一種雙模藍牙信標的製作方法

2023-11-09 17:55:42

一種雙模藍牙信標的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種雙模藍牙信標，本實用新型的雙模藍牙信標，其同時設置有低功耗藍牙通信模塊和採用藍牙3.0以下標準的第二藍牙通信模塊，能夠與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信，讓目前市售的智能移動終端普遍都能夠正常開展基於藍牙信標定位的相關業務，同時還採用了充電電池，並增設有充電電路和電源接口，能夠使用外部電源或市電對雙模藍牙信標充電，從而解決了現有技術中單模的低功耗藍牙信標無法普遍地與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信的問題，並同時能夠保持雙模藍牙信標長時間持續工作，從而解除了因適配通信障礙對藍牙信標定位技術推廣應用的限制，有助於推動藍牙信標定位技術的大規模應用。
【專利說明】一種雙模藍牙信標
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及藍牙短距離無線通信【技術領域】，具體涉及一種雙模藍牙信標。
【背景技術】
[0002]越來越多的終端應用需要定位服務，比如地圖應用、找附近餐館廁所的應用、附近朋友等等。手機、平板電腦等智能移動終端可以用GPS定位獲得自身的地理位置信息，可是GPS定位存在兩大主要的應用缺陷:①室內無法定位，無線電波太弱不能穿透建築物，即使在室外也需要相對空曠的地面才能較好的定位，而在高樓大廈圍成的深井裡定位效果是不好的；②耗電速度驚人，即使有的室外場合能用GPS，整天開著GPS也會很快耗盡智能移動終端設備的電池， 所以大部分時候用戶都是需要用定位服務才打開GPS，讓定位服務不是隨處可用。而現有的其它定位技術，例如WiFi定位和移動基站定位技術，都存在定位精度太差的問題，容易產生數十米、甚至上百米的地理位置定位誤差。
[0003]隨著低功耗藍牙技術BLE (Bluetooth Low Energy,低功耗藍牙技術；目前,藍牙
4.0及4.1標準均支持低功耗藍牙技術)應用的日趨成熟，基於藍牙信標(Beacon)的定位技術提供了一種新的定位方案，來彌補GPS定位、WiFi定位、移動基站定位等定位技術的不足。
[0004]藍牙信標作為一種新興的定位服務設備，主要由一個帶電池的低功耗藍牙通信模塊構成(當然還包括必要的管理控制電路等)，並通過殼體封裝以提供結構保護，其能夠通過各種節能措施(例如深度睡眠、免連接、協議簡單等等)降低功耗，因此一個藍牙信標僅依賴紐扣電池便可以持續工作一到兩年。藍牙信標的工作就如同燈塔的工作一樣簡單枯燥，每隔一定的時間周期通過低功耗藍牙通信模塊對外廣播發送一個定位監聽數據包出去，這個定位監聽數據包可以僅包含信標ID，也可以包含信標的當前地理位置信息(如經緯度地理坐標)，還可以是其它任何信息(如店鋪名等等)，定位監聽數據包的具體內容可以根據具體應用需求而配置設定。配置好定位監聽數據包的內容以後，就可以將藍牙信標放置在需要進行定位監聽的區域(如大型商場、遊樂園、購物中心等等)。任何支持低功耗藍牙技術的智能移動終端只要開著藍牙，在進入藍牙信標的藍牙信號監聽區域(藍牙信標的藍牙信號監聽覆蓋半徑通常能夠達到30-50米)，便能夠接收到藍牙信標發送的定位監聽數據包，並使用這些定位監聽數據包信息完成定位，從而可以基於對智能移動終端的定位開展相關的業務服務。基於藍牙信標定位的精度，與藍牙信標的分布密度和發射功率有密切關係，藍牙信標分布越密集、發射功率越低，則定位精度越高。即使採用簡單的信號強度算法，如果每隔10-20米布置一個藍牙信標，並控制較小的發射功率，基於藍牙信標的定位精度能夠達到5米以內，如果採用較為複雜、準確的的信號強度算法，定位精度甚至能夠達到I米以內。同時對於智能移動終端而言，相比於運行GPS和WiFi，運行藍牙的耗電量也相對較小，而運行低功耗藍牙4.0的耗電影響則更小。由此，藍牙信標定位技術便解決了室內無法定位、終端定位耗電快、定位誤差大等問題。
[0005]截止目前為止，藍牙技術聯盟(Bluetooth SIG)共發布了七個版本的藍牙技術標準，即藍牙1.1、1.2、2.0,2.1、3.0,4.0和4.1標準(目前最新的藍牙4.1標準於2013年12月5日發布)。其中，僅藍牙4.0及4.1標準支持低功耗藍牙技術。但是，我國目前市售的智能移動終端設備中，其藍牙模塊普遍都採用技術應用非常成熟的藍牙2.0,2.1或3.0標準；藍牙4.0標準雖然已經走向了商用，但目前採用藍牙4.0技術的智能移動終端設備只有蘋果 iPhone5S、ipad4、MacBook Air,三星 galaxy S4、S5, Moto Droid Razr, HTC One X，臺商宏基的AS3951系列、Getway NV57系列、ASUS UX21/31系列筆記本電腦等，這些終端設備的市場佔有率還不足20%;而藍牙4.1標準目前還尚未能得以規模化的商業應用。也就是說，我國目前80%以上的智能移動終端都不具備低功耗藍牙功能。而由於通信協議的差別，採用藍牙3.0及以下標準的智能移動終端無法正常的接收和識別低功耗藍牙協議數據，因此也就無法正常接收和識別低功耗藍牙信標對外廣播發送的定位監聽數據包。這就導致了我國目前80%以上的智能移動終端都無法正常使用基於低功耗藍牙的藍牙信標定位技術，從而限制了藍牙信標定位技術的大規模推廣應用。

【發明內容】

[0006]針對現有技術中存在的上述不足，本實用新型的目的在於提供一種能夠同時提供低功耗藍牙通信和藍牙3.0以下標準的藍牙通信、且能夠保持長時間持續工作的雙模藍牙信標，解決現有技術中單模的低功耗藍牙信標無法普遍地與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信的問題，以解除因適配通信障礙對藍牙信標定位技術推廣應用的限制，推動藍牙信標定位技術的大規模應用。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型採用了如下的技術手段:
[0008]一種雙模藍牙信標，包括殼體，以及設置於殼體內的低功耗藍牙通信模塊、管理控制電路和電池；殼體內還設有採用藍牙3.0以下標準的第二藍牙通信模塊；所述低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊的串口通信端分別與管理控制電路的控制信號輸出端電連接，由電池對低功耗藍牙通信模塊、第二藍牙通信模塊和管理控制電路供電；所述電池為充電電池，且殼體內還設有充電電路；所述充電電路的充電輸出端與電池的兩個電極端電連接，充電電路的電源輸入端與露出設置於殼體外表面的電源接口電連接。
[0009]作為上述雙模藍牙信標的一種可選擇方案，所述充電電路為直流充電電路，所述電源接口為直流電源接口。
[0010]作為上述雙模藍牙信標的進一步優選方案，所述電源接口為USB接口。
[0011]作為上述雙模藍牙信標的一種可選擇方案，所述充電電路為交流轉直流充電電路，所述電源接口為交流電源接口。
[0012]相比於現有技術，本實用新型具有以下有益效果:
[0013]1、本實用新型的雙模藍牙信標，同時設置有低功耗藍牙通信模塊和採用藍牙3.0以下標準的第二藍牙通信模塊，能夠分別對外發送兩種不同藍牙通信模式的定位監聽數據包，與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信，讓目前市售的智能移動終端普遍都能夠正常接收和識別來自雙模藍牙信標的定位監聽數據包，開展基於藍牙信標定位的相關業務，解決了現有技術中單模的低功耗藍牙信標無法普遍地與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信的問題。
[0014]2、本實用新型的雙模藍牙信標中，還採用了充電電池，並增設有充電電路和電源接口，能夠使用外部電源或市電對雙模藍牙信標充電，以增加其續航工作時間，使其能夠保持長時間持續工作，解決了因增加模塊耗電而導致藍牙信標續航性能降低的問題。
[0015]3、本實用新型雙模藍牙信標中低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊的工作狀態可以根據具體的應用需求而進行設定，以適用於多種不同的應用場合，與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信，解除了因適配通信障礙對藍牙信標定位技術推廣應用的限制，有助於推動藍牙信標定位技術的大規模應用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型雙模藍牙信標的系統構架示意圖。
【具體實施方式】
[0017]本實用新型提供了一種雙模藍牙信標，如圖1所示。其與現有技術的單模低功耗藍牙信標相同的部分在於，同樣具有殼體1，以及設置於殼體I內的低功耗藍牙通信模塊2、管理控制電路3和電池4。但除此之外，在本實用新型的雙模藍牙信標中，殼體I內還設有採用藍牙3.0以下標準(即藍牙1.1、1.2、2.0、2.1或者3.0標準)的第二藍牙通信模塊5。其中，低功耗藍牙通信模塊2和第二藍牙通信模塊5的串口通信端分別與管理控制電路3的控制信號輸出端電連接，由電池4對低功耗藍牙通信模塊2、第二藍牙通信模塊5和管理控制電路4供電，從而使得管理控制電路能夠通過控制信號輸出端向低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊的串口通信端發送控制信號，從而對低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊的工作狀態進行管理和控制。如果僅僅增設採用藍牙3.0以下標準的第二藍牙通信模塊，以提供雙模的藍牙通信功能，對於藍牙信標的實際工作應用而言，改進還不足夠。因為，在實際的藍牙信標定位應用場合中，藍牙信標一經設置就往往需要持續工作一、兩年的較長時間；而與低功耗藍牙技術相比，藍牙3.0以下標準的藍牙通信耗電量就會更高一些，而且本實用新型的雙模藍牙信標中還同時設置了低功耗藍牙通信模塊和採用藍牙3.0以下標準的第二藍牙通信模塊，如果依然採用常規的紐扣電池進行供電，則難以確保藍牙信標具備足夠長的續航時間。為此，本實用新型的雙模藍牙信標所採用的電池4為充電電池，且殼體I內還設有充電電路6，充電電路6的充電輸出端與電池4的兩個電極端電連接，充電電路6的電源輸入端與露出設置於殼體I外表面的電源接口 7電連接。由此，本實用新型的雙模藍牙信標便可以通過低功耗藍牙通信模塊和分別對外發送兩種不同藍牙通信模式的定位監聽數據包，即可以由低功耗藍牙通信模塊對外廣播發送低功耗藍牙協議的定位監聽數據包，由第二藍牙通信模塊對外廣播發送藍牙3.0以下標準協議的定位監聽數據包，使得雙模藍牙信標能夠與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信，讓目前市售的智能移動終端普遍都能夠正常接收和識別來自雙模藍牙信標的定位監聽數據包，開展基於藍牙信標定位的相關業務，從而解除因適配通信障礙對藍牙信標定位技術推廣應用的限制，有利於推動藍牙信標定位技術的大規模應用。
[0018]對於具體的技術實施而言，本實用新型的雙模藍牙信標中，低功耗藍牙通信模塊和管理控制電路採用現有藍牙信標產品的相應模塊即可，只需要對管理控制電路增加用於連接第二藍牙通信模塊的控制信號輸出端即可(現有的藍牙通信模塊產品中都設置有串口通信端)。雙模藍牙信標中的第二藍牙通信模塊最好採用藍牙2.0標準，因為藍牙2.1和3.0標準都向下兼容藍牙2.0標準的通信協議，從而可以使得採用藍牙2.0,2.1和3.0標準的智能移動終端都能夠通過第二藍牙通信模快與雙模藍牙信標建立適配通信；當然，也可以根據應用環境和受眾用戶群的智能移動終端實際情況，按需求選擇採用藍牙2.0,2.1或者3.0標準的第二藍牙通信模塊(藍牙1.1和1.2標準不目前已很少使用)。至於雙模藍牙信標中，低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊何時啟動和停止工作，則可以根據具體的應用需求而進行設定；例如，在需要雙模同時工作的場合，可以設定低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊同時工作或間歇交替工作；如果雙模藍牙信標實際應用場景中的受眾用戶普遍採用低功耗藍牙通信協議的智能移動終端，則可以設置僅運行低功耗藍牙通信模塊，以節省電能；相應地，如果雙模藍牙信標實際應用場景中的受眾用戶普遍採用藍牙
3.0標準以下的智能移動終端，則可以設置僅運行第二藍牙通信模塊。由此可見，本實用新型的雙模藍牙信標可以適用於多種不同的應用場合。雙模藍牙信標的充電電池最好採用鋰電池，具有體積小、電容量大的優點。而充電電路和電源接口則根據實際應用情況進行匹配設置。若充電電路採用直流充電電路，電源接口則相應採用直流電源接口，當然最好採用USB接口的直流電源接口，這樣更便於使用移動電源設備(即充電寶)對雙模藍牙信標進行充電；如果充電電路採用交流轉直流充電電路，電源接口則相應地採用交流電源接口，以便於採用市電等交流電源對雙模藍牙信標進行充電。
[0019]綜上所述，可以看到，本實用新型的雙模藍牙信標，其同時設置有低功耗藍牙通信模塊和採用藍牙3.0以下標準的第二藍牙通信模塊，能夠分別對外發送兩種不同藍牙通信模式的定位監聽數據包，與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信，讓目前市售的智能移動終端普遍都能夠正常接收和識別來自雙模藍牙信標的定位監聽數據包，開展基於藍牙信標定位的相關業務，解決了現有技術中單模的低功耗藍牙信標無法普遍地與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信的問題；同時，還採用了充電電池，並增設有充電電路和電源接口，能夠使用外部電源或市電對雙模藍牙信標充電，以增加其續航工作時間，使其能夠保持長時間持續工作，解決了因增加模塊耗電而導致藍牙信標續航性能降低的問題。此外，本實用新型雙模藍牙信標中，低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊的工作狀態可以根據具體的應用需求而進行設定，以適用於多種不同的應用場合，與採用不同藍牙通信標準的智能移動終端進行適配通信，解除了因適配通信障礙對藍牙信標定位技術推廣應用的限制，有助於推動藍牙信標定位技術的大規模應用。
[0020]最後說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，儘管參照實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。
【權利要求】
1.一種雙模藍牙信標，包括殼體，以及設置於殼體內的低功耗藍牙通信模塊、管理控制電路和電池；其特徵在於，殼體內還設有採用藍牙3.0以下標準的第二藍牙通信模塊；所述低功耗藍牙通信模塊和第二藍牙通信模塊的串口通信端分別與管理控制電路的控制信號輸出端電連接，由電池對低功耗藍牙通信模塊、第二藍牙通信模塊和管理控制電路供電； 所述電池為充電電池，且殼體內還設有充電電路；所述充電電路的充電輸出端與電池的兩個電極端電連接，充電電路的電源輸入端與露出設置於殼體外表面的電源接口電連接。
2.根據權利要求1所述的雙模藍牙信標，其特徵在於，所述充電電路為直流充電電路，所述電源接口為直流電源接口。
3.根據權利要求1所述的雙模藍牙信標，其特徵在於，所述電源接口為USB接口。
4.根據權利要求1所述的雙模藍牙信標，其特徵在於，所述充電電路為交流轉直流充電電路，所述電源接口為交流電源接口。
【文檔編號】H02J7/00GK203788277SQ201420222907
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】金純 , 劉魯雲, 朱金陽, 汪源 申請人:重慶金甌科技發展有限責任公司