基于可再生能源模块的蓝牙信标基站制造技术

本发明专利技术公开了一种基于可再生能源模块的蓝牙信标基站，该蓝牙信标基站包括：可再生能源模块组、蓝牙信标通信模块和壳体，其中：壳体用于容纳蓝牙信标通信模块和可再生能源模块组；可再生能源模块组与蓝牙信标通信模块连接，用于采集可再生能源，并将可再生能源的能量转换为电能后进行存储，以为蓝牙信标通信模块供电；蓝牙信标通信模块用于发送信标信息。本发明专利技术将负责广播信标信息的电子通讯模块与可再生能源模块结合起来，从而解决了蓝牙信标基站的供电问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓝牙短距离无线通信
，尤其是一种基于可再生能源模块的蓝牙信标基站。
技术介绍
蓝牙4.0以上的版本中加入了低功耗蓝牙BLE(Bluetooth Low Energy或Bluetooth Smart)的通讯标准，这使得蓝牙应用在具备优良的抗干扰性能的同时还具备低功耗的特性，从而使得蓝牙技术在现有的基于语音传输应用的基础上，进一步扩展到物联网及智能设备通信领域。超低功耗蓝牙技术中的一个重要特征是信标(Beacon)概念的引入。通过使用加入信标概念的低功耗蓝牙技术，信标基站可以创建一个信号区域(Pan Area)，并在这个信号区域内以一定的间隔、一定的信号强度和特定的数据格式，向所述信号区域内所有支持蓝牙4.0低功耗通讯标准的设备进行广播通讯。支持蓝牙4.0低功耗通讯标准的设备进入该信号区域时，相应的应用程序便会提示用户是否需要接入这个信号区域的蓝牙数据网络，接入之后，便可接收该信号区域的蓝牙数据网络所广播的信息。最广义而且最简单的蓝牙信标基站在实现上并不困难，只要使用一颗合乎BLE标准的晶片，然后通过设定程序使其可以在某个蓝牙服务中，定期发送一段特定格式的广播信息即可。此时，接收设备端的应用程序则通过扫描获取该蓝牙服务广播的所有信息，然后再将获得的这些广播信息的内容送到特定的网络服务中去比对，最后根据比对结果进行对应的操作。利用蓝牙信标基站可准确地进行室内定位、定向广告推送以及防丢防盗，随着科技的发展和用户需求的提高蓝牙信标基站的应用越来越广泛。在上述蓝牙信标基站看似简单的流程中，有三个主要参数会影响使用者对于蓝牙信标应用的使用体验：一个是广播信息的格式与内容，第二是信息广播的间隔密度，第三是广播的信号强度。举例来说，苹果公司的
iBeacon的主要目的之一，是结合智能终端设备来提供区域商店的精准推送广告服务，或是进行精准的室内定位。在该情境下，应用程序多数会在后台执行对于iBeacon广播信息的扫描。此时，广播信息之间的间隔密度不宜太长，这样才不会影响应用程序在后台侦测iBeacon的反应时间。这也就是为什么iBeacon规范中，对于广播信息的间隔要求为不得超过0.15秒的原因。但是，广播信息的间隔越短，信号强度就越高，耗电量也就越多，这对于信标基站供电方式的设计以及信标基站的体积设计，就会形成另外一种限制。这也就是为什么iBeacon的硬件在加入足够的电池之后，都无法做得太小的主要原因。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术针对蓝牙信标基站对于供电的要求，提出一种基于可再生能源模块的蓝牙信标基站，本专利技术将负责广播信标信息的电子通讯模块与可再生能源模块结合起来，从而解决了蓝牙信标基站的供电问题。本专利技术提出的一种基于可再生能源模块的蓝牙信标基站包括：可再生能源模块组、蓝牙信标通信模块和壳体，其中：所述壳体用于容纳所述蓝牙信标通信模块和可再生能源模块组；所述可再生能源模块组与所述蓝牙信标通信模块连接，用于采集可再生能源，并将所述可再生能源的能量转换为电能后进行存储，以为所述蓝牙信标通信模块供电；所述蓝牙信标通信模块用于发送信标信息。可选地，所述可再生能源模块组包括一个或一个以上的可再生能源模块。可选地，所述可再生能源模块包括：能量采集层、能量管理层和能量存储层，其中：所述能量采集层、能量管理层和能量存储层之间电连接；所述能量采集层用于采集可再生能源，并将其转化为以电能形式存在的能量；所述能量管理层用于将所述能量采集层采集得到的能量传输至所述能量存储层进行存储，对于所述能量采集层和能量存储层的输入或输出以及可再生能源模块的状态进行管理和控制，接收外部输入信号及向外部输出控制和状态信号，并将所述能量存储层存储的电能输出出去；所述能
量存储层配置有电能输入和输出端口，用于根据所述能量管理层的控制，通过电能输入端口储存接收到的能量，并通过电能输出端口将能量输出给所述能量管理层。可选地，所述能量管理层包括冷启动电荷泵单元、电能参数转换单元、充放电保护管理单元、最大功率点跟踪控制单元、备用能源管理单元、稳压输出单元，系统监测传输单元和中央控制单元，其中：所述冷启动电荷泵单元用于在所述可再生能源模块处于初始状态时，提供聚能功能；所述电能参数转换单元用于对于所述能量采集层输出的电能参数进行转换和调节，产生高电平充电脉冲信号以匹配所述能量存储层对于存储电能所需参数的要求；所述充放电保护管理单元用于实时监测所述能量存储层的工作电压，根据所述能量存储层的工作电压值，控制所述能量存储层的充电输入或放电输出；所述最大功率点跟踪控制单元用于利用最大功率点跟踪控制所述能量采集层的输出电压，以提高所述能量采集层的输出效率；所述备用能源管理单元用于监测外界可再生能源及所述可再生能源模块应用的系统中存在的多种备用电能的强度，并记录监测结果以为所述中央控制单元的能源智能切换提供决策参数；所述稳压输出单元用于对于所述能量存储层的输出进行稳压和调压操作以达到工作电压的要求；所述系统监测传输单元用于对于整个可再生能源模块的工作状态进行监测，并把监测所得到的数据通过有线或无线的方式发送出去；所述中央控制单元与各个单元连接，用于在多种备用能量源之间进行智能切换，并对所述各个单元进行控制和协调。可选地，所述能量采集层包括一层或多层能量采集子层，和/或所述能量管理层包括一层或多层能量管理子层，和/或所述能量存储层包括一层或多层能量存储子层，每一能量采集子层和能量存储子层均分别与所述能量管理子层相应电连接。可选地，利用基于聚酰亚胺材料的通用基底将所述可再生能源模块的各膜层结合在一起。可选地，所述可再生能源模块还包括外部封装层，用于对于所述能量采集层、能量管理层和能量存储层进行封装包裹。可选地，所述蓝牙信标通信模块与所述可再生能源模块中的能量管理
层共用同一块电路板。可选地，所述可再生能源模块组具备柔性性质，柔性可再生能源模块组可移动地置于所述壳体所形成的容纳空间内。可选地，还包括指示模块，所述指示模块与所述可再生能源模块组连接，用于指示所述可再生能源模块组的电量信息。根据上述技术方案，本专利技术提出的蓝牙信标基站具有以下有益效果：1、解决蓝牙信标基站的持续供电问题；2、提高蓝牙信标基站的广播频率，缩短广播信息的间隔；3、提高蓝牙信标基站的广播信号强度，扩大广播的覆盖范围；4、减小蓝牙信标基站的体积；5、减少蓝牙信标基站的安装和维护费用；6、降低蓝牙信标基站的单位制作成本。附图说明图1是本专利技术基于可再生能源模块的蓝牙信标基站的结构示意图；图2是苹果公司定义的低功耗蓝牙设备广播数据包格式示意图；图3根据本专利技术一实施例的可再生能源模块的截面结构示意图；图4是根据本专利技术一实施例的能量管理层的结构示意图；图5是将能量采集层输出的低电压信号转换成高电压脉冲信号的示意图；图6是根据本专利技术另一实施例的可再生能源模块的截面结构示意图；图7是根据本专利技术一实施例的基于光能的可再生能源模块的主要膜层结构分解示意图；图8是根据本专利技术一实施例的基于压电能量的可再生能源模块的主要膜层结构分解示意图；图9是根据本专利技术一实施例的基于热电能量的可再生能源模块的主要膜层结构分解示意图；图10是根据本专利技术一实施例的基于电磁感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可再生能源模块的蓝牙信标基站，其特征在于，该蓝牙信标基站包括：可再生能源模块组、蓝牙信标通信模块和壳体，其中：所述壳体用于容纳所述蓝牙信标通信模块和可再生能源模块组；所述可再生能源模块组与所述蓝牙信标通信模块连接，用于采集可再生能源，并将所述可再生能源的能量转换为电能后进行存储，以为所述蓝牙信标通信模块供电；所述蓝牙信标通信模块用于发送信标信息。

【技术特征摘要】
1.一种基于可再生能源模块的蓝牙信标基站，其特征在于，该蓝牙信标基站包括：可再生能源模块组、蓝牙信标通信模块和壳体，其中：所述壳体用于容纳所述蓝牙信标通信模块和可再生能源模块组；所述可再生能源模块组与所述蓝牙信标通信模块连接，用于采集可再生能源，并将所述可再生能源的能量转换为电能后进行存储，以为所述蓝牙信标通信模块供电；所述蓝牙信标通信模块用于发送信标信息。2.根据权利要求1所述的蓝牙信标基站，其特征在于，所述可再生能源模块组包括一个或一个以上的可再生能源模块。3.根据权利要求2所述的蓝牙信标基站，其特征在于，所述可再生能源模块包括：能量采集层、能量管理层和能量存储层，其中：所述能量采集层、能量管理层和能量存储层之间电连接；所述能量采集层用于采集可再生能源，并将其转化为以电能形式存在的能量；所述能量管理层用于将所述能量采集层采集得到的能量传输至所述能量存储层进行存储，对于所述能量采集层和能量存储层的输入或输出以及可再生能源模块的状态进行管理和控制，接收外部输入信号及向外部输出控制和状态信号，并将所述能量存储层存储的电能输出出去；所述能量存储层配置有电能输入和输出端口，用于根据所述能量管理层的控制，通过电能输入端口储存接收到的能量，并通过电能输出端口将能量输出给所述能量管理层。4.根据权利要求3所述的蓝牙信标基站，其特征在于，所述能量管理层包括冷启动电荷泵单元、电能参数转换单元、充放电保护管理单元、最大功率点跟踪控制单元、备用能源管理单元、稳压输出单元，系统监测传输单元和中央控制单元，其中：所述冷启动电荷泵单元用于在所述可再生能源模块处于初始状态时，提供聚能功能；所述电能参数转换单元用于对于所述能量采集层输出的电能参数进
\t行转换和调节，产生高电平充电脉冲信号以匹配所述能量存储层对于存储电能所需参数的要求；所述充放电保护管理单元用于实时监测所述能量存储层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昱，王国臣，
申请(专利权)人：栖岩责任有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US