无线实时定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无线实时定位系统，属于无线定位领域，包括定位标签、定位基站、数据收发器和服务器，所述定位标签发送信号给所述定位基站，所述定位基站用于通过测量与所述定位标签之间的距离，所述定位基站发送信号给所述定位标签，所述定位标签发送信号给所述数据收发器，所述数据收发器通过串行接口发送信号给所述服务器，所述服务器通过串行接口发送信号给所述数据收发器，所述数据收发器发送信号给所述定位标签，所述定位标签、所述定位基站和所述数据收发器之间通过线性调频扩频技术进行通信，本实用新型专利技术大幅降低了成本，在快速移动过程中也能实现精确定位，大大提高了货物安全定位的管理效率。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线定位领域，特别是涉及一种无线实时定位系统。
技术介绍
随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，在室外环境下，全球卫星定位系统几乎达到了完美的地步，其良好的定位精度解决了很多实际问题，然而在室内环境下，由于卫星信号接收受到严重的干扰，全球卫星定位系统的定位精度明显下降，已经不能达到定位的要求，于是人们开始寻找一种替代技术以满足室内环境下无线定位的需求，超声波、红外线、无线射频技术等都是用于室内环境下无线定位的几种主要技术，随着射频识别技术的兴起，人们对室内定位技术的研究也越来越多，使用射频识别技术进行室内定位具有成本低、定位精度高、受环境影响小、传输范围大，有非视距、免接触、高速识别等优点，目前射频识别定位技术主要应用于企业人员、资产追踪与管理、医 院对患者的实时定位、仓库管理等领域。基于RFID技术的实时定位系统是通过设置固定位置的读卡器来识别区域范围内的标签达到定位的目的，该系统分为无源RFID和有源RFID，有源RFID的识别范围比无源RFID的要大，通常在0-80米距离可调，此种定位方式是一种区域定位方式，通过读卡器的覆盖范围来确定哪些目标进入该范围，不能识别每个标签距离读卡器的距离，且读卡器的成本较高，对于实时跟踪和定位目标移动轨迹十分困难。基于ZIGBEE技术的实时定位系统也是采用基于信号强度值(RSSI)及链路质量(LQI)为测距依据，再通过定位算法来实现目标的位置定位，此种定位方式是基于区域定位的一种延伸，用RSSI值的变化来估算标签距离基站的距离，目前该类技术的商用系统定位精度不高，如需提高定位精度需架设基站的数量较多，导致网络的复杂性及应用成本增加。现有的实时定位系统还存在报警显示不及时的缺陷，当定位标签离开目标定位基站监测的位置时，定位标签不能立即进行报警显示，当货物移动过程中离开目标定位基站监测的范围，需要服务器监测到货物上的定位标签位置变化，然后发送信息给客户端，因此巡检人员难以立即判断哪些定位标签离开了目标定位基站监测的范围，由于数据不能及时反馈，增加了资产管理的难度，极大的降低了产品的存放及管理安全性。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供一种能够提高定位精度同时降低系统成本的无线实时定位系统。为实现上述目的，本技术提供了一种无线实时定位系统，包括定位标签、定位基站、数据收发器和服务器；所述定位标签发送信号给所述定位基站；所述定位基站用于通过测量与所述定位标签之间的距离；所述定位基站发送信号给所述定位标签；所述定位标签发送信号给所述数据收发器；所述数据收发器通过串行接口发送信号给所述服务器；所述服务器通过串行接口发送信号给所述数据收发器；所述数据收发器发送信号给所述定位标签；所述服务器通过因特网连接有客户终端；较佳的，所述客户终端为计算机；所述定位标签、所述定位基站和所述数据收发器之间通过CSS(Chirp Spread Spectrum,线性调频扩频)技术进行通信。所述定位标签包括第一单片机、第一无线射频模块和第一电源模块；所述第一单片机的第一输出端连接所述第一无线射频模块的输入端；所述第一无线射频模块的输出端连接所述第一单片机的输入端；所述第一电源模块向所述第一单片机和所述第一无线射频模块供电。所述定位基站包括第二单片机、第二无线射频模块和第二电源模块；所述第二单片机的输出端连接所述第二无线射频模块的输入端；所述第二无线射频模块的输出端连接所述第二单片机的输入端；所述第二无线射频模块通过SMA接口连接有天线；所述第二电源模块向所述第二单片机和所述第二无线射频模块供电。所述数据收发器由串行接口、第三单片机、第三无线射频模块和第三电源模块组成，所述第三单片机的输出端连接所述第三无线射频模块的输入端，所述第三无线射频模 块的输出端连接所述第三单片机的输入端；所述第三单片机的发送端连接所述串行接口的接收端，所述第三单片机的接收端连接所述串行接口的发送端。定位标签进入到定位基站的信号覆盖区域后，定位标签主动发射无线信号到数据收发器，数据收发器发送信号到定位标签，定位标签发送应答信号给数据收发器，数据收发器收到定位标签的应答信号后，将信号传送到服务器完成注册，服务器通过数据收发器发送命令给定位标签，定位标签与定位基站完成通信来进行距离测量，并将测距结果发送至数据收发器，数据收发器将收到的测距结果传递给服务器，服务器利用接收到的数据计算出定位标签的位置坐标，并将计算结果通过因特网传送到客户终端。由于线性调频扩频技术集宽带和扩频于一身，具有很强的抗干扰性、抗多径衰落性，其测距精度十分高，减少了无线测距实现的难度，降低了设备的复杂性，由于线性调频扩频技术增加了定位基站的覆盖距离，因此本技术的定位基站间距离更远，即能够使用更少的定位基站来覆盖相同范围的区域，大幅降低了成本。所述第一无线射频模块通过数字色散延迟线进行过滤传输脉冲信号，该数字色散延迟线负责接收并区分其他无线射频模块发出的信号，由于数字色散延迟线能够获取较大的通道增益，从而轻松分辨出脉冲信号；由于能够轻松分辨出脉冲信号，无线射频模块能够更加快速精确地识别出传输信号的发送时间、对应回复信号到达时间。进一步的，所述定位标签还包括显示模块；所述第一单片机的第二输出端连接所述显示模块的信号输入端；所述第一电源模块向所述显示模块供电，服务器通过数据收发器向所述定位标签发出信号，并显示在定位标签的显示模块中，由于在定位标签中加入了显示模块，当定位标签随着货物离开目标定位基站监测的位置时，巡检人员可检查定位标签中的信息来确认该定位标签是否离开规定的定位基站的监测范围，使得货物的管理更加方便、安全。进一步的，所述定位标签还包括指示灯；所述指示灯的输入端连接所述第一单片机的第三输出端，当定位标签的第一单片机监测到第一电源模块电量不足的时候，发送电平信号导通所述指示灯，使该指示灯发出报警指示。本技术的有益效果是I、本技术的定位基站之间距离更远，即能够使用更少的定位基站来覆盖相同范围的区域，大幅降低了成本。2、本技术能够更加快速精确地识别出传输信号的发送时间、对应回复信号到达时间，使得定位标签在快速移动过程中也能实现精确定位。3、本技术在定位标签上设置有显示模块，便于工作人员检查定位标签中的信息来确认该定位标签是否离开规定的定位基站的监测范围，通过定位标签本身带有的显示模块来查询位置信息更加直观快速，其大大提高了货物安全定位的管理效率。附图说明图I是本技术的电路原理示意图。 图2是定位标签I的电路原理示意图。图3是定位基站2的电路原理不意图。图4是数据收发器3的电路原理示意图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明如图I所示，一种无线实时定位系统，包括定位标签I、定位基站2、数据收发器3和服务器4，所述定位标签I发送信号给所述定位基站2，所述定位基站2用于通过测量与所述定位标签I之间的距离，所述定位基站2发送信号给所述定位标签1，所述定位标签I发送信号给所述数据收发器3，所述数据收发器3通过RS232串行接口发送信号给所述服务器4，所述服务器4通过因特网连接有客户终端5，所述服务器4通过RS232串行接口发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线实时定位系统，其特征在于：包括定位标签（1）、定位基站（2）、数据收发器（3）和服务器（4）；所述定位标签（1）发送信号给所述定位基站（2）；所述定位基站（2）用于通过测量与所述定位标签（1）之间的距离；所述定位基站（2）发送信号给所述定位标签（1）；所述定位标签（1）发送信号给所述数据收发器（3）；所述数据收发器（3）通过串行接口发送信号给所述服务器（4）；所述服务器（4）通过串行接口发送信号给所述数据收发器（3）；所述数据收发器（3）发送信号给所述定位标签（1）；所述定位标签（1）、所述定位基站（2）和所述数据收发器（3）之间通过线性调频扩频技术进行通信。

【技术特征摘要】
1.一种无线实时定位系统，其特征在于包括定位标签(I)、定位基站(2)、数据收发器(3)和服务器(4);所述定位标签(I)发送信号给所述定位基站(2);所述定位基站(2)用于通过测量与所述定位标签(I)之间的距离；所述定位基站(2)发送信号给所述定位标签(I);所述定位标签(I)发送信号给所述数据收发器(3 );所述数据收发器(3 )通过串行接口发送信号给所述服务器(4 );所述服务器(4 )通过串行接口发送信号给所述数据收发器(3 );所述数据收发器(3 )发送信号给所述定位标签(I);所述定位标签(I )、所述定位基站(2 )和所述数据收发器(3)之间通过线性调频扩频技术进行通信。2.如权利要求I所述的无线实时定位系统，其特征在于所述定位标签(I)包括第一单片机(101)、第一无线射频模块(102)和第一电源模块(103);所述第一单片机(101)的第一输出端连接所述第一无线射频模块(102)的输入端；所述第一无线射频模块(102)的输出端连接所述第一单片机(101)的输入端；所述第一电源模块(103)向所述第一单片机(101)和所述第一无线射频模块(102)供电。3.如权利要求2所述的无线实时定位系统，其特征在于所述第一无线射频模块(102)通过数字色散延迟线进行过滤传输脉冲信号。4.如权利要求I或2所述的无线实时定位系统，其特征在于所述定位标签(I)还包括显示模块(104);所述第一单片机(101)的第二输出端连接所述显示模块(104)的信号输入端；所述第一电源模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷辉，张长伍，
申请(专利权)人：重庆恩菲斯软件有限公司，
类型：实用新型
国别省市：