本發(fā)明屬于移動(dòng)無線通訊領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)亩ㄎ环椒ā?/p>

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，lte作用在于超遠(yuǎn)距離傳輸，目前的lte產(chǎn)品無定位或定位不精準(zhǔn)，并且無人員軌跡跟蹤等功能。

雖然目前存在uwb定位技術(shù)，但是uwb產(chǎn)品只能定位室內(nèi)，且數(shù)據(jù)回傳無法進(jìn)行超遠(yuǎn)距離的傳輸。發(fā)射功率的大小決定其傳輸距離。據(jù)英特爾按照fcc的規(guī)定而進(jìn)行的演示結(jié)果顯示，對(duì)于10米以內(nèi)的距離，uwb可以發(fā)揮出高達(dá)數(shù)百mbit/秒的傳輸性能，但是在20米處反倒是ieee802.11a/b的無線lan更好一些。也就是說，既然uwb將與現(xiàn)有無線技術(shù)共存，就不會(huì)被用于長距離傳輸。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明將lte與uwb和/或rfid等模組(超寬頻與超寬帶)進(jìn)行融合，讓lte產(chǎn)品在具備自身超遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)具備精準(zhǔn)定位功能，解決超遠(yuǎn)距離產(chǎn)品無法精準(zhǔn)定位的技術(shù)問題。

本發(fā)明具體提供了一種遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)亩ㄎ环椒ǎㄟ^遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備采集定位點(diǎn)的軌跡定位數(shù)據(jù)，通過lte數(shù)據(jù)傳輸將所述定位點(diǎn)的軌跡定位數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)收集中心，所述遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備包括lte模組、uwb模組以及將所述lte模組和uwb模組進(jìn)行融合的融合主板。

uwb常見的定位算法有基于接收信號(hào)強(qiáng)度(receivedsignalstrength,rss)、基于到達(dá)角度(angleofarrival,aoa)、基于到達(dá)時(shí)間或時(shí)間差(time/timedifferenceofarrival,toa/tdoa)幾種。其中基于toa和tdoa是目前的主流，基于aoa和rss的方法常作為輔助方法。

本發(fā)明采用基于tdoa的算法來完成定位，tdoa定位算法要求基站之間保持時(shí)間同步，定位平臺(tái)通過接收uwb信號(hào)到達(dá)不同基站的時(shí)間差，時(shí)間差信息轉(zhuǎn)化為距離差，根據(jù)雙曲線定位原理來確定目標(biāo)的位置信息。

所述遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備還可以包括實(shí)現(xiàn)rfid、ble和/或zigbee的設(shè)備。

所述遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備還可以包括用于提供電力的電源以及用于收發(fā)數(shù)據(jù)的天線。

所述uwb模組可以是uwb嵌入式模塊，所述lte模組可以是lte嵌入式模塊。

本發(fā)明所提供的遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)亩ㄎ环椒ǎ哂谐杀就度肷?，模組便捷，研發(fā)周期短的優(yōu)點(diǎn)。并且具備高速，穩(wěn)定的嵌入式通用接口，支持簡單數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議udp，支持udp組播和單播。支持可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議tcp，可充當(dāng)tcp服務(wù)器和tcp客戶端，安全，可靠的wifi鏈路，支持安全性高的wpa/wpa2加密，wep加密?？梢酝瓿沙h(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)具備精準(zhǔn)定位、人員軌跡跟蹤等功能。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所提供的遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)亩ㄎ环椒ㄊ疽鈭D；

圖2為本發(fā)明人員定位算法示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。

本實(shí)施方式提供了一種遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)亩ㄎ环椒ǎㄟ^遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備采集定位點(diǎn)的軌跡定位數(shù)據(jù)，通過lte數(shù)據(jù)傳輸將所述定位點(diǎn)的軌跡定位數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)收集中心，遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備包括lte模組、uwb模組以及將lte模組和uwb模組進(jìn)行融合的融合主板，遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備還包括實(shí)現(xiàn)rfid、ble和/或zigbee的設(shè)備以及用于提供電力的電源以及用于收發(fā)數(shù)據(jù)的天線。

具體方法為：

1、模組選型：

lte產(chǎn)品模組選型，選擇lte180嵌入式wifi模塊，

模塊支持接口的波特率高達(dá)2.6mbps接口的傳輸速度實(shí)際可到達(dá)1600kbps接口支持硬件流控制，可保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃越涌跒?線制，只需連出兩根線即可通信運(yùn)行模式下的工作電流小于200ma深度休眠電流為10ua，可長時(shí)間使用電池供電模塊可在上電后2s內(nèi)加入網(wǎng)絡(luò)(wpa2加密)支持簡單數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議udp，支持udp組播和單播支持可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議tcp，可充當(dāng)tcp服務(wù)器和tcp客戶端支持7個(gè)socket的同時(shí)連接，可以是以上的組合tcp鏈路斷開后可自勱進(jìn)行嘗試連接可提供外網(wǎng)服務(wù)支持dns域名解析支持以ap為中心的通信拓?fù)浜蚢dhoc模式的對(duì)等網(wǎng)絡(luò)支持2.4g和5g頻段ieee802.11b/g和單流的n協(xié)議，多種傳輸速率選擇支持網(wǎng)絡(luò)斷開再連的功能，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后自勱連接支持安全性高的wpa/wpa2加密，wep加密支持貼片天線和ipex天線，可靈活選擇無線射頻通過了fcc，ic和ce認(rèn)證通過嵌入式設(shè)備的uart發(fā)送ltsp命令控制模塊通過html網(wǎng)頁配置模塊提供pc端的配置軟件超小的模塊尺寸，方便嵌入設(shè)備工業(yè)級(jí)溫度范圍：-40～85℃

uwb產(chǎn)品模組選型，選擇uwb嵌入式模塊

uwb測距定位diy板具備測距及定位功能，該模塊高精度，低成本，具有非常高的性價(jià)比，可以是測距的錨點(diǎn)/標(biāo)簽，也可以是tof定位系統(tǒng)的錨點(diǎn)或標(biāo)簽，也可以是tdoa的定位錨點(diǎn)或標(biāo)簽?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行組合。多張可自成系統(tǒng)，在硬件上支持tof及tdoa定位的開發(fā)。舉例：5張,4張?jiān)O(shè)為基站，1張?jiān)O(shè)為標(biāo)簽，即可開始測距，可自行編寫軟件，實(shí)現(xiàn)tof或tdoa定位。如圖2所示，設(shè)定三個(gè)不同位置的測位點(diǎn)，根據(jù)分別測得的與待測點(diǎn)的距離，即可計(jì)算出待測點(diǎn)的位置。

2.編程：

實(shí)現(xiàn)lte與uwb通信協(xié)議無縫對(duì)接，測試大量模組兼容性。數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確性與超遠(yuǎn)距離定位精準(zhǔn)度等。

本實(shí)施例的遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)亩ㄎ环椒?，可以?shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的精準(zhǔn)定位。

3.應(yīng)用范圍

該系統(tǒng)通過將lte與uwb、rfid等通訊技術(shù)融合，能夠彌補(bǔ)各單一技術(shù)的缺陷與瓶頸，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸及定位。

可以將該系統(tǒng)應(yīng)用如下列場景中：

安全生產(chǎn)是企業(yè)的重中之重，將該系統(tǒng)應(yīng)用于人員及車輛定位場景中，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)人員及非生產(chǎn)人員的行為管控，精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)人員定位功能，對(duì)于人員的運(yùn)動(dòng)軌跡及相關(guān)場景出入操作權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)一管控。

受風(fēng)場環(huán)境約束，工作人員在風(fēng)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場操作或檢修過程中，不能夠及時(shí)將現(xiàn)場信息反饋至控制中心，導(dǎo)致現(xiàn)場與指揮人員不能進(jìn)行高質(zhì)量的信息互通。將該系統(tǒng)應(yīng)用與風(fēng)場系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)對(duì)工作人員位置及現(xiàn)場情況進(jìn)行交互，大大減少作業(yè)中因信息溝通不通暢導(dǎo)致的失誤，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場操作記錄有跡可循。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明具體提供了一種遠(yuǎn)距離無線傳輸?shù)亩ㄎ环椒ǎ瑢TE與UWB、RFID等模組(超寬頻與超寬帶)進(jìn)行融合，讓LTE產(chǎn)品在具備自身超遠(yuǎn)距離傳輸數(shù)據(jù)的同時(shí)具備精準(zhǔn)定位功能，解決超遠(yuǎn)距離產(chǎn)品無法精準(zhǔn)定位的技術(shù)問題。具有成本投入少，模組便捷，研發(fā)周期短的優(yōu)點(diǎn)。并且具備高速，穩(wěn)定的嵌入式通用接口，支持簡單數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議UDP，支持UDP組播和單播。支持可靠數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議TCP，可充當(dāng)TCP服務(wù)器和TCP客戶端，安全，可靠的WIFI鏈路，支持安全性高的WPA/WPA2加密，WEP加密?？梢酝瓿沙h(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)具備精準(zhǔn)定位、人員軌跡跟蹤等功能。

技術(shù)研發(fā)人員：孟慶偉;魏永全;戰(zhàn)百勝;秦傳杰;王楠
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京英貝思科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.04
技術(shù)公布日：2017.09.08