一种基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备，包括处理器以及与处理器分别相连的TOA定位模块和电源模块；处理器用于控制TOA定位模块和电源模块的工作，实现休眠模式与正常模式之间的切换；TOA定位模块用于向TOA基站发出定位信号；电源模块为处理器和TOA定位模块供电；所述处理器还连接有振动传感模块，振动传感模块用于采集标签设备有无振动信号，在无振动信号时控制处理器切换至休眠模式、TOA定位模块锁定标签设备的位置；在有振动信号时控制处理器切换至正常模式、TOA定位模块进入工作状态。本实用新型专利技术能够感知使用者由静止状态转换为运动状态，并立即激活无线发射模块，向TOA基站发出定位信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线通讯
，具体涉及一种基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备。
技术介绍
TOA（Time Of Arrival）方法是指通过测量无线信号从目标至信号基站的传播时间，并乘以无线信号的传播速度来确定基站距目标距离的一种测距方法。该方法具有精度高、基站的覆盖范围大、适于抗恶劣环境等优点。该方法中定位系统的硬件由服务器、基站和定位标签等部件组成。由于在平面定位中，至少需要三个基站，基站的坐标是已知并固定的，即三点定位中的三个点。标签固定在待定位的目标上。服务器的功能包括完成后台的设备管理、显示地图、根据标识卡到多个基站的距离计算出标识卡的位置坐标并显示在地图上等等。在无线定位应用中，移动的标签采用电池供电，在实际使用环境中存在长时间的移动标签无效工作时间所带来的电池耗电。如在施工现场工人实际工作时间不超过6～10小时，但在施工间隙的休息时或暂时离开施工场地时，标签仍在发射定位信号，导致电池消耗过快、有效工作时间过短。因此在原有标签上增加振动传感模块对使用者的移动情况进行检测，并根据使用者所处的工作状态控制对无线信号发射模块的开启和休眠进行控制，从而减少不必要的能源消耗是十分有必要的。
技术实现思路
专利技术目的：针对现有技术的不足，本技术提出了一种基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备，能够有效降低标签在无效工作时间的功耗，节约了电能。技术方案：本技术所述基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备，包括处理器以及与处理器分别相连的TOA定位模块和电源模块；处理器用于控制TOA定位模块和电源模块的工作，实现休眠模式与正常模式之间的切换；TOA定位模块用于向TOA基站发出定位信号；电源模块为处理器和TOA定位模块供电；所述处理器还连接有振动传感模块，振动传感模块用于采集标签设备有无振动信号，在无振动信号时控制处理器切换至休眠模式、TOA定位模块锁定标签设备的位置；在有振动信号时控制处理器切换至正常模式、TOA定位模块进入工作状态。进一步完善上述技术方案，所述振动传感模块通过振动传感器采集标签设备的振动信号。进一步地，所述TOA定位模块通过无线发射模块发出定位信号；所述振动传感模块与所述电源模块相连，在无振动信号时，减少所述电源模块向所述TOA定位模块输出的供电电流，使无线发射模块处于休眠状态；在有振动信号时，开启所述电源模块向所述TOA定位模块供电，无线发射模块向TOA定位基站发出定位信号。进一步地，所述振动传感模块采集到无振动信号转变为有振动信号时，激活所述TOA定位模块的无线发射模块，向TOA基站发出定位信号。进一步地，所述电源模块包括与220V交流电源相连的220V交直流转换模块以及与之相连的5V电源模块。有益效果：与现有技术相比，本技术的优点：本技术能够作为TOA定位识别方法中的定位标签使用；通过内置振动传感模块，能够感知使用者是否处于运动状态，当感知到使用者处于运动状态时，能够开启标签无线发射模块电源，向TOA定位基站发出信号，当感知到使用者处于静止状态时，能够减小标签无线发射模块的供电电流，使发射模块处于休眠状态；能够感知使用者由静止状态转换为运动状态，并立即激活无线发射模块，向TOA基站发出定位信号。附图说明图1为振动传感模块定位标签的硬件模块框图。图2是振动感应模块标签工作流程图。图3是TOA定位方法各设备互联流程图。具体实施方式下面通过附图对本技术技术方案进行详细说明。实施例1：如图1所示的基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备，包括处理器CPU 、TOA定位模块、振动传感模块、220V交直流转换模块、5V电源模块；220V交直流转换模块与220V交流电相连，转换后与5V电源模块相连，5V电源模块为处理器、振动传感模块、TOA定位模块供电连接；处理器用于控制TOA定位模块和5V电源模块的工作，实现休眠模式与正常模式之间的切换；TOA定位模块通过无线发射模块向TOA基站发出定位信号；振动传感模块通过振动传感器采集标签设备有无振动信号，在无振动信号时控制处理器切换至休眠模式、减少电源模块向TOA定位模块输出的供电电流，使无线发射模块处于休眠状态，TOA定位模块锁定标签设备的位置；在有振动信号时，开启电源模块向TOA定位模块供电，使其通过无线发射模块向TOA定位基站发出定位信号。振动传感模块采集到无振动信号转变为有振动信号时，激活TOA定位模块的无线发射模块，向TOA基站发出定位信号。如图2所示的工作过程：标签开机后，振动传感模块检测振动传感器是否有信号，当没有检测到没有信号且没有信号达到休眠时长，设备标签休眠；当检测到有信号，查询状态，唤醒标签后进入工作状态。如图3所示的定位流程：（1）标签发出广播信号；（2）在广播信号覆盖范围内的定位基站接收到信号并给标签设备识别卡回复ACK；（3）定位基站将本次与标签通信的时间T传送给标签设备；（4）标签设备接收到TOA基站回复的ACK和TOA基站发送过来的时间T；（5）利用TOA算法计算自身坐标；（6）将定位计算结果传送给通讯基站；（7）通讯基站再将结果传送给服务器。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本技术，但其不得解释为对本技术自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本技术的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备，包括处理器以及与处理器分别相连的TOA定位模块和电源模块；处理器用于控制TOA定位模块和电源模块的工作，实现休眠模式与正常模式之间的切换；TOA定位模块用于向TOA基站发出定位信号；电源模块为处理器和TOA定位模块供电；其特征在于：所述处理器还连接有振动传感模块，振动传感模块用于采集标签设备有无振动信号，在无振动信号时控制处理器切换至休眠模式、TOA定位模块锁定标签设备的位置；在有振动信号时控制处理器切换至正常模式、TOA定位模块进入工作状态。

【技术特征摘要】
1.一种基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备，包括处理器以及与处理器分别相连的TOA定位模块和电源模块；处理器用于控制TOA定位模块和电源模块的工作，实现休眠模式与正常模式之间的切换；TOA定位模块用于向TOA基站发出定位信号；电源模块为处理器和TOA定位模块供电；其特征在于：所述处理器还连接有振动传感模块，振动传感模块用于采集标签设备有无振动信号，在无振动信号时控制处理器切换至休眠模式、TOA定位模块锁定标签设备的位置；在有振动信号时控制处理器切换至正常模式、TOA定位模块进入工作状态。2.根据权利要求1所述的基于振动传感技术的节能TOA定位识别标签设备，其特征在于：所述振动传感模块通过振动传感器采集标签设备的振动信号。3.根据权利要求1所述的基于振动传感技术的节能...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱峭，金程，王洪勇，徐义明，李明，刘青，
申请(专利权)人：中建电子工程有限公司，中国建筑股份有限公司，中建安装工程有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11