пространственно распределенных, организованных в виде пикосети Bluetooth узлов МВТ 17 (интегрированного непосредственно в радиостанцию), ГВТ 7 и РЧ 13 (интегрированного в узел БИУ 8), которые обеспечивают возможность одновременного доступа, как к сервисом передачи/ приема речевых сообщений без использования рук пользователя РСВТ, так и к сервисам, предоставляемым навигационным оборудованием, и размещения элементов интерфейса РСВТ в местах, удобных для управления РСВТ, а именно, узлов ГВТ 7 и БИУ 8, соответственно, на голове и на запястье руки ФЛ.
То есть, элементы пространственно распределенного интерфейса РСВТ обеспечивают освобождение ресурса пользователя РСВТ и снижают с него нагрузку, связанную с управлением РСВТ при ее использовании по назначению. Так, при ведении радиотелефонных переговоров в процессе осуществления упомянутых СРС пользователь РСВТ освобожден от необходимости удерживать с помощью рук радиостанцию (теперь она может быть установлена в любом удобном месте, даже в рюкзаке) и манипулировать с ее органами управления (нажимать клавишу РТТ для включения передатчика ППУ 2). Такую возможность обеспечивает узел ГВТ 7. Затем, при приеме ЦИРК, в процессе осуществления упомянутых СРС, пользователь РСВТ также освобожден от необходимости удерживать с помощью рук радиостанцию и манипулировать с ее органами управления для просмотра на дисплее ЦИРК. Это обеспечивается за счет узла БИУ 8, который всегда «под рукой» и обеспечивает как визуализацию входящих ЦИРК, так и управление режимами работы узла ГВТ 7.
Реализованное в предлагаемой полезной модели пространственное распределение элементов управления РСВТ на теле ФЛ обеспечивает повышение свободы действий пользователя РСВТ при проведении упомянутых СРС, что значительно расширяет коммуникационные возможности и удобств использования РСВТ в сложных условиях.
Расширение коммуникационных сервисов и удобств их использования, достигаемых в предлагаемом техническом решении, существенно повышает эффективность применения радиостанции с интерфейсом Bluetooth физическими лицами для обеспечения координации их действий в сложных условиях и экстремальных ситуациях.
Обобщенный алгоритм функционирования радиостанции с интерфейсом Bluetooth (PCBT) может быть представлен в следующем виде.
- Начало;
- Процедура-1. Подготовка к работе. Настройка узла ППУ 2 на рабочую частоту/канал радиосвязи с использованием дисплея 11 и клавиатуры 16. Подключение к узлу ВР 4 навигационного приемника типа GPS приемника 5. Настройка беспроводной пикосети Bluetooth для совместной работы узлов МВТ 17, ГВТ 7 и РЧ 13. Установка (крепление) узлов ГВТ 7 и БИУ 8, соответственно на голове и запястье руки пользователя PCBT.
- Процедура - 2. Выполнение СРС по приему и передаче речевых сообщений. Голосовая активация узла ППУ 2 с помощью функции VOX узла ГВТ 7. Осуществление радиотелефонной связи с другими абонентами. Управление громкостью сигналов на выходе узла ГВТ 7 с помощью узла КУ 15.
- Процедура - 3. Прием навигационных данных. Обработка процессором 3 сигналов, поступающих от GPS приемника 5, вывод навигационной информации (НИ) на дисплей 11 и/или трансляция НИ по беспроводному каналу (пикосети Bluetooth) и вывода ее индикатор 9. Скроллинг (прокрутка) НИ с использованием клавиатуры 16 и узла КУ 16.
- Процедура - 4. Передач/прием ЦИРК. Выбор типа ЦИРК, например, навигационные данные (НД) и/или текстовые сообщения. Если текстовые сообщения (ТС), то предварительная подготовка ТС с использованием дисплея 11 и клавиатуры 16. Активация узла ППУ 2 для передачи НД и/или ТС. Прием входящих ТС с их отображением на дисплее 11 и/или трансляцией ТС по беспроводному каналу (пикосети Bluetooth) и выводом ТС на индикаторе 9. Скроллинг (прокрутка) ТС на дисплее 11 или индикаторе 9 с использованием, соответственно, клавиатуры 16 или узла КУ 16.
- Завершение работы. Выключение электропитания РСВТ, узлов ГВТ 7 и БИУ8.
- Конец.
Узлы антенны 1, ППУ 2, процессора 3, ВР 4, МТТ 6, дисплея 11, клавиатуры 16 могут быть аналогичны соответствующим признакам прототипа и не требуют существенной доработки при их реализации.
Узел МВТ 17 может быть реализован на основе сверхминиатюрных модулей Bluetooth типа МВН7ВТ09 и МВН7ВТ02А [Л7] производства компании Fujitsu Microelectronics Europe. Эти модули отвечают требованиям спецификации Bluetooth версии 1.1, содержат интегрированные в этот модуль аппаратный UART-интерфейс, стеки протоколов (L2CAP, SDP и RFCOMM) и профили последовательного порта (GAP, SPP), чем обеспечивают снижение нагрузки на центральный процессор (узел процессора 3).
В качестве узлов ГВТ 7 и приемника GPS 5 могут использоваться изделия типа Bluetooth гарнитуры модель ВН-1А/ВН-2А и навигационный блок FGPS-2.
Одним из вариантов реализации узла ПДУ 8 может быть выполнение его в виде наручных часов с функциями беспроводной связи Bluetooth, аналогично изделию типа Bluetooth-часов MBW-200 [Л8] от компании Sony Ericsson. Это изделие характеризуется наличием клавиш управления (КУ) индикатора в виде контрастного OLED-дисплея, выполненного с возможностью отображения ИРК, в том числе, текстовых сообщений (типа SMS), возможностью скроллинга отображаемых данных и навигации по иконкам и меню с помощью КУ, также обеспечивается индикация входящих вызовов и управление Bluetooth соединением и характеристиками принимаемого контента.
Для реализации программ для узлов процессора 3 и МК 14, необходимых для реализации требуемых алгоритмов работы их работы могут быть использованы процедуры из авторских программ для ЭВМ, которые известны из [Л9-Л31]. Кроме того, для реализации предлагаемой радиостанции с интерфейсом Bluetooth также могут быть использованы решения, известные из авторских технических решений [Л32-Л36].
На основе приведенных данных можно полагать, что предлагаемая модель радиостанции с интерфейсом Bluetooth, за счет использования указанных выше отличительных признаков и свойств, а также использования достигаемого технического результата, позволяет существенно расширить функциональные возможности РС-прототипа, связанные с повышением уровня ее коммуникационных возможностей и удобств эксплуатации в сложных условиях.
Приведенные средства, с помощью которых возможно осуществление полезной модели, позволяют обеспечить ее промышленную применимость.
Предлагаемая полезная модель радиостанции с интерфейсом Bluetooth изготовлена, экспериментально испытана и может быть использована в различных информационных системах, преимущественно, в системах радиотелефонной связи общего пользования для проведения сеансов радиосвязи по передаче/приему ИРК.
Таким образом, разработанное авторами техническое решение, обеспечивает расширение функциональных возможностей известной радиостанции, связанных с повышением уровня ее коммуникационных возможностей и удобств эксплуатации. Это позволяет значительно повысить эффективность ее применения широким кругом пользователей PC, особенно, во время их действий в экстремальных ситуациях и сложных условиях.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ
1. Портативная Радиостанция Yaesu FT-250R, http://www.radioshop.ru/index.php?productID=2599
2. DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency), http://ru.wikipedia.org/wiki/DTMF
3. Радиостанция, патент на полезную модель RU 105099 (13) U1, Заявка: 2011100316/09 от 11.01.2011 г., дата публикации 27.05.2011 г., патентообладатели: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет", ООО "НИИРП"
4. Переносная радиостанция VX-8DR с поддержкой технологий APRS/GPS/Bluetooth, http://www.radiokanal.ru/lubitel__cat/radiostation_cat/yaesu_cat/VX-8DR.shtml
5. Функция VOX, http://www.senao-service.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=28&Itemid=6
6. Стек протоколов Bluetooth, http://ru.wikipedia.org/wiki/%D1% F2%E5%EA_Bluetooth
7. Модули Bluetooth компании Fujitsu Microelectronics Europe, модели MBH7BT09 и МВН7ВТ02А, www.fme.fujitsu.com
8. Bluetooth-часы Sony Ericsson MBW-200, http://www.mforum.ru/phones/tests/067612.htm
9. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа приема DTMF сигналов». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2008613251 от 20.05.2008 г.
10. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа управления антенно-фидерным устройством», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2008613153 от 20.05.2008 г.
11. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер клавиатуры», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2008614987 от 2.09.2008 г.
12. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер устройства хранения данных». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610241 от 18.10.2010 г.
13. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер Bluetooth», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2008610880 от 9.02.2008 г.
14. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер радиотелефона», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2008610880 от 23.12.2008 г.
15. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа управления радиотерминалом». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2009612936 от 14.04.2009 г.
16. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа тестирования радиостанций», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2009612933 от 14.04.2009 г.
17. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Менеджер трансивера». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2009616282 от 22.09.2009 г.
18. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Терминал», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009616484 от 23 ноября 2009 г.
19. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Платформа интерфейсов». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009616277 от 13 ноября 2009 г.
20. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа автоматизированной обработки данных», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009613019 от 10.06.2009 г.
21. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Анализатор файлов», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2009616394 от 18.11.2009 г.
22. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Контроллер приемопередатчика». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009610445 от 19.01.2009 г.
23. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа управления приемопередатчиком». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009616483 от 28.09.2009 г.
24. ФГУП «18. ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Монитор коммуникационного оборудования». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ №2009611020 от 16.02.2009 г.
25. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Эмулятор файловой системы». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610904 от 27.11.2010 г.
26. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Эмулятор протокола USART», Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610490 от 13.11.2010 г.
27. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер светоиндикаторного устройства». Свидетельство о государственной регистрации в ФИПС РФ, №2011610487 от 13.11.2010 г.
28. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа хостинга микроконтроллерного устройства», Свидетельство о государственной регистрации №2010612122 от 22.01.2010 г.
29. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Анализатор протокола пакетной передачи данных», Свидетельство о государственной регистрации №2010610489 от 13.11.2010 г.
30. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Программа контроля активности клавиатуры». Свидетельство о государственной регистрации №2010613935 от 20.04.2010 г.
31. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Программа для ЭВМ «Драйвер светоиндикаторного устройства». Свидетельство о государственной регистрации №2011610487 от 13.11.2011 г.
32. Войсковая часть 11135 (RU), Патент на изобретение №2289856 «Устройство индикации», зарегистрирован в Государственном реестре изобретений Российской Федерации 20.12.2006 г.
33. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №87276 «Защищенный накопитель», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 27.09.2009 г.
34. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №84594 «Накопитель с защитой от несанкционированного доступа к памяти», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10.07.2009 г.
35. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №90281 «Беспроводной телефон», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 10.08.2009 г.
36. ФГУП «18 ЦНИИ» МО РФ, Патент на полезную модель №88234 «Радиотелефон», зарегистрирован в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 06.07.2009 г.