一種超低功耗實時精確定位裝置製造方法
2023-04-23 01:03:06
一種超低功耗實時精確定位裝置製造方法
【專利摘要】一種超低功耗實時精確定位裝置，包括主控機，與該主控機相連接的閱讀裝置，以及通過無線信號與該閱讀裝置相配合的定位標籤，所述無線信號為RFID信號，該無線信號包括實時發送用於喚醒所述定位標籤且通訊距離相對較短的低頻信號和通訊距離相對較長的高頻信號；所述定位標籤設置有受所述低頻信號控制的休眠裝置。本實用新型採用低頻和高頻兩種信號，定位標籤可休眠，休眠時高頻信號不工作，低耗極低；通過低頻和高頻兩種信號進行定位，定位精度更高。
【專利說明】一種超低功耗實時精確定位裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種超低功耗實時精確定位裝置，屬於室內定位領域。
【背景技術】
[0002]RFID定位技術是一種比較常用的室內定位技術，定位標籤以一定強度發送RFID信號，固定基站通過讀取該RFID信號，並測試得該RFID信號的強度，以計算得定位標籤與基站之間的距離。
[0003]因此傳統的RFID定位技術需要具備一個固定的基站以及一個隨著被測物一起移動的定位標籤，而且該定位標籤需要實時向外界發送RFID信號。因為定位標籤需要製成便捷式，因此體積和重量均有較大限制，而實時發送RFID信號，又會帶來功耗大的缺點，因此傳統的定位標籤需要經常充電。
實用新型內容
[0004]本實用新型為解決現有技術問題，提供一種功耗極低的實時定位裝置。
[0005]本實用新型的技術方案是:一種超低功耗實時精確定位裝置，包括主控機，與該主控機相連接的閱讀裝置，以及通過無線信號與該閱讀裝置相配合的定位標籤，所述無線信號為RFID信號，該無線信號包括實時發送用於喚醒所述定位標籤且通訊距離相對較短的低頻信號和通訊距離相對較長的高頻信號；所述定位標籤設置有受所述低頻信號控制的休眠裝置。
[0006]作為優選，所述閱讀裝置設置有至少三個。
[0007]作為優選，所述主控機對所述閱讀裝置進行監聽，所述閱讀裝置分時上傳從所述定位標籤取得的數據，且在任一時刻僅有一個所述閱讀裝置上傳數據。
[0008]作為優選，所述主控機通過乙太網與所述閱讀裝置相連接、控制該閱讀裝置並接收由該閱讀裝置上傳的所述定位標籤反饋回的定位信號。
[0009]作為優選，所述閱讀裝置包括用於與所述主控機通訊的上行通訊模塊，用於與所述定位標籤通訊的下行通訊模塊，以及用於所述上行通訊模塊和下行通訊模塊之間信號轉換的信號轉換模塊。
[0010]作為優選，所述下行通訊模塊包括用於低頻喚醒信號的低頻通訊模塊和用於接收和發射所述高頻信號的高頻通訊模塊。
[0011]作為優選，所述下行通訊模塊通過接收到的所述無線信號的強度計算得該下行通訊模塊與所述定位標籤之間的距離。
[0012]作為優選，所述閱讀裝置通過接收得從所述定位標籤反饋的所述無線信號的強度計算得該閱讀裝置與所述定位標籤之間的距離。
[0013]綜上所述，本實用新型裝備一套低頻信號裝置和一套高頻信號裝置，定位標籤設置有休眠裝置，閱讀裝置實時向外發送低頻信號和高頻信號，低頻信號的傳輸距離和待機功耗均遠低於高頻信號，主控機通過接收閱讀裝置上傳的數據，讀取閱讀裝置接收到的數據；一般情況下，低頻信號可採用130KHZ的頻段，高頻信號可採用2.4GHz的頻段，此低頻段的有效範圍在5米內，而此高頻段的有效範圍不小於20米。定位標籤處於閱讀裝置的定位區域之外時，定位標籤處於休眠狀態，此時定位標籤無法接收高頻信號。當定位標籤進入閱讀裝置的定位區域後，定位標籤接收得閱讀裝置發送的低頻信號，定位標籤被喚醒，此時定位標籤可接收高頻信號，閱讀裝置從定位標籤接收得反饋的高頻信號，並將該信號反饋至主控機，主控機控制相鄰的閱讀裝置通過高頻信號與該定位標籤進行信號交換，主控機通過接收當前發送低頻信號的閱讀裝置上傳的數據，對在該閱讀裝置喚醒範圍內的定位標籤進行區域定位，同時，綜合至少三個相關聯且位置不同的閱讀裝置接收到並上傳高頻信號強度即可計算得該定位標籤的精確位置。當定位標籤離開定位區域，即定位標籤離開了低頻信號的有效範圍，繼續進入休眠狀態。
[0014]本實用新型具有以下優點:
[0015]1、採用低頻和高頻兩種信號，定位標籤可休眠,休眠時高頻信號不工作,低耗極低；
[0016]2、通過低頻和高頻兩種信號進行定位，定位精度更高；
[0017]3、在定位區域以外定位標籤進入休眠，避免了不必要的能耗，進一步降低功耗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型原理結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型定位原理示意圖。
【具體實施方式】
[0020]下面以實施例對本實用新型作進一步說明。
[0021]實施例一:
[0022]一種超低功耗實時精確定位裝置，包括主控機，通過乙太網與該主控機相連接的至少三個閱讀裝置，以及通過無線信號與該閱讀裝置相配合的定位標籤，無線信號為RFID信號，該無線信號包括實時掃描且通訊距離相對較短的低頻信號和定時休眠且通訊距離相對較長的高頻信號；定位標籤設置有受低頻信號控制的休眠裝置。閱讀裝置通過分時方式，輪流上傳數據至主控機，且在任一時刻僅有一個閱讀裝置上傳數據。閱讀裝置包括用於與主控機通訊的上行通訊模塊，用於與定位標籤通訊的下行通訊模塊，以及用於上行通訊模塊和下行通訊模塊之間信號轉換的信號轉換模塊。下行通訊模塊包括用於低頻喚醒信號的低頻通訊模塊和用於接收和發射高頻信號的高頻通訊模塊。下行通訊模塊通過接收到的無線信號的強度計算得該下行通訊模塊與定位標籤之間的距離。
[0023]定位標籤處於閱讀裝置的定位區域之外時，定位標籤處於休眠狀態，此時定位標籤無法接收高頻信號。當定位標籤進入閱讀裝置的定位區域後，定位標籤接收得閱讀裝置發送的低頻信號，定位標籤被喚醒，此時定位標籤可接收高頻信號，喚醒標籤的閱讀裝置及相關聯的另兩個以上閱讀裝置從定位標籤接收得反饋的高頻信號，並將該信號反饋至主控機，主控機通過低頻信號和至少三個不同位置的高頻信號，採用普通的三角定位法，即可計算得該定位標籤的精確位置。當定位標籤離開定位區域，即定位標籤離開了低頻信號的有效範圍，繼續進入休眠狀態。
【權利要求】
1.一種超低功耗實時精確定位裝置，包括主控機，與該主控機相連接的閱讀裝置，以及通過無線信號與該閱讀裝置相配合的定位標籤，其特徵在於:所述無線信號為RFID信號，該無線信號包括實時發送用於喚醒所述定位標籤且通訊距離相對較短的低頻信號和通訊距離相對較長的高頻信號；所述定位標籤設置有受所述低頻信號控制的休眠裝置。
2.根據權利要求1所述超低功耗實時精確定位裝置，其特徵在於:所述閱讀裝置設置有至少三個。
3.根據權利要求2所述超低功耗實時精確定位裝置，其特徵在於:所述主控機通過乙太網與所述閱讀裝置相連接、控制該閱讀裝置並接收由該閱讀裝置上傳的所述定位標籤反饋回的定位信號。
4.根據權利要求1或3所述超低功耗實時精確定位裝置，其特徵在於:所述閱讀裝置包括用於與所述主控機通訊的上行通訊模塊，用於與所述定位標籤通訊的下行通訊模塊，以及用於所述上行通訊模塊和下行通訊模塊之間信號轉換的信號轉換模塊。
5.根據權利要求4所述超低功耗實時精確定位裝置，其特徵在於:所述下行通訊模塊包括用於低頻喚醒信號的低頻通訊模塊和用於接收和發射所述高頻信號的高頻通訊模塊。
【文檔編號】G06K7/00GK203433519SQ201320330904
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年6月8日 優先權日:2013年6月8日
【發明者】餘強國, 餘淵, 姚犖, 雷嫻, 凌揚, 王興奇, 錢斌海 申請人:上電科湖州電器科學研究院, 湖州上電科電器科學研究有限公司