一種定位信號(hào)中繼器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種定位信號(hào)中繼器，包括第一中央處理器和射頻收發(fā)器，第一中央處理器通過SPI口通訊連接射頻收發(fā)器，射頻收發(fā)器的狀態(tài)信號(hào)輸出端連接第一中央處理器的狀態(tài)信號(hào)接收端；所述的射頻收發(fā)器包括第二中央處理器，第二中央處理器通過SPI口通訊連接第一中央處理器，第二中央處理器通過第一狀態(tài)信號(hào)輸出端和第二狀態(tài)信號(hào)輸出端分別連接第一中央處理器的第一狀態(tài)信號(hào)接收端和第二狀態(tài)信號(hào)接收端，第二中央處理器通過穩(wěn)壓模塊連接電源，第二中央處理器連接有計(jì)數(shù)器，第二中央處理器的差分信號(hào)引腳連接差分信號(hào)收發(fā)模塊，差分信號(hào)收發(fā)模塊連接天線，天線通過無線網(wǎng)絡(luò)連接電子標(biāo)簽和AP機(jī)。
【專利說明】一種定位信號(hào)中繼器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及定位【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種用于小區(qū)域范圍內(nèi)的定位信號(hào)中繼器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在實(shí)時(shí)定位【技術(shù)領(lǐng)域】中，有衛(wèi)星定位系統(tǒng)，如GPS系統(tǒng)和國(guó)內(nèi)北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，以及精確定位系統(tǒng)兩大類。其中衛(wèi)星定位主要用于城市環(huán)境下的車載定位終端，定位精度不高，誤差范圍在幾米到幾十米之間，這樣的精度無法滿足小區(qū)域內(nèi)精確定位的要求。然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)室內(nèi)或園區(qū)環(huán)境下定位的需求也越來越大，定位精度要求逐漸在提高，甚至需要達(dá)到幾米甚至幾厘米的范圍，由此而產(chǎn)生了精確定位技術(shù)的研究。
[0003]目前，常用的精確定位技術(shù)有ZigBee、藍(lán)牙、RFID、UffB定位技術(shù)等，這些定位技術(shù)主要依據(jù)標(biāo)簽和定位傳感器之間的場(chǎng)強(qiáng)、信號(hào)到達(dá)時(shí)間等指標(biāo)進(jìn)行位置坐標(biāo)的計(jì)算，已經(jīng)存在比較成熟的理論和相應(yīng)的算法，并且也有很多成型產(chǎn)品在實(shí)踐中得到應(yīng)用，最為典型的就是RFID在物流行業(yè)的應(yīng)用。但是，該算法存在精度低、時(shí)效性差等不足，并且這些方式的定位，容易受到外界環(huán)境的干擾，造成定位的偏移或者錯(cuò)判，對(duì)定位工作帶來很大的困擾。
[0004]對(duì)于小園區(qū)戶外工作人員來說，有時(shí)候需要及時(shí)掌握在崗情況；有時(shí)候，工作具有一定的危險(xiǎn)性，需要隨時(shí)了解工作位置，特別是這種具有危險(xiǎn)性的工作，更要求能夠精確的了解工作進(jìn)度、人員位置等等，這就需要精確的定位。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種定位信號(hào)中繼器，能夠準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)識(shí)別和跟蹤定位人員的位置，提高人員定位的精度，可靠性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種定位信號(hào)中繼器，包括第一中央處理器和射頻收發(fā)器，第一中央處理器通過SPI口通訊連接射頻收發(fā)器，射頻收發(fā)器的狀態(tài)信號(hào)輸出端連接第一中央處理器的狀態(tài)信號(hào)接收端；所述的射頻收發(fā)器包括第二中央處理器，第二中央處理器通過SPI 口通訊連接第一中央處理器，第二中央處理器通過第一狀態(tài)信號(hào)輸出端和第二狀態(tài)信號(hào)輸出端分別連接第一中央處理器的第一狀態(tài)信號(hào)接收端和第二狀態(tài)信號(hào)接收端，第二中央處理器通過穩(wěn)壓模塊連接電源，第二中央處理器連接有計(jì)數(shù)器，第二中央處理器的差分信號(hào)引腳連接差分信號(hào)收發(fā)模塊，差分信號(hào)收發(fā)模塊連接天線，天線通過無線網(wǎng)絡(luò)連接電子標(biāo)簽和AP機(jī)。
[0007]所述的SPI 口有四個(gè)，分別為連接第一中央處理器第一引腳的片選信號(hào)引腳，連接第一中央處理器第二引腳的時(shí)鐘信號(hào)引腳，連接第一中央處理器第三引腳的數(shù)據(jù)輸出引腳，連接第一中央處理器第四引腳的數(shù)據(jù)輸入引腳。
[0008]本發(fā)明的第一中央處理器通過對(duì)射頻收發(fā)器的調(diào)制方式和工作頻率等參數(shù)的配置，從而調(diào)配射頻收發(fā)器的工作狀態(tài)，當(dāng)有目標(biāo)對(duì)象靠近時(shí)，射頻收發(fā)器接收目標(biāo)對(duì)象身上佩戴的電子標(biāo)簽發(fā)射的無線信號(hào)，并將接收狀態(tài)信號(hào)發(fā)送給第一中央處理器，第一中央處理器根據(jù)射頻收發(fā)器發(fā)送的狀態(tài)信號(hào)，命令射頻收發(fā)器將接收到的無線信號(hào)發(fā)送給AP機(jī)，最后根據(jù)信號(hào)的情況判斷出標(biāo)簽?zāi)繕?biāo)所處位置；能夠準(zhǔn)確地實(shí)時(shí)識(shí)別和跟蹤定位人員的位置，提高人員定位的精度，大大減輕了管理人員的工作負(fù)擔(dān)，提高了工作效率，有效地實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程智能監(jiān)控和管理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的電路原理框圖；
圖2為本發(fā)明的使用狀態(tài)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1所示，本發(fā)明包括第一中央處理器和射頻收發(fā)器，射頻收發(fā)器包括第二中央處理器，第一中央處理器的第一引腳RDl連接射頻收發(fā)器第二中央處理器的片選信號(hào)引腳CSN，第一中央處理器的第二引腳RC2連接射頻收發(fā)器第二中央處理器的時(shí)鐘信號(hào)引腳SCLK，第一中央處理器的第三引腳RC3連接射頻收發(fā)器第二中央處理器的數(shù)據(jù)輸出引腳S0，第一中央處理器的第四引腳RCl連接射頻收發(fā)器第二中央處理器的數(shù)據(jù)輸入引腳SI ；第二中央處理器通過第一狀態(tài)信號(hào)輸出端⑶00和第二狀態(tài)信號(hào)輸出端⑶02分別連接第一中央處理器的第一狀態(tài)信號(hào)接收端A和第二狀態(tài)信號(hào)接收端B，第二中央處理器通過穩(wěn)壓模塊連接電源，第二中央處理器連接有計(jì)數(shù)器，第二中央處理器的差分信號(hào)引腳連接差分信號(hào)收發(fā)模塊，差分信號(hào)收發(fā)模塊利用天線通過無線網(wǎng)絡(luò)接收電子標(biāo)簽I發(fā)送的定位信號(hào)后，射頻收發(fā)器再將接收到的定位信號(hào)利用天線發(fā)送給AP機(jī)3。
[0011]以下結(jié)合圖1對(duì)本發(fā)明的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明:
第二中央處理器通過穩(wěn)壓模塊外接直流電源，電壓范圍可取7V — 20V，最佳選擇12V，直流電源經(jīng)過穩(wěn)壓模塊向內(nèi)部輸出穩(wěn)定的電壓，穩(wěn)壓模塊采用AMS1117穩(wěn)壓芯片。射頻收發(fā)器通過發(fā)射信號(hào)和接受信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)。其中，射頻收發(fā)器通過6個(gè)引腳與第一中央處理器進(jìn)行通信，射頻收發(fā)器中的6個(gè)引腳分別為S1、SCLK, S0、⑶02、GD00、CSN，其中S1、SCLK、S0、CSN組成SPI 口，第一中央處理器通過SPI 口向射頻收發(fā)器發(fā)送操作命令，對(duì)射頻收發(fā)器進(jìn)行調(diào)制方式、工作頻率等參數(shù)的配置，通過指令將其工作狀態(tài)調(diào)配為接收狀態(tài)、發(fā)送狀態(tài)。另外兩個(gè)GD02、GDOO是狀態(tài)信號(hào)發(fā)送口，當(dāng)射頻收發(fā)器接收到一個(gè)數(shù)據(jù)或發(fā)送完一個(gè)數(shù)據(jù)后，射頻收發(fā)器都會(huì)通過狀態(tài)信號(hào)輸出端GDOO和GD02輸出相應(yīng)的狀態(tài)脈沖,第一中央處理器的引腳A、B根據(jù)接收到的高低脈沖來判斷射頻收發(fā)器的狀態(tài)，從而決定對(duì)射頻收發(fā)器的下一步操控。
[0012]射頻收發(fā)器中的計(jì)數(shù)器，具有電磁喚醒功能，本發(fā)明進(jìn)入正常使用狀態(tài)，當(dāng)計(jì)數(shù)器到達(dá)一個(gè)指定時(shí)間時(shí)，將射頻收發(fā)器自動(dòng)從休眠狀態(tài)喚醒至空閑狀態(tài)，再進(jìn)入接收狀態(tài)。當(dāng)電子標(biāo)簽I目標(biāo)出現(xiàn)時(shí)，射頻收發(fā)器利用差分信號(hào)收發(fā)模塊及天線(差分信號(hào)收發(fā)模塊為現(xiàn)有成熟技術(shù)，在此不再贅述)，通過雙向雙場(chǎng)強(qiáng)的技術(shù)手段(雙向雙場(chǎng)強(qiáng):雙向指射頻收發(fā)器與電子標(biāo)簽I雙方互相發(fā)送信號(hào)；雙場(chǎng)強(qiáng)指射頻收發(fā)器與電子標(biāo)簽I互相探測(cè)對(duì)方的信號(hào)強(qiáng)度)，射頻收發(fā)器與標(biāo)簽之間相互探測(cè)對(duì)方信號(hào)強(qiáng)度，并且射頻收發(fā)器接收到電子標(biāo)簽I的數(shù)據(jù)，通過第一狀態(tài)信號(hào)輸出端GDOO輸出接收狀態(tài)的脈沖，第一中央處理器根據(jù)這個(gè)脈沖，判斷出射頻收發(fā)器的狀態(tài)為接收狀態(tài)，然后通過SPI 口將射頻收發(fā)器配置為發(fā)送狀態(tài)，射頻收發(fā)器再將剛剛收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給通信AP機(jī)3，同時(shí)射頻收發(fā)器通過第二狀態(tài)信號(hào)輸出端GD02輸出發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)脈沖，第一中央處理器根據(jù)這個(gè)脈沖，判斷出射頻收發(fā)器的狀態(tài)為發(fā)送狀態(tài)，然后將射頻收發(fā)器配置為接收狀態(tài)，繼續(xù)接收來自電子標(biāo)簽I的數(shù)據(jù)，如此一直循環(huán)下去。如果在指定時(shí)間內(nèi)沒有收到數(shù)據(jù)，則定位信號(hào)中繼器2自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，在此狀態(tài)下，除了內(nèi)部實(shí)現(xiàn)喚醒功能的計(jì)數(shù)器工作外，其他都不工作。
[0013]結(jié)合圖2進(jìn)一步說明本發(fā)明的定位情況；
本發(fā)明所述的定位信號(hào)中繼器2為定位系統(tǒng)的一部分。首先，人員目標(biāo)身上佩戴有電子標(biāo)簽1，電子標(biāo)簽I內(nèi)存儲(chǔ)有佩戴者的編號(hào)及個(gè)人信息，電子標(biāo)簽I通過無線網(wǎng)絡(luò)周期性的向四周發(fā)送信號(hào)，多個(gè)定位信號(hào)中繼器2分散的設(shè)置于無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)。當(dāng)需要定位某一位人員目標(biāo)時(shí)，定位服務(wù)器4將需要定位人員的編號(hào)發(fā)送給AP機(jī)3，AP機(jī)3將總命令分散給每一個(gè)定位信號(hào)中繼器2，定位信號(hào)中繼器2接收到AP機(jī)3的命令后，利用雙向雙場(chǎng)強(qiáng)的技術(shù)手段，探測(cè)附近的電子標(biāo)簽1，當(dāng)多個(gè)定位信號(hào)中繼中的一個(gè)接收到指定編號(hào)電子標(biāo)簽I的信號(hào)最強(qiáng)、接收數(shù)據(jù)頻率穩(wěn)定時(shí)，這個(gè)定位信號(hào)中繼再將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給AP機(jī)3，AP機(jī)3再將定位信息發(fā)送給定位服務(wù)器4進(jìn)行分析、顯示。
[0014]本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議利用的IEEE 802.11系列網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的發(fā)送、接收、交換、綜合、比對(duì)以及時(shí)間戳等方式作為判斷位置數(shù)據(jù)的基本手段，而不是僅僅通過測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的方法來確定位置數(shù)據(jù)；雙向雙場(chǎng)強(qiáng)在充分利用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的同時(shí)，再通過定位信號(hào)中繼器2和電子標(biāo)簽I (或手持終端)互相探測(cè)對(duì)方信號(hào)強(qiáng)度的方法作為定位輔助手段加以合理利用，提高人員定位的精度。
【權(quán)利要求】
1.一種定位信號(hào)中繼器，其特征在于:包括第一中央處理器和射頻收發(fā)器，第一中央處理器通過SPI 口通訊連接射頻收發(fā)器，射頻收發(fā)器的狀態(tài)信號(hào)輸出端連接第一中央處理器的狀態(tài)信號(hào)接收端；所述的射頻收發(fā)器包括第二中央處理器，第二中央處理器通過SPI口通訊連接第一中央處理器，第二中央處理器通過第一狀態(tài)信號(hào)輸出端和第二狀態(tài)信號(hào)輸出端分別連接第一中央處理器的第一狀態(tài)信號(hào)接收端和第二狀態(tài)信號(hào)接收端，第二中央處理器通過穩(wěn)壓模塊連接電源，第二中央處理器連接有計(jì)數(shù)器，第二中央處理器的差分信號(hào)引腳連接差分信號(hào)收發(fā)模塊，差分信號(hào)收發(fā)模塊連接天線，天線通過無線網(wǎng)絡(luò)連接電子標(biāo)簽和AP機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定位信號(hào)中繼器，其特征在于:所述的SPI口有四個(gè)，分別為連接第一中央處理器第一引腳的片選信號(hào)引腳，連接第一中央處理器第二引腳的時(shí)鐘信號(hào)引腳，連接第一中央處理器第三引腳的數(shù)據(jù)輸出引腳，連接第一中央處理器第四引腳的數(shù)據(jù)輸入引腳。
【文檔編號(hào)】H04B7/14GK103973355SQ201410187072
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】胥俊巖 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)河南省電力公司許昌供電公司