基于GPRS的实体电子棋盘的网络通信系统和方法 【技术领域】
本发明涉及一种网络通信技术领域，尤其涉及基于GPRS技术，用于实体电子棋盘和游戏服务器之间通信的网络系统和方法。
背景技术
五子棋和围棋在中国都拥有悠久的历史，是深受大众喜爱的休闲益智游戏。目前，人们通常可以聚在一起，通过实体棋盘面对面地下棋。随着网络的发展和人民生活水平的提高，人们开始尝试在电脑上下棋。目前市面上也已存在一些实体电子棋盘，通过有线方式和计算机或游戏服务器相通信，进行数据存储、棋盘复盘等操作。
当前各种实体电子棋盘，诸如电子象棋棋盘，电子国际象棋棋盘，电子围棋棋盘等，均只能与计算机或游戏服务器实现有线连接，连接方式有：RS-232串口、USB、或者网线等。2008年12月18日的《科技日报》第四版《电子棋盘让全球棋迷饱眼福》一文中报道了2008中国南京国际象棋特级大师邀请赛的情况，该比赛采用国际上最先进的DGT电子棋盘，其棋盘和棋子中均装有感应的电子芯片，连接电子棋钟，用电缆线把所有比赛用的棋盘串接到计算机接口，使得棋手的每步棋实时通过网络向全球自动直播。
由于是有线连接，使实体电子棋盘的应用受到空间距离的限制。目前众多的实体电子棋盘都不具备远程通信的能力，这势必大大削弱了棋类文化在民间的普及和实体电子棋盘的发展。
另一方面，随着当今无线技术的不断发展和成熟，GSM/GPRS(全球移动通讯系统，Global System for Mobile Communications/通用分组无线服务技术，General Packet Radio Service)蜂窝通信网络的覆盖日益全面，给实体电子棋盘的无线通信提供了可能。GPRS系统经常在线和按照流量收费的特性，很符合实体电子棋盘的应用模型。蜂窝式移动通信系统的覆盖能力和范围比任何通信系统都要广，而且价格低廉，这对电子实物棋盘的广泛应用也是一种促进。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于GPRS的实体电子棋盘的网络通信系统和方法，可以使用户在实体电子棋盘上下棋，同时通过GPRS的无线网络和游戏服务器进行通信。双方在各自的实体电子棋盘上下棋，或者是一方在实体棋盘上下棋，另一方在计算机上下棋的对弈方式，通过无线方式连通游戏服务器进行远程对弈，同时，这个棋盘也可以实现本地对弈，将对弈过程通过无线网络传输到游戏服务器上进行存储，也能通过无线网络传输到实体电子棋盘上进行复盘。
本发明基于GPRS的实体电子棋盘的网络通信系统的技术方案是：包括和因特网相连的游戏服务器1，还包括至少一个实体电子棋盘终端2，所述实体电子棋盘终端包括电子棋盘实体3、用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器4、用于与游戏服务器通过GPRS网络和Internet网络进行通信的GPRS模块5、用于存储数据和程序的存储器6、电源模块7以及天线8，微处理器4与电子棋盘实体3和GPRS模块5分别相连，天线8和GPRS模块5相连。
本发明基于GPRS的实体电子棋盘的网络通信系统的更详细的技术方案是：
所述电子棋盘实体3可以是：电子象棋棋盘、电子国际象棋棋盘、电子围棋棋盘、电子五子棋棋盘和电子跳棋棋盘。
所述游戏服务器1是一台通用计算机，可以实现和对弈双方的数据通信。
所述GPRS模块5采用W801G芯片
本发明还提出了一种基于GPRS的实体电子棋盘的网络通信的方法，包括以下步骤：
(1)微处理器4监测电子棋盘实体3的状态信息，将相关数据传输到GPRS模块5；
(2)GPRS模块5通过天线8将数据无线传输给GPRS网络9，并被传送到Internet网络10；
(3)数据通过Internet网络10传送至游戏服务器1；
(4)游戏服务器1对实体电子棋盘3的状态信息进行分析、处理和存储，将本方的行棋数据传送给对弈对方；
(5)对弈对方发送行棋指令给游戏服务器1；
(6)游戏服务器1生成棋盘的控制命令，通过Internet10传输数据，且通过Internet和GPRS的接口进入GPRS网络9；
(7)信号通过天线8接收，进入GPRS模块5；
(8)GPRS模块5将数据传送到微处理器4；
(9)微处理器4将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体3。
本发明的优点是：
1.减少了棋类对弈对于空间距离的限制，可以在任何有GPRS网络的地方实现对弈；
2.可以用于本地对弈，对弈双方在同一个实体光电棋盘上下棋，利用电脑记录对弈的过程，方便日后的学习、研究和回忆；
3.可以用于远程对弈，对弈双方在各自不同的实体电子棋盘上下棋，或者一方在实体电子棋盘上下棋，一方在计算机上下棋，用实体电子棋盘的一方通过无线GPRS网络和对方实现通信；
4.GPRS网络的全面覆盖，使此实体电子棋盘的应用区域很广；
5.GPRS网络技术成熟，且价格低廉，使实体电子棋盘工作性能稳定，且有利于普遍推广。
【附图说明】
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1是本发明的实施例中实体电子棋盘的网络通信系统结构示意图；
图2为本发明的实施例中实体电子棋盘终端地结构框图；
图3是本发明的实施例中实体电子棋盘终端的局部电路原理图；
图4是本发明的实施例中游戏服务器的工作流程图。
其中：1游戏服务器；2实体电子棋盘终端；3电子棋盘实体；4微处理器；5GPRS模块；6存储器；7电源模块；8天线；9GPRS网络；10Internet网络。
【具体实施方式】
实施例：本发明的基于GPRS的实体电子棋盘的网络通信系统如图1所示，包括和因特网相连的游戏服务器1，和至少一个实体电子棋盘终端2。实体电子棋盘终端如图2所示，包括电子棋盘实体3、用于监测电子棋盘状态和发送、接收行棋指令的微处理器4、用于与游戏服务器通过GPRS网络和Internet网络进行通信的GPRS模块5、用于存储数据和程序的存储器6、电源模块7以及天线8，微处理器4与电子棋盘实体3和GPRS模块5分别相连，天线8和GPRS模块5相连。其中，电子棋盘实体可以是电子象棋棋盘、电子国际象棋棋盘、电子围棋棋盘、电子五子棋棋盘和电子跳棋棋盘，目前市场上已存在此类电子棋盘实体。
微处理器4用于监测电子棋盘的状态和发送行棋指令，一端和电子棋盘实体3相连，接收电子棋盘实体3传输过来的数据信息，将数据输出给GPRS模块5。GPRS模块5将数据通过天线8无线传输到GPRS网络9中，并通过GPRS网络和Internet网络的接口，传输到Internet网络10中。
本实施例采用型号为W801G的GPRS模块5，如图3所示。W801G是工业用GSM900/1800MHz双频无线通讯模块，为语音传输和数据传输提供无线接口，同时开放了内部CPU，存储器等I/O接口，便于开发。W801G整合了GSM射频和基带处理器，适合于开发无线应用。
和W801G连接有用户身份识别卡(SIM卡)，SIM卡遵循ISO7816-3的GSM11.11Phase2+标准，SIM卡的VCC端口和VPP端口与GPRS模块的VSIM端口连接，VSIM提供3.0V电压信号。SIM卡与GPRS模块之间采用串行通信的方式，SIM卡的CLK时钟端口、I/O输入输出端口、RST复位端口分别连接GPRS的SIM_CLK时钟端口、SIMDATA数据端口、SIM_RST复位端口。
W801的串口无硬件流量控制，可以配置为普通串口或调试串口。低电平阀值为0.8V，高电平阀值为2.2V。微处理器4的TXD发送/RXD接收与GPRS模块5的TXD发送/RXD接收端口直接相连，通过串口发送和接受控制指令，以及进行数据的传输。
系统上电后，由微处理器4对GPRS模块5进行复位操作。复位端RST保持低电平至少100μS，使GPRS模块5内部各种寄存器清零，而后此处电压再升为高电平，从而使GPRS模块5从头开始运行程序。复位端在上电时自动保持低电平，内部电容提供至少100μS延时。
在GSM协议中每4.615ms周期的577us发射时间内，电源提供短时的高峰值电流，而且电源的纹波和压降不能超过设定值。电源引脚VBAT，电压范围3.5V～4.2V，默认值为3.7V。频率＜200KHz时，纹波电压为50mVpp；频率＞200KHz时，纹波电压为2mVpp。
在使用GPRS模块5时PWRKEY电源端口可以直接通过下拉电阻连接至低电平，这样GPRS模块5上电后直接启动整个模块进入工作状态。
微处理器4对GPRS模块5的控制和初始化是在串口的基础上用AT指令实现的。GPRS模块的状态有两种：一种是与微处理器用AT指令通讯的命令模式状态，另一种是进行数据传输的数据模式状态。处于数据模式状态的GPRS模块不会响应一般的AT指令，而只是负责和串口进行数据交换。微处理器与GPRS之间通过AT指令将GPRS模块设置成透明传输模块，即微处理器发送和接受的行棋过程和行棋命令可以直接传输至游戏服务器，游戏服务器将数据和命令转发给对弈对方。微处理器通过串口将AT指令集发送至GPRS模块，通过命令“At^server＝网址：端口”设置服务器信息，其中，网址可以是服务器的域名或服务器的IP地址：xxx.xxx.xxx.xxx，端口号为服务器连接棋盘终端的应用程序端口号。然后用“at^gprs＝1”命令连接服务器。如果返回CONNECT，则表示已经连接到预设的服务器端口，后续数据为透明传输。若需要退出透明传输模式，可以通过串口发送退出透明传输模式指令，即“+++”。若需要关闭GPRS模块，则通过串口发送停止GPRS指令，即“at^gprs＝0”。
游戏服务器1和Internet网络10相连，从Internet网络10上获取数据信息，对本方的行棋数据进行分析、处理和存储，并和对弈对方进行通信。游戏服务器1可以仅是一台能和对弈双方进行数据通信的通用计算机。
游戏服务器和Internet的联机以及GPRS和Internet的连接都为现有技术，游戏服务器的工作流程如图4所示，游戏服务器1开始时等待GPRS模块5的连接，若未收到连接请求，则继续等待。若收到连接请求，则建立Socket连接(套接字连接)。在正常情况下没有异常发生时，游戏服务器直接读取棋盘状态信息，并对信息进行存储、分析和处理，并发送行棋指令或控制命令。若有异常发生，或长时间未收到行棋指令时，将询问GPRS模块响应，并等待响应，若收到响应则接着读取棋盘状态信息，若仍未收到响应，则继续询问GPRS模块响应状态。
这种基于GPRS的实体电子棋盘的网络通信的方法，包括以下步骤：
(1)微处理器4监测电子棋盘实体3的状态信息，将相关数据传输到GPRS模块5；
(2)GPRS模块5通过天线8将数据无线传输给GPRS网络9，并被传送到Internet网络10；
(3)数据通过Internet网络10传送至游戏服务器1；
(4)游戏服务器1对实体电子棋盘3的状态信息进行分析、处理和存储，将本方的行棋数据传送给对弈对方；
(5)对弈对方发送行棋指令给游戏服务器1；
(6)游戏服务器1生成棋盘的控制命令，通过Internet10传输数据，且通过Internet和GPRS的接口进入GPRS网络9；
(7)信号通过天线8接收，进入GPRS模块5；
(8)GPRS模块5将数据传送到微处理器4；
(9)微处理器4将相关控制命令发送给本方电子棋盘实体3。
其中，对于异地对弈，对弈对方可以和本方一样，通过对方的另一个电子棋盘终端和游戏服务器实现无线网络通信，也可以通过传统的电子棋盘进行有线通信，或者直接在计算机上下棋。另外，对弈双方也可以在同一个电子棋盘上实现本地对弈，通过基于GPRS的无线网络通信方式，在游戏服务器上实现数据存储。对于可以在棋盘上实现复盘的电子棋盘，也可以通过无线通信方式将数据返回到实体电子棋盘实现复盘。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，并不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及说明书内容所作的简单的变换，皆应仍属于本发明覆盖的保护范围。