专利名称：一种全球定位系统终端设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无线电导航技术领域，尤其涉及一种GPStelobalPositioning System，全球定位系统)终端设备。
背景技术：
GPS是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全球性、全天候、连续性和实时性的导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。GPS终端可以接收并解析太空中若干个卫星回传电波中的轨道信息与时刻信息，并根据这些获取的信息计算出GPS 接收器所在位置的经度、纬度、水平高度及移动速度。目前，GPS技术在军事、交通、测绘、通信、资源、管理等领域得到了广泛应用。RFID (Radio Frequency Identification，射频识别)是一项利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递、并通过所传递的信息达到识别目的的技术。最基本的RFID系统由电子标签(Tag)及读写器(Reader)组成。RFID的基本工作流程是，读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当电子标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，获得能量被激活；电子标签将自身编码及数据信息通过内置的发送天线发送出去；系统接收天线接收到从电子标签发送来的载波信号，经天线调节器传送到读写器，读写器对接收的信号进行解调和解码后获取电子标签上报的信息，这些信息可以存储在读写器中，也可被转发至后台计算机系统中进行进一步处理。目前，RFID技术在工业自动化、物体跟踪、交通运输控制管理、防伪和军事用途方面已经有着广泛的应用。虽然GPS技术在物流行业得到了很广泛的应用，现有GPS终端的功能往往有一定的局限性。例如，在物流行业中，常常有需要对车辆中运载的货物进行实时跟踪的功能，传统的GPS终端无法提供这种功能。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种全球定位系统终端设备，使其能够基于RFID技术对货物进行实时跟踪。为了达到上述目的，本实用新型提供一种全球定位系统终端设备，包括一主机壳体；一显示屏，设置在所述主机壳体的一侧面；一主机本体，设置在所述主机壳体内，所述主机本体包括一用于获取全球定位系统GPS卫星信号并计算出位置信息的GPS模块； 一用于识别射频识别RFID标签的RFID模块；一处理器，所述处理器的输入端分别与所述GPS模块和所述RFID模块连接，所述处理器的输出端与所述显示屏连接，将处理得到的数据显示到所述显示屏上。优选的，所述主机本体还包括一无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器连接，将通过所述RFID模块获取的信息和所述GPS模块获取的信息通过无线网络发送出去。优选的，所述无线通信模块为第二代移动通信技术/第三代移动通信技术双模模块、第二代移动通信技术单模模块和第三代移动通信技术单模模块中的任意一种。优选的，所述主机本体上设置有GPS天线接口、RFID天线接口和无线通信天线接口，所述GPS天线接口与所述GPS模块连接，所述RFID天线接口与所述RFID模块连接，所述无线通信天线接口与所述无线通信模块连接。优选的，所述主体本体上还设置有GPS状态指示灯、RFID状态指示灯和无线通信状态指示灯，所述GPS状态指示灯、所述RFID状态指示灯和所述无线通信状态指示灯分别与所述处理器直接或间接连接。优选的，所述主机本体还包括一指纹传感器接口，所述指纹传感器接口与所述处理器连接；一指纹识别传感器，设置在主机壳体的一侧面上，所述指纹识别传感器通过所述指纹传感器接口与所述处理器连接。优选的，所述指纹识别传感器为滑动式指纹识别传感器或者面接触式指纹识别传感器。本实用新型还提供一种全球定位系统终端设备，包括主机和显示器，其中所述主机包括一主机壳体；一显示器接口，设置在所述主机壳体上，与所述显示器连接；一主机本体，设置在所述主机壳体内；所述主机本体包括—用于获取全球定位系统GPS卫星信号并计算出位置信息的GPS模块；一用于识别射频识别RFID标签的RFID模块；一处理器，所述处理器的输入端分别与所述GPS模块的信号输出端和所述RFID模块的信号输出端连接，所述处理器的输出端与所述显显示器接口连接；所述显示器包括一显示器壳体；一主机接口，所述主机接口设置在所述显示器壳体上，与所述显示器接口连接；一显示屏，所述显示器的输入端与所述主机接口连接，所述显示屏设置在所述显示器壳体的一侧面。优选的，所述主机本体还包括外设信号转换电路，所述外设信号转换电路的一端与所述处理器直接或间接连接，所述外设信号转换电路的另一端与所述显示器接口连接。优选的，所述主机本体还包括一无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器连接，将通过所述RFID模块获取的信息和所述GPS模块获取的信息通过无线网络发送出去。由上述技术方案可知，在本实施例中该GPS终端设备具有基于RFID技术的货物实时跟踪功能、基于指纹识别技术的身份验证功能，以及利用3G网络的高速带宽进行实时视频摄录功能。并且还可将该全球定位系统终端设备设置成集成式设备和分离式设备，能够满足用户对不同环境的安装需求。
图1为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备结构示意图；图2为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备中主机本体的结构框图；图3为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备电路板的结构示意图；图4为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备的截面图；图5为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备的后视立体图；图6为本实用新型的实施例中分离式GPS终端设备的结构示意图；图7为本实用新型的实施例中分离式GPS终端设备中主机的结构框图；图8为本实用新型的实施例中分离式GPS终端设备中显示器的结构框图；图9为本实用新型的实施例中分离式GPS终端设备中电路板的结构示意图；图10为本实用新型的实施例中分离式GPS终端设备中主机的截面图。
具体实施方式
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型实施例做进一步详细地说明。在此，本实用新型的示意性实施例及说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。下面通过两个具体的实施例来详细介绍GPS终端设备，其中实施例一中为集成式 GPS终端设备，实施例二中为分离式GPS终端设备。实施例一参见图1，为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备结构示意图，由图中可知，该GPS终端设备包括一主机壳体101;一显示屏102，设置在所述主机壳体101的一侧面；一主机本体103，设置在主机壳体101内；参见图2，主机本体103包括一用于获取GPS卫星信号并计算出位置信息的GPS模块201，该GPS模块201可通过串口与处理器203连接；一用于识别RFID标签的RFID模块202，该RFID模块202通过串口与处理器203 连接；通过RFID模块202可使得该全球定位系统终端设备具有基于RFID技术对货物实时跟踪的功能。一处理器203，该处理器203的输入端分别与GPS模块201和RFID模块202连接， 处理器203的输出端与显示屏102连接，可将处理得到的数据显示到显示屏102上，也可通过无线通信模块204将得到的数据发送给其它计算设备进行进一步处理。在本实施例中，若处理器203的处理能力无法满足要求时，还可设置一协处理器， 该处理器203通过总线与协处理器连接，此时由处理器203和协处理器共同来控制GPS模块、RFID模块和其他功能模块。在本实用新型的另一实施例中，该主机本体103还包括一用于无线通信的无线通信模块204，该无线通信模块204与处理器203连接，将通过所述RFID模块获取的信息和所述GPS模块获取的信息通过无线网络发送出去。该无线通信模块204可以选用2G/3G(第二代移动通信技术/第三代移动通信技术)双模模块、2G单模模块和3G单模模块中的任意一种。若选用2G/3G双模模块或者3G 单模模块时，该全球定位系统终端设备可利用3G网络的高速带宽进行数据的传输。其中，上述2G/3G双模模块可通过由USB (通用串行总线)转换电路提供的USB接口与处理器203相连；2G单模模块通过串口与处理器203连接，3G单模模块通过USB转换电路提供的USB接口与处理器203相连。在本实用新型的另一实施例中，所述主机本体103上设置有GPS天线接口 205、无线通信天线接口 206和RFID天线接口 207，其中GPS天线接口 205与GPS模块201连接，无线通信天线接口 206与无线通信模块204连接，RFID天线接口 207与RFID模块202连接。当然，在本实施例中，可根据实际应用场景来设置主机本体103上接口的类型和数量，在本实施例中并不对此进行限定。例如可设置一摄像头接口 208，该摄像头接口 208与处理器203连接，此时摄像头可通过该摄像头接口 208与GPS终端设备连接。例如可设置一 SIM/USIM卡(用户识别卡/全球用户识别卡)接口，该SIM/USIM 卡接口与处理器203连接。在本实用新型的另一实施例中，该主机本体103还包括GPS状态指示灯209、无线通信状态指示灯210和RFID状态指示灯211，其中GPS状态指示灯209、无线通信状态指示灯210和RFID状态指示灯211分别与处理器203直接或间接连接。通过上述状态指示灯， 可使得用户知道上述接口的工作状态。例如当状态指示灯亮时，上述接口处于工作状态。当然，在本实施例中也不限定状态指示灯的类型和个数，当该主机本体103设置有摄像头接口 208时，此时也可对应设置一摄像头状态指示灯212，该摄像头状态指示灯 212与处理器203连接。在本实用新型的另一实施例中，该主机本体103还包括一指纹传感器接口 213，该指纹传感器接口 213与处理器203连接；一指纹识别传感器214，设置在主机壳体101的一侧面上，该指纹识别传感器214 通过指纹传感器接口 213与处理器203连接。上述指纹识别传感器214可以选用滑动式指纹识别传感器，或者选用面接触式指纹识别传感器。通过处理器203对采集的指纹进行分析比对，能够准确地对个人身份进行鉴定。当然，可根据实际应用场景，可设置一指纹识别状态指示灯215，该指纹识别状态指示灯215与指纹传感器接口 213及处理器203 二者或其一连接。在本实用新型的另一实施例中，该主机本体103还包括一输入装置216，该输入装置216可设置在主机壳体101的一侧面，该输入装置 216与处理器203连接。上述输入装置216可以选用触摸板、键盘等，图1中该输入装置选用的是9个按键的键盘，当然在本实施例中并不限定该键盘的按键数目。在本实用新型的另一实施例中，该主机本体103还包括一用于连接一组或多组模拟1/0(输入/输出)信号线的模拟I/O信号线接口 217，模拟I/O信号线接口 217与处理器203连接。继续参见图1，在该GPS终端设备中还可包括扬声器218、麦克风219和SIM/USIM 卡接口 220等其他功能部件。当然在本实施例中，并不限定图1中各功能部件设置在主机壳体101的具体位置，可根据实际应用场景对GPS终端设备上的功能部件(各功能模块，天线接口和状态指示灯等)的具体位置进行适当调整。在具体应用中，可将主机本体103中的功能部件设置在一电路板上，具体结构参见图3，由图中可知，该主机本体103包括一主机电路板301，以及设置在该主机电路板 301上的各功能模块(可根据具体应用场景进行设置)，例如包括GPS模块201、RFID模块 202、处理器203、无线通信模块204和指纹传感器接口 213，其中指纹传感器接口 213通过指纹传感器数据线304与指纹识别传感器214连接。在本实施例中该RFID模块202可以通过焊接的方式固定在主机电路板301，然后与处理器203连接上，当然也可以采用外接的方式(例如单独设置一 RFID模块或设备)通过串口或USB接口与处理器203连接。上述各功能模块可采用现有的安装方式，固定在该主机电路板301上，可以在主机电路板301上设置有若干个固定螺孔303，通过该固定螺孔303将该主机电路板301固定在主机壳体101内；为了减少震动而影响主机本体103的正常工作，也可以在该主机电路板 301上设置多个减震弹片302。参见图4，为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备的截面图，由图中可知， 处理器203可通过导热片401 (包括导热金属片、导热胶等)与主机壳体101接触，与导热片401相接触的主机壳体101可采用导热性较好的金属材料。指纹识别传感器214固定在主机壳体101表面，并通过指纹传感器数据线304与主机电路板301上的指纹传感器接口 213相连接；无线通信模块204通过无线模块接口 403固定在主机电路板301上。在本实施例中，可通过螺钉、减震弹片302、以及可选择的支撑部件402，将主机电路板301支撑在主机壳体101内部。参见图5，为本实用新型的实施例中集成式GPS终端设备的后视立体图，由图中可知，在该GPS终端设备上设置有多个模拟I/O信号线接口 217，通过模拟I/O信号插排501 和模拟I/O信号线502可将GPS终端设备中的数据传输到其他设备中。图中也示出了指纹识别传感器214在该主机壳体101的安装位置。实施例二参见图6 8，在本实施例中，分离式GPS终端设备包括主机601和显示器602， 其中1)主机601包括一主机壳体603 ；一显示器接口 604，设置在主机壳体601上，可通过有线通信方式或无线通信方式与所述显示器602建立连接，连接信号的形式可以是LVDS (LowVoltage Differential Signaling，低电压差分信号)和RS-485中的任意一种或两种；一主机本体605，设置在主机壳体603内；该主机本体605包括一用于获取GPS卫星信号并计算出位置信息的GPS模块701 ；[0094]一用于识别RFID标签的RFID模块702 ；一处理器703，该处理器703的输入端分别与所述GPS模块701的信号输出端和 RFID模块702的信号输出端连接，所述处理器703的输出端与所述显示器接口 604连接。2)显示器602包括一显示器壳体606 ；一主机接口 607，所述主机接口 607设置在所述显示器壳体606上，可通过有线通信方式或无线通信方式与所述显示器接口 604建立连接；一显示屏608，与主机接口 607连接，该显示屏608设置在显示器壳体606的一侧在本实施例中的另一实施例中，该主机本体605还包括一外设信号转换电路 705，该外设信号转换电路705与处理器703连接，将所需的外设信号转换为适合于长距离传送的信号(例如LVDS、RS-485或它们的组合)，以便与外部设备进行通信。在本实用新型的另一实施例中，该主机本体605还包括一无线通信模块704，该无线通信模块704与处理器703连接，将通过所述RFID模块获取的信息和所述GPS模块获取的信息通过无线网络发送出去。该无线通信模块704可以选用2G/3G双模模块、2G单模模块和3G单模模块中的任意一种。若选用2G/3G双模模块或者3G单模模块时，该全球定位系统终端设备可利用3G 网络的高速带宽进行数据的传输。其中，上述2G/3G双模模块可通过由USB转换电路提供的USB接口与处理器703 相连；2G单模模块通过串口与处理器703连接，3G单模模块通过USB转换电路提供的USB 接口与处理器703相连。在本实用新型的另一实施例中，所述主机本体605上设置有GPS天线接口 609、无线通信天线接口 610和RFID天线接口 611，其中GPS天线接口 609与GPS模块701连接，无线通信天线接口 610与无线通信模块704连接，RFID天线接口 611与RFID模块702连接。当然，在本实施例中，可根据实际应用场景来设置接口的类型和数量，在本实施例中并不对此进行限定。例如可在主机本体605上设置一摄像头接口 612，该摄像头接口 612与处理器 703连接，此时摄像头可通过该摄像头接口 612与主机本体605连接。例如可在主机本体605上设置一 SM/USIM卡(用户识别卡/全球用户识别卡) 接口 618，该SIM/USIM卡接口 618与处理器703连接。在本实用新型的另一实施例中，该主机本体605还包括GPS状态指示灯613、无线通信状态指示灯614、RFID状态指示灯615和显示器状态指示灯616，其中GPS状态指示灯 613与处理器703连接，无线通信状态指示灯614与处理器703连接，RFID状态指示灯615 与处理器703连接，显示器状态灯616与处理器703连接。通过上述状态指示灯，可使得用户知道相应外设的工作状态。当然，在本实施例中并不限定状态指示灯的类型和个数，当该主机本体605设置有摄像头接口 612时，此时也可对应设置一摄像头状态指示灯617，该摄像头状态指示灯 617与处理器703连接。参见图6和图8，该显示器602还包括一指纹传感器接口 619，所述指纹传感器接口 619的输出端与所述主机接口 607连接；一指纹识别传感器620，设置在所述显示器壳体608的一侧面上，所述指纹识别传感器620与所述指纹传感器接口 619的输入端连接。一指纹识别指示灯621，设置在所述显示器壳体608的一侧面上，与该指纹识别传感器620及处理器703 二者或其一连接，当指纹识别传感器620工作时，该指纹识别指示灯 621通电发亮。根据实际应用场景，指纹识别状态指示灯621是可选的部件。上述指纹识别传感器620可以选用滑动式指纹识别传感器，或者选用面接触式指纹识别传感器。通过对采集的指纹进行分析比对，能够准确地对个人身份进行鉴定。在本实用新型的另一实施例中，显示器602还包括一输入装置622，所述输入装置设置在所述显示器壳体606的一侧面，所述输入装置622与所述主机接口 607连接。上述输入装置622可以选用触摸板、键盘等，图6中选用的是9个按键的键盘，当然在本实施例中并不限定该键盘的按键数目。继续参见图6和图8，在该显示器608还可包括扬声器623和麦克风6 等其他功能部件。当然在本实施例中，并不限定图6中各功能部件设置在显示器外壳606的具体位置。在具体应用中，可将主机本体605中的功能部件设置在一电路板上，具体结构参见图9，由图中可知，该主机本体605包括一主机电路板901，以及设置在该主机电路板 901上的各功能模块(可根据具体应用场景进行设置)，例如包括GPS模块701、RFID模块 702、处理器703、无线通信模块704和外设信号转换电路705。上述各功能模块可采用现有的安装方式，固定在该主机电路板901上，可以在主机电路板901上设置有若干个固定螺孔902，通过该固定螺孔902可将该主机电路板901固定在主机壳体603内；为了减少震动而影响主机本体605的正常工作，也可以在该主机电路板901上设置多个减震弹片903。在本实施例中，若处理器703没有足够的处理能力和接口时，可在主机电路板901 上增加一协处理器，通过协处理器和处理器703共同完成对功能部件的控制。参见图10，为本实用新型的实施例中分离式GPS终端设备中主机的截面图，由图中可知，处理器703通过导热片1001(包括导热金属片、导热胶)与主机外壳603接触，与导热片1001相接触的主机外壳603可采用导热性较好的金属材料。然后通过外设信号线 1003连接显示器602。在本实施例中，该无线通信模块704可通过一无线通信模块接口 1004固定在主机电路板901上，而对于该主机电路板901则可采用螺钉、减震弹片903、以及可选择的支撑部件1002，将其固定在主机壳体603中。同样，主机601也提供模拟I/O信号线接口，具体设置方式可参见图5。并且在本实施例中，可根据实际应用场景，主机电路板901所提供的所有功能部件的位置可以适当的调整。以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
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权利要求1.一种全球定位系统终端设备，其特征在于，包括 一主机壳体；一显示屏，设置在所述主机壳体的一侧面； 一主机本体，设置在所述主机壳体内，所述主机本体包括 一用于获取全球定位系统GPS卫星信号并计算出位置信息的GPS模块； 一用于识别射频识别RFID标签的RFID模块；一处理器，所述处理器的输入端分别与所述GPS模块和所述RFID模块连接，所述处理器的输出端与所述显示屏连接，将处理得到的数据显示到所述显示屏上。
2.根据权利要求1所述的全球定位系统终端设备，其特征在于，所述主机本体还包括 一无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器连接，将通过所述RFID模块获取的信息和所述GPS模块获取的信息通过无线网络发送出去。
3.根据权利要求2所述的全球定位系统终端设备，其特征在于，所述无线通信模块为 第二代移动通信技术/第三代移动通信技术双模模块、第二代移动通信技术单模模块和第三代移动通信技术单模模块中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的全球定位系统终端设备，其特征在于，所述主机本体上设置有GPS天线接口、RFID天线接口和无线通信天线接口，所述GPS天线接口与所述GPS模块连接，所述RFID天线接口与所述RFID模块连接，所述无线通信天线接口与所述无线通信模块连接。
5.根据权利要求4所述的全球定位系统终端设备，其特征在于，所述主体本体上还设置有GPS状态指示灯、RFID状态指示灯和无线通信状态指示灯，所述GPS状态指示灯、所述 RFID状态指示灯和所述无线通信状态指示灯分别与所述处理器直接或间接连接。
6.根据权利要求2所述的全球定位系统终端设备，其特征在于，所述主机本体还包括 一指纹传感器接口，所述指纹传感器接口与所述处理器连接；一指纹识别传感器，设置在主机壳体的一侧面上，所述指纹识别传感器通过所述指纹传感器接口与所述处理器连接。
7.根据权利要求6所述的全球定位系统终端设备，其特征在于，所述指纹识别传感器为滑动式指纹识别传感器或者面接触式指纹识别传感器。
8.—种全球定位系统终端设备，其特征在于，包括主机和显示器，其中所述主机包括一主机壳体；一显示器接口，设置在所述主机壳体上，与所述显示器连接； 一主机本体，设置在所述主机壳体内； 所述主机本体包括一用于获取全球定位系统GPS卫星信号并计算出位置信息的GPS模块； 一用于识别射频识别RFID标签的RFID模块；一处理器，所述处理器的输入端分别与所述GPS模块的信号输出端和所述RFID模块的信号输出端连接，所述处理器的输出端与所述显显示器接口连接； 所述显示器包括 一显示器壳体；一主机接口，所述主机接口设置在所述显示器壳体上，与所述显示器接口连接； 一显示屏，所述显示器的输入端与所述主机接口连接，所述显示屏设置在所述显示器壳体的一侧面。
9 .根据权利要求8所述的全球定位终端设备，其特征在于，所述主机本体还包括外设信号转换电路，所述外设信号转换电路的一端与所述处理器直接或间接连接，所述外设信号转换电路的另一端与所述显示器接口连接。
10.根据权利要求8所述的全球定位系统终端设备，其特征在于，所述主机本体还包括一无线通信模块，所述无线通信模块与所述处理器连接，将通过所述RFID模块获取的信息和所述GPS模块获取的信息通过无线网络发送出去。
专利摘要本实用新型提供一种全球定位系统终端设备，属于无线电导航技术领域，包括一主机壳体；一显示屏，设置在所述主机壳体的一侧面；一主机本体，设置在所述主机壳体内，所述主机本体包括一用于获取全球定位系统GPS卫星信号并计算出位置信息的GPS模块；一用于识别射频识别RFID标签的RFID模块；一处理器，所述处理器的输入端分别与所述GPS模块和所述RFID模块连接，所述处理器的输出端与所述显示屏连接，将处理得到的数据显示到所述显示屏上，使该全球定位系统终端设备能够基于RFID技术对货物进行实时跟踪。
文档编号H04N5/225GK202066964SQ20102025345
公开日2011年12月7日 申请日期2010年6月30日 优先权日2010年6月30日
发明者赵继安 申请人:赵继安