無線實時定位系統技術方案

本實用新型專利技術公開了一種無線實時定位系統，屬于無線定位領域，包括定位標簽、定位基站、數據收發器和服務器，所述定位標簽發送信號給所述定位基站，所述定位基站用于通過測量與所述定位標簽之間的距離，所述定位基站發送信號給所述定位標簽，所述定位標簽發送信號給所述數據收發器，所述數據收發器通過串行接口發送信號給所述服務器，所述服務器通過串行接口發送信號給所述數據收發器，所述數據收發器發送信號給所述定位標簽，所述定位標簽、所述定位基站和所述數據收發器之間通過線性調頻擴頻技術進行通信，本實用新型專利技術大幅降低了成本，在快速移動過程中也能實現精確定位，大大提高了貨物安全定位的管理效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于無線定位領域，特別是涉及一種無線實時定位系統。
技術介紹
隨著數據業務和多媒體業務的快速增加，人們對定位與導航的需求日益增大，在室外環境下，全球衛星定位系統幾乎達到了完美的地步，其良好的定位精度解決了很多實際問題，然而在室內環境下，由于衛星信號接收受到嚴重的干擾，全球衛星定位系統的定位精度明顯下降，已經不能達到定位的要求，于是人們開始尋找一種替代技術以滿足室內環境下無線定位的需求，超聲波、紅外線、無線射頻技術等都是用于室內環境下無線定位的幾種主要技術，隨著射頻識別技術的興起，人們對室內定位技術的研究也越來越多，使用射頻識別技術進行室內定位具有成本低、定位精度高、受環境影響小、傳輸范圍大，有非視距、免接觸、高速識別等優點，目前射頻識別定位技術主要應用于企業人員、資產追蹤與管理、醫 院對患者的實時定位、倉庫管理等領域。基于RFID技術的實時定位系統是通過設置固定位置的讀卡器來識別區域范圍內的標簽達到定位的目的，該系統分為無源RFID和有源RFID，有源RFID的識別范圍比無源RFID的要大，通常在0-80米距離可調，此種定位方式是一種區域定位方式，通過讀卡器的覆蓋范圍來確定哪些目標進入該范圍，不能識別每個標簽距離讀卡器的距離，且讀卡器的成本較高，對于實時跟蹤和定位目標移動軌跡十分困難。基于ZIGBEE技術的實時定位系統也是采用基于信號強度值(RSSI)及鏈路質量(LQI)為測距依據，再通過定位算法來實現目標的位置定位，此種定位方式是基于區域定位的一種延伸，用RSSI值的變化來估算標簽距離基站的距離，目前該類技術的商用系統定位精度不高，如需提高定位精度需架設基站的數量較多，導致網絡的復雜性及應用成本增加。現有的實時定位系統還存在報警顯示不及時的缺陷，當定位標簽離開目標定位基站監測的位置時，定位標簽不能立即進行報警顯示，當貨物移動過程中離開目標定位基站監測的范圍，需要服務器監測到貨物上的定位標簽位置變化，然后發送信息給客戶端，因此巡檢人員難以立即判斷哪些定位標簽離開了目標定位基站監測的范圍，由于數據不能及時反饋，增加了資產管理的難度，極大的降低了產品的存放及管理安全性。
技術實現思路
有鑒于現有技術的上述缺陷，本技術所要解決的技術問題是提供一種能夠提高定位精度同時降低系統成本的無線實時定位系統。為實現上述目的，本技術提供了一種無線實時定位系統，包括定位標簽、定位基站、數據收發器和服務器；所述定位標簽發送信號給所述定位基站；所述定位基站用于通過測量與所述定位標簽之間的距離；所述定位基站發送信號給所述定位標簽；所述定位標簽發送信號給所述數據收發器；所述數據收發器通過串行接口發送信號給所述服務器；所述服務器通過串行接口發送信號給所述數據收發器；所述數據收發器發送信號給所述定位標簽；所述服務器通過因特網連接有客戶終端；較佳的，所述客戶終端為計算機；所述定位標簽、所述定位基站和所述數據收發器之間通過CSS(Chirp Spread Spectrum,線性調頻擴頻)技術進行通信。所述定位標簽包括第一單片機、第一無線射頻模塊和第一電源模塊；所述第一單片機的第一輸出端連接所述第一無線射頻模塊的輸入端；所述第一無線射頻模塊的輸出端連接所述第一單片機的輸入端；所述第一電源模塊向所述第一單片機和所述第一無線射頻模塊供電。所述定位基站包括第二單片機、第二無線射頻模塊和第二電源模塊；所述第二單片機的輸出端連接所述第二無線射頻模塊的輸入端；所述第二無線射頻模塊的輸出端連接所述第二單片機的輸入端；所述第二無線射頻模塊通過SMA接口連接有天線；所述第二電源模塊向所述第二單片機和所述第二無線射頻模塊供電。所述數據收發器由串行接口、第三單片機、第三無線射頻模塊和第三電源模塊組成，所述第三單片機的輸出端連接所述第三無線射頻模塊的輸入端，所述第三無線射頻模 塊的輸出端連接所述第三單片機的輸入端；所述第三單片機的發送端連接所述串行接口的接收端，所述第三單片機的接收端連接所述串行接口的發送端。定位標簽進入到定位基站的信號覆蓋區域后，定位標簽主動發射無線信號到數據收發器，數據收發器發送信號到定位標簽，定位標簽發送應答信號給數據收發器，數據收發器收到定位標簽的應答信號后，將信號傳送到服務器完成注冊，服務器通過數據收發器發送命令給定位標簽，定位標簽與定位基站完成通信來進行距離測量，并將測距結果發送至數據收發器，數據收發器將收到的測距結果傳遞給服務器，服務器利用接收到的數據計算出定位標簽的位置坐標，并將計算結果通過因特網傳送到客戶終端。由于線性調頻擴頻技術集寬帶和擴頻于一身，具有很強的抗干擾性、抗多徑衰落性，其測距精度十分高，減少了無線測距實現的難度，降低了設備的復雜性，由于線性調頻擴頻技術增加了定位基站的覆蓋距離，因此本技術的定位基站間距離更遠，即能夠使用更少的定位基站來覆蓋相同范圍的區域，大幅降低了成本。所述第一無線射頻模塊通過數字色散延遲線進行過濾傳輸脈沖信號，該數字色散延遲線負責接收并區分其他無線射頻模塊發出的信號，由于數字色散延遲線能夠獲取較大的通道增益，從而輕松分辨出脈沖信號；由于能夠輕松分辨出脈沖信號，無線射頻模塊能夠更加快速精確地識別出傳輸信號的發送時間、對應回復信號到達時間。進一步的，所述定位標簽還包括顯示模塊；所述第一單片機的第二輸出端連接所述顯示模塊的信號輸入端；所述第一電源模塊向所述顯示模塊供電，服務器通過數據收發器向所述定位標簽發出信號，并顯示在定位標簽的顯示模塊中，由于在定位標簽中加入了顯示模塊，當定位標簽隨著貨物離開目標定位基站監測的位置時，巡檢人員可檢查定位標簽中的信息來確認該定位標簽是否離開規定的定位基站的監測范圍，使得貨物的管理更加方便、安全。進一步的，所述定位標簽還包括指示燈；所述指示燈的輸入端連接所述第一單片機的第三輸出端，當定位標簽的第一單片機監測到第一電源模塊電量不足的時候，發送電平信號導通所述指示燈，使該指示燈發出報警指示。本技術的有益效果是I、本技術的定位基站之間距離更遠，即能夠使用更少的定位基站來覆蓋相同范圍的區域，大幅降低了成本。2、本技術能夠更加快速精確地識別出傳輸信號的發送時間、對應回復信號到達時間，使得定位標簽在快速移動過程中也能實現精確定位。3、本技術在定位標簽上設置有顯示模塊，便于工作人員檢查定位標簽中的信息來確認該定位標簽是否離開規定的定位基站的監測范圍，通過定位標簽本身帶有的顯示模塊來查詢位置信息更加直觀快速，其大大提高了貨物安全定位的管理效率。附圖說明圖I是本技術的電路原理示意圖。 圖2是定位標簽I的電路原理示意圖。圖3是定位基站2的電路原理不意圖。圖4是數據收發器3的電路原理示意圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術作進一步說明如圖I所示，一種無線實時定位系統，包括定位標簽I、定位基站2、數據收發器3和服務器4，所述定位標簽I發送信號給所述定位基站2，所述定位基站2用于通過測量與所述定位標簽I之間的距離，所述定位基站2發送信號給所述定位標簽1，所述定位標簽I發送信號給所述數據收發器3，所述數據收發器3通過RS232串行接口發送信號給所述服務器4，所述服務器4通過因特網連接有客戶終端5，所述服務器4通過RS232串行接口發本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無線實時定位系統，其特征在于：包括定位標簽（1）、定位基站（2）、數據收發器（3）和服務器（4）；所述定位標簽（1）發送信號給所述定位基站（2）；所述定位基站（2）用于通過測量與所述定位標簽（1）之間的距離；所述定位基站（2）發送信號給所述定位標簽（1）；所述定位標簽（1）發送信號給所述數據收發器（3）；所述數據收發器（3）通過串行接口發送信號給所述服務器（4）；所述服務器（4）通過串行接口發送信號給所述數據收發器（3）；所述數據收發器（3）發送信號給所述定位標簽（1）；所述定位標簽（1）、所述定位基站（2）和所述數據收發器（3）之間通過線性調頻擴頻技術進行通信。

【技術特征摘要】
1.一種無線實時定位系統，其特征在于包括定位標簽(I)、定位基站(2)、數據收發器(3)和服務器(4);所述定位標簽(I)發送信號給所述定位基站(2);所述定位基站(2)用于通過測量與所述定位標簽(I)之間的距離；所述定位基站(2)發送信號給所述定位標簽(I);所述定位標簽(I)發送信號給所述數據收發器(3 );所述數據收發器(3 )通過串行接口發送信號給所述服務器(4 );所述服務器(4 )通過串行接口發送信號給所述數據收發器(3 );所述數據收發器(3 )發送信號給所述定位標簽(I);所述定位標簽(I )、所述定位基站(2 )和所述數據收發器(3)之間通過線性調頻擴頻技術進行通信。2.如權利要求I所述的無線實時定位系統，其特征在于所述定位標簽(I)包括第一單片機(101)、第一無線射頻模塊(102)和第一電源模塊(103);所述第一單片機(101)的第一輸出端連接所述第一無線射頻模塊(102)的輸入端；所述第一無線射頻模塊(102)的輸出端連接所述第一單片機(101)的輸入端；所述第一電源模塊(103)向所述第一單片機(101)和所述第一無線射頻模塊(102)供電。3.如權利要求2所述的無線實時定位系統，其特征在于所述第一無線射頻模塊(102)通過數字色散延遲線進行過濾傳輸脈沖信號。4.如權利要求I或2所述的無線實時定位系統，其特征在于所述定位標簽(I)還包括顯示模塊(104);所述第一單片機(101)的第二輸出端連接所述顯示模塊(104)的信號輸入端；所述第一電源模塊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：雷輝，張長伍，
申請(專利權)人：重慶恩菲斯軟件有限公司，
類型：實用新型
國別省市：