一种超低功耗实时精确定位装置制造方法
【专利摘要】一种超低功耗实时精确定位装置，包括主控机，与该主控机相连接的阅读装置，以及通过无线信号与该阅读装置相配合的定位标签，所述无线信号为RFID信号，该无线信号包括实时发送用于唤醒所述定位标签且通讯距离相对较短的低频信号和通讯距离相对较长的高频信号；所述定位标签设置有受所述低频信号控制的休眠装置。本实用新型采用低频和高频两种信号，定位标签可休眠，休眠时高频信号不工作，低耗极低；通过低频和高频两种信号进行定位，定位精度更高。
【专利说明】一种超低功耗实时精确定位装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种超低功耗实时精确定位装置，属于室内定位领域。
【背景技术】
[0002]RFID定位技术是一种比较常用的室内定位技术，定位标签以一定强度发送RFID信号，固定基站通过读取该RFID信号，并测试得该RFID信号的强度，以计算得定位标签与基站之间的距离。
[0003]因此传统的RFID定位技术需要具备一个固定的基站以及一个随着被测物一起移动的定位标签，而且该定位标签需要实时向外界发送RFID信号。因为定位标签需要制成便捷式，因此体积和重量均有较大限制，而实时发送RFID信号，又会带来功耗大的缺点，因此传统的定位标签需要经常充电。
实用新型内容
[0004]本实用新型为解决现有技术问题，提供一种功耗极低的实时定位装置。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种超低功耗实时精确定位装置，包括主控机，与该主控机相连接的阅读装置，以及通过无线信号与该阅读装置相配合的定位标签，所述无线信号为RFID信号，该无线信号包括实时发送用于唤醒所述定位标签且通讯距离相对较短的低频信号和通讯距离相对较长的高频信号；所述定位标签设置有受所述低频信号控制的休眠装置。
[0006]作为优选，所述阅读装置设置有至少三个。
[0007]作为优选，所述主控机对所述阅读装置进行监听，所述阅读装置分时上传从所述定位标签取得的数据，且在任一时刻仅有一个所述阅读装置上传数据。
[0008]作为优选，所述主控机通过以太网与所述阅读装置相连接、控制该阅读装置并接收由该阅读装置上传的所述定位标签反馈回的定位信号。
[0009]作为优选，所述阅读装置包括用于与所述主控机通讯的上行通讯模块，用于与所述定位标签通讯的下行通讯模块，以及用于所述上行通讯模块和下行通讯模块之间信号转换的信号转换模块。
[0010]作为优选，所述下行通讯模块包括用于低频唤醒信号的低频通讯模块和用于接收和发射所述高频信号的高频通讯模块。
[0011]作为优选，所述下行通讯模块通过接收到的所述无线信号的强度计算得该下行通讯模块与所述定位标签之间的距离。
[0012]作为优选，所述阅读装置通过接收得从所述定位标签反馈的所述无线信号的强度计算得该阅读装置与所述定位标签之间的距离。
[0013]综上所述，本实用新型装备一套低频信号装置和一套高频信号装置，定位标签设置有休眠装置，阅读装置实时向外发送低频信号和高频信号，低频信号的传输距离和待机功耗均远低于高频信号，主控机通过接收阅读装置上传的数据，读取阅读装置接收到的数据；一般情况下，低频信号可采用130KHZ的频段，高频信号可采用2.4GHz的频段，此低频段的有效范围在5米内，而此高频段的有效范围不小于20米。定位标签处于阅读装置的定位区域之外时，定位标签处于休眠状态，此时定位标签无法接收高频信号。当定位标签进入阅读装置的定位区域后，定位标签接收得阅读装置发送的低频信号，定位标签被唤醒，此时定位标签可接收高频信号，阅读装置从定位标签接收得反馈的高频信号，并将该信号反馈至主控机，主控机控制相邻的阅读装置通过高频信号与该定位标签进行信号交换，主控机通过接收当前发送低频信号的阅读装置上传的数据，对在该阅读装置唤醒范围内的定位标签进行区域定位，同时，综合至少三个相关联且位置不同的阅读装置接收到并上传高频信号强度即可计算得该定位标签的精确位置。当定位标签离开定位区域，即定位标签离开了低频信号的有效范围，继续进入休眠状态。
[0014]本实用新型具有以下优点:
[0015]1、采用低频和高频两种信号，定位标签可休眠,休眠时高频信号不工作,低耗极低；
[0016]2、通过低频和高频两种信号进行定位，定位精度更高；
[0017]3、在定位区域以外定位标签进入休眠，避免了不必要的能耗，进一步降低功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型原理结构示意图；
[0019]图2为本实用新型定位原理示意图。
【具体实施方式】
[0020]下面以实施例对本实用新型作进一步说明。
[0021]实施例一:
[0022]一种超低功耗实时精确定位装置，包括主控机，通过以太网与该主控机相连接的至少三个阅读装置，以及通过无线信号与该阅读装置相配合的定位标签，无线信号为RFID信号，该无线信号包括实时扫描且通讯距离相对较短的低频信号和定时休眠且通讯距离相对较长的高频信号；定位标签设置有受低频信号控制的休眠装置。阅读装置通过分时方式，轮流上传数据至主控机，且在任一时刻仅有一个阅读装置上传数据。阅读装置包括用于与主控机通讯的上行通讯模块，用于与定位标签通讯的下行通讯模块，以及用于上行通讯模块和下行通讯模块之间信号转换的信号转换模块。下行通讯模块包括用于低频唤醒信号的低频通讯模块和用于接收和发射高频信号的高频通讯模块。下行通讯模块通过接收到的无线信号的强度计算得该下行通讯模块与定位标签之间的距离。
[0023]定位标签处于阅读装置的定位区域之外时，定位标签处于休眠状态，此时定位标签无法接收高频信号。当定位标签进入阅读装置的定位区域后，定位标签接收得阅读装置发送的低频信号，定位标签被唤醒，此时定位标签可接收高频信号，唤醒标签的阅读装置及相关联的另两个以上阅读装置从定位标签接收得反馈的高频信号，并将该信号反馈至主控机，主控机通过低频信号和至少三个不同位置的高频信号，采用普通的三角定位法，即可计算得该定位标签的精确位置。当定位标签离开定位区域，即定位标签离开了低频信号的有效范围，继续进入休眠状态。
【权利要求】
1.一种超低功耗实时精确定位装置，包括主控机，与该主控机相连接的阅读装置，以及通过无线信号与该阅读装置相配合的定位标签，其特征在于:所述无线信号为RFID信号，该无线信号包括实时发送用于唤醒所述定位标签且通讯距离相对较短的低频信号和通讯距离相对较长的高频信号；所述定位标签设置有受所述低频信号控制的休眠装置。
2.根据权利要求1所述超低功耗实时精确定位装置，其特征在于:所述阅读装置设置有至少三个。
3.根据权利要求2所述超低功耗实时精确定位装置，其特征在于:所述主控机通过以太网与所述阅读装置相连接、控制该阅读装置并接收由该阅读装置上传的所述定位标签反馈回的定位信号。
4.根据权利要求1或3所述超低功耗实时精确定位装置，其特征在于:所述阅读装置包括用于与所述主控机通讯的上行通讯模块，用于与所述定位标签通讯的下行通讯模块，以及用于所述上行通讯模块和下行通讯模块之间信号转换的信号转换模块。
5.根据权利要求4所述超低功耗实时精确定位装置，其特征在于:所述下行通讯模块包括用于低频唤醒信号的低频通讯模块和用于接收和发射所述高频信号的高频通讯模块。
【文档编号】G06K7/00GK203433519SQ201320330904
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年6月8日 优先权日:2013年6月8日
【发明者】余强国, 余渊, 姚荦, 雷娴, 凌扬, 王兴奇, 钱斌海 申请人:上电科湖州电器科学研究院, 湖州上电科电器科学研究有限公司