[发明专利]一种基于现有WiFi网络实现通信的系统和方法

权利要求书

1.一种基于现有WiFi网络实现通信的系统，其特征在于：包括WiFi对讲终端、WiFi无线网络和WiFi 对讲管理平台；

所述的WiFi对讲终端包括有屏终端、无屏终端以及装设对讲APP的移动终端,该WiFi对讲终端对所连接到的WiFiAP的信号强度进行提前判断，根据预置规则在对讲过程中在各个WiFiAP之间切换；WiFi对讲终端采用广域网接入方式接入全球任何一个WiFiAP，同时也支持相同SSID的WiFiAP的局域网接入方式；

所述的WiFi无线网络为现有的WiFi无线网络，包括覆盖通话区域的多个WiFiAP，每个路由器接入若干个WiFiAP，多个路由器经由互联网接入WiFi对讲管理平台，通过增加或者减少WiFiAP，调整通话区域；

所述WiFi对讲管理平台，在云服务器中嵌入应用服务器软件来对经由全球任意WiFiAP接入的WiFi对讲终端进行运营和管理，实现单呼、组呼、群呼、广播的语音对讲功能和录像数据上传功能，该WiFi对讲管理平台中的多服务器组采用单节点服务器全部使用相同的应用服务器软件的方式，随时增加和更改单节点服务器不影响正在工作的其他服务器，而且根据成本控制要求，每个单节点服务器的配置指标不同，并根据接入的WiFi对讲终端数量和并发的数量随时升级服务器；其中，多服务器组采用相同一个公网固定IP地址，所有的WiFi对讲终端在互联网接入时仅仅指向这唯一的公网固定IP地址，使用运营商的流量时采用流量池的方式；各服务器之间采用局域网的方式进行互联，每个服务器由一台管理服务器和多台业务服务器组成，管理服务器负责WiFi对讲终端的配置管理和WEB访问，业务服务器负责WiFi对讲终端的对讲业务的实现；

该WiFi对讲管理平台和WiFi对讲终端之间采用专有的通信协议进行语音及数据的交互，该通信协议包括四个主要的协议群：

(1)登录协议群：用于各WiFi对讲终端和移动终端上的对讲APP接入WiFi对讲管理平台的交互过程，申请接入、接入认证、下发终端接入配置，确保各WiFi对讲终端正确地接入到WiFi对讲管理平台；

(2)语音呼叫协议群：采用目前语音对讲系统的交互流程，在组呼、单呼、单工语音、双工语音的工作状态下实现语音对讲的通信调度；

(3)日常终端维护协议群：包括心跳协议、WiFi切换协议和WiFi对讲终端各种状态上报WiFi对讲管理平台的协议；

(4)数据功能协议群：根据不同的WiFi对讲终端的功能，实现非语音对讲数据的数据流的通信协议，包括WiFi位置定位数据采集协议、录像数据上传协议、RFID数据的上传协议、GPS数据上传协议以及其他自定义的各种功能通信协议；

(5)协议的实现方法和定义：

协议包括消息分隔符、协议版本、消息类型、消息长度、序列号和内容，其中：

消息分隔符：2Byte，位于整个消息的开始，值为7E A5；

协议版本：1Byte，协议版本号；

消息类型：1Byte，0x01表示A-law语音中间数据，0x02表示A-law语音末尾数据,0x03表示PCM语音中间数据，0x04表示PCM语音末尾数据，0x8x表示信令；

消息长度：2Byte，含消息头的消息总长度；

消息内容：n*8Byte，包括语音数据、映射控制数据或者链路控制数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于现有WiFi网络实现通信的系统中的方法，其特征在于包括如下几个步骤：

步骤1、WiFi对讲终端通过标准的WLAN接入协议进行WiFi对讲终端到WiFiAP的注册，在这个过程中WiFi 对讲终端得到互联网IP地址及接入互联网的数据通道，之后WiFi对讲终端将WiFiAP当作IP数据通道和WiFi对讲管理平台进行管理信息的交互，WiFiAP不参与之后的数据处理；

步骤2、WiFi对讲终端开机时，首先向WiFi对讲管理平台发送注册协议，该注册协议包括WiFi对讲终端的ID号、认证码，IP地址的所有的注册信息，WiFi对讲管理平台对发送该注册协议的WiFi对讲终端进行身份认证，认证通过后向该WiFi对讲终端发送认证通过协议，WiFi对讲终端开始正常工作；

WiFi对讲终端在开机时，自动从WiFi对讲管理平台下载WiFiAP列表并存储，同时扫描现场AP的环境，将经扫描所得的WiFiAP信息和下载的WiFiAP列表进行匹配，确认可接入的WiFiAP并进行接入，并通过这个WiFiAP接入到WiFi对讲终端管理平台；

步骤3、WiFi对讲终端在日常工作中间隔阈值时间向WiFi对讲管理平台发送心跳协议，WiFi对讲管理平台根据心跳协议维护WiFi对讲终端的在线情况和工作状态；

当WiFi对讲管理平台需要查询或请求某个WiFi对讲终端的具体情况或功能的时候，WiFi对讲管理平台向指定的WiFi对讲终端发送功能协议，指定的WiFi对讲终端按照功能协议向WiFi对讲管理平台发送相关的数据；

步骤4、WiFi对讲管理平台、WiFi无线网络和WiFi对讲终端之间的语音信息交互：

(1)在一个配置好的WiFi对讲终端组中，在WiFi对讲终端上进行呼叫类型的选择和被叫目标的选择，其中一个WiFi对讲终端通过按压PTT按键作为主叫发起呼叫的时候，首先将这次呼叫类型、被叫目标和主叫占线协议发送至WiFi对讲管理平台，该WiFi对讲管理平台进行呼叫冲突确认后，形成呼叫列表，分配数据转发通道给该主叫的WiFi对讲终端，并向所有被叫目标发送被叫启动指令，同时向主叫发送主叫启动指令，并向组内的其他WiFi对讲终端发出强制被叫协议，其他WiFi对讲终端收到这个强制被叫协议并进入被叫状态，同时WiFi对讲管理平台向该发起主叫的WiFi对讲终端发出主叫同意协议，该发起主叫的WiFi对讲终端进入主叫状态；

主叫WiFi对讲终端开始将语音数据IP包连续发送给WiFi对讲管理平台，WiFi对讲管理平台按照之前分配的数据转发通道将语音数据IP包发送给组内所有的被叫WiFi对讲终端；

当主叫WiFi对讲终端的PTT按键释放形成结束语音通话协议，经由WiFi对讲管理平台向所有被叫WiFi对讲终端转发该结束语音通话协议，并释放所有占用资源；

当被叫WiFi对讲终端在接收被叫协议或语音结束协议的时候，如果这条协议丢失，被叫WiFi对讲终端通过接收到的语音数据情况恢复被叫过程和结束语音通话过程；

(2)语音对讲过程包括单呼、组呼和群呼，即每个WiFi对讲终端配置有单呼列表、组呼列表和群呼列表的语音对讲列表，WiFi对讲终端在开机时自动从WiFi对讲终端管理平台下载语音对讲列表并存储；

(3)当作为主叫WiFi对讲终端被设置为可录音状态，当这个WiFi对讲终端发起语音呼叫的过程中，经过WiFi对讲管理平台的语音数据将会被存储起来，存储的数据按照一次通话为一个文件进行存储；

(4)在WiFi对讲管理平台针对每个WiFi对讲终端进行广播功能是否开启的设置，当需要向WiFi对讲终端广播发送电子语音通知的时候，编写广播文档，该WiFi对讲管理平台自动将广播文档转换成广播语音数据，并向支持广播功能的WiFi对讲终端发出广播提示音，WiFi对讲终端收到广播提示音指令时，通过喇叭播放提示音，用户通过功能键启动广播的功能，即可接听广播语音信息。