一种低功耗防跌倒定位系统的制作方法

文档序号:11621407阅读:225来源:国知局
本发明属于通讯设备
技术领域
,尤其涉及一种低功耗防跌倒定位系统。
背景技术
:现市面上存在的防摔防丢产品主要是以2g、3g、4g模块进行数据通信,利用gprs或者外挂gps芯片实现定位功能,其运行功耗太大,电池使用时间很短,不利于产品长期使用以及存在产品的部分局限性,且使用sim卡也增加了成本;以及利用蓝牙、wifi等传输距离很短仅仅10~100m,导致产品性能无法深入覆盖传输,且抗干扰性较差。综上所述,现有技术存在的问题是:现有防摔防丢产品采用蓝牙、wifi技术方案,其传输距离仅仅10~100m,导致产品性能无法深入覆盖传输,且数据传输抗干扰性差;现有数据传输方案基本均使用的是2g、3g或4g方案,其工作功耗太大,这影响到电池使用周期过短,使产品供电造成很大约束和对产品体积有一定要求;现有传输数据使用传统的2g、3g、4g方案需时时保证sim卡费用,也有一定的成本。技术实现要素:针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种低功耗防跌倒定位系统。本发明是这样实现的,一种低功耗防跌倒定位系统,所述低功耗防跌倒定位系统包括低功耗防跌倒定位终端;所述低功耗防跌倒定位终端用于进行报警和进行位置定位,且将定位信息和报警信息传输给基站;所述低功耗防跌倒定位终端包括:mcu,用于对g-sensor、气压传感器、陀螺仪、gps芯片、蜂鸣器和lora芯片进行运行状态进行控制;g-sensor,通过接口与mcu连接,用于判断低功耗防跌倒定位终端瞬间速度,并通过专有协议来进行判断,当加速度超过设置限定的范围时提示异常;气压传感器,通过接口与mcu连接,用于判断低功耗防跌倒定位终端瞬间压强,通过算法来计算判断,当低功耗防跌倒定位终端气压超过设置限定的范围时提示异常;陀螺仪,通过接口与mcu连接,用于通过专有算法来计算,当低功耗防跌倒定位终端倾斜角度超过设置限定的范围提示异常;gps芯片,通过接口与mcu连接,用于低功耗防跌倒定位终端的位置定位。蜂鸣器,通过接口与mcu连接,用于对低功耗防跌倒定位终端的加速度、气压和角度超过设置限定的值时,蜂鸣器进行警报鸣响;lora芯片,通过接口与mcu连接,用于将低功耗防跌倒定位终端的定位信息和报警信息传输给基站。进一步,所述低功耗防跌倒定位系统还包括:基站,与低功耗防跌倒定位终端连接,用于接收低功耗防跌倒定位终端定位信息和报警信息;应用平台,与基站连接,用于接受基站传输的信息,通过pc或app了解低功耗防跌倒定位终端的状态,用户会第一时间获知低功耗防跌倒定位终端使用者状态信息。进一步,所述基站通过lora芯片与低功耗防跌倒定位终端连接。进一步,所述gps芯片通过无线与应用平台的app连接或者pc端连接。进一步,所述低功耗防跌倒定位终端还包括:用于进行启动报警的按键并与mcu连接;用于为低功耗防跌倒定位终端供电的电池,终端在正常时大部分时间会通过mcu控制在休眠状态,在有异常情况时会进行自动唤醒判断,这会大大降低终端使用功耗,使其电池能长时间运行。本发明的优点及积极效果为:本发明是通过lora技术将mcu采集到的数据信息进行无线传输交互:1)低功耗:本发明产品在休眠时功耗可低至2-3ua,而传统的gprs模块是2ma。且发送数据时最高只有124ma左右,而gprs模块一般是200ma以上,甚至在信号差时及搜网过程达到1a以上。这就使其产品电池能使用很长时间。2)高灵敏度、高抗干扰等特性:本发明产品使用lora技术,其灵敏度可达-142dbm,而传统的gprs模块灵敏度只能达到-110dbm。实现能深入覆盖、远距离稳定进行数据传输通信的低功耗产品,利用特殊数据算法实现防摔判断,使用高精度专有定位芯片进行位置定位。本发明使用lora技术通信,将基于传统的gsm、4g通信减去sim卡的使用,省去一定成本。本发明基于传统常规的蓝牙、wifi、gprs定位技术基础上,提升了定位距离,定位精度和产品使用功耗,增加产品稳定性和电池使用年限,增加产品外观等相关的多选择设计特性。本发明通过在基于lora的技术的低功耗特性,确保产品的长时间使用;基于lora的高抗干扰和高灵敏度提升数据传输的稳定性和传输远距离;基于专有特殊算法判断产品状态确认。附图说明图1是本发明实施例提供的低功耗防跌倒定位系统结构示意图。图中:1、mcu;2、g-sensor;3、气压传感器;4、陀螺仪;5、gps芯片;6、蜂鸣器;7、lora芯片;8、基站;9、应用平台。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。本发明实施例提供的低功耗防跌倒定位系统的术语缩略语介绍btbluetoothgprsgeneralpacketradioservicegpsglobalpositioningsystemgsmglobalstandardformobilecommunicationsloralongrangemcumicrocontrollerunitrfradiofrequencyspiserialperipheralinterface下面结合附图对本发明的应用原理作详细描述。如图1所示,本发明实施例提供的低功耗防跌倒定位系统,包括低功耗防跌倒定位终端;所述低功耗防跌倒定位终端用于进行报警和进行位置定位,且将定位信息和报警信息传输给基站;所述低功耗防跌倒定位终端包括:mcu1,用于对g-sensor、气压传感器、陀螺仪、gps芯片、蜂鸣器和lora芯片进行运行状态进行控制;g-sensor2,通过接口与mcu连接,用于判断低功耗防跌倒定位终端瞬间速度,并通过专有算法来计算判断,当加速度超过设置限定的范围时提示异常;气压传感器3,通过接口与mcu连接,用于判断低功耗防跌倒定位终端瞬间压强,通过算法来计算判断,当低功耗防跌倒定位终端气压超过设置限定的范围时提示异常;陀螺仪4,通过接口与mcu连接,用于通过专有算法来计算,当低功耗防跌倒定位终端倾斜角度超过设置限定的范围提示异常;gps芯片5,通过接口与mcu连接,用于低功耗防跌倒定位终端的位置定位。蜂鸣器6,通过接口与mcu连接,用于对低功耗防跌倒定位终端的加速度、气压和角度超过设置限定的值时,蜂鸣器进行警报鸣响;lora芯片7,通过接口与mcu连接,用于将低功耗防跌倒定位终端的定位信息和报警信息传输给基站。所述低功耗防跌倒定位系统还包括:基站8,与低功耗防跌倒定位终端连接,用于接收低功耗防跌倒定位终端定位信息和报警信息;应用平台9,与基站连接,用于接受基站传输的信息,通过pc或app了解低功耗防跌倒定位终端的状态,用户会第一时间获知低功耗防跌倒定位终端使用者状态信息。所述基站通过lora芯片与低功耗防跌倒定位终端连接。所述gps芯片通过无线与应用平台的app连接。所述低功耗防跌倒定位终端还包括:用于进行启动报警的按键并与mcu连接;用于为低功耗防跌倒定位终端供电的电池,所述电池上安装有控制电池休眠状态的休眠模块。下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。本发明通过在基于lora的技术的低功耗特性,确保产品的长时间使用;基于lora的高抗干扰和高灵敏度提升数据传输的稳定性和传输远距离;基于专有特殊算法判断产品状态确认。其基本原理如下:本发明使用stm32lxxx系列单片机作为低功耗防跌倒定位终端的主控mcu运作,其通过相关接口连接g-sensor、陀螺仪、压力传感器和高精度gps芯片,以及外挂一颗蜂鸣器。g-sensor为产品速度判断,陀螺仪和压力传感器作为低功耗防跌倒定位终端角度状态确认,通过特殊专有的算法判断低功耗防跌倒定位系统是否摔倒,还是正常状态;利用g-sensor和气压传感器判断低功耗防跌倒定位终端瞬间速度以及低功耗防跌倒定位系统压强,通过专有算法来计算判断,当低功耗防跌倒定位终端加速度和气压超过设置限定的范围时提示异常。使用陀螺仪,通过专有算法来计算,当低功耗防跌倒定位终端倾斜角度超过设置限定的范围提示异常。当低功耗防跌倒定位终端加速度、气压和角度超过设置限定的值时,此时低功耗防跌倒定位系统蜂鸣器会进行警报鸣响。在警报鸣响20s内,期间可以短按按键1s取消警报,否则将立即自动执行报警提示,将报警数据通过lora的sx1278芯片传输给基站sx1301。在终端在进行报警时,低功耗防跌倒定位终端会根据高精度的gps定位芯片进行位置定位,且将定位信息和报警信息一起通过lora的sx1278芯片传输给基站sx1301.基站sx1301收到终端传输的信息后会第一时间透传给到平台,可通过pc或app了解终端的状态,用户会第一时间获知终端使用者状态信息。如状态正常情况下遇紧急情况需要发出警报寻求帮助时,可长按按键5s启动按键报警,立即将报警信息透过sx1278发送给到基站,以及在pc端或app端发出警报,且会将位置信息通过gps定位发送到app地图上呈现。用户在获取到警报信息后,可在app的地图上看到终端精准定位位置,直接导航即可寻找即可,在靠近低功耗防跌倒定位终端时还可以根据警报鸣响快速找到。低功耗防跌倒定位终端在一般情况时处于休眠状态,其功耗将降到只有几微安,这很大程度上加大了产品电池使用时间。除了异常情况,可同步设置低功耗防跌倒定位终端定时主动上报当时获取到终端状态给到后台,如设置每天主动上报两次,便于用户更好的了解终端使用者的状态与位置。本发明实施例提供的低功耗防跌倒定位系统的mcu芯片:选用st公司stm32l151xe,芯片,此芯片是采用高性能risc内核的高性能超低功耗32位mcu,工作频率32mhz(33.3dmips),集成了usb连接电源,存储器保护单元(mpu),高速嵌入存储器,以及连接到两个apb总线的增强i/o和外设.本发明实施例提供的低功耗防跌倒定位系统的lorarf芯片:选用semtech公司的sx1278。此芯片使用前向纠错和扩频技术,提升了数据无线传输的距离和灵敏度。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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