基于UWB测距的定位押解手铐及系统技术方案

本实用新型专利技术公开基于UWB测距的定位押解手铐及系统，包括手铐本体，手铐本体的连接环内设有定位标签，定位标签包括微处理器、UWB测距模块、定位模块、电源模块、通讯模块、解锁钥匙和标签锁扣，通过标签锁扣将定位标签嵌套在连接环内部，解锁钥匙用于解锁手铐本体以及将定位标签从所述连接环内解锁，定位标签通过通讯模块和其他设备进行通讯。在外出任务时，通过手铐本体的定位标签进行定位，并可以对定位标签进行解决，解锁钥匙可以解锁手铐本体也可以解锁定位标签，既保证定位器与手铐的连接性，保证定位器的灵活分配性；集成多种功能，但体积小巧，方便携带。整个系统结合北斗/GPS/基站/WIFI/UWB测距模块配合及手持机，能实现在极低的功耗下实现精准定位。

Handcuffs and system for positioning and escorting based on UWB ranging

【技术实现步骤摘要】
基于UWB测距的定位押解手铐及系统
本技术涉及无线通信、物联网
，尤其涉及一种基于UWB测距的定位押解手铐及系统。
技术介绍
为了有效的提升对外出押解人员的管控能力，防止外出押解人员脱逃，为了解决外出押解过程中所存在的问题，导致定位不准，预测距离的误差过大，不能及时的追踪到押解人员。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的缺点，提供了一种基于UWB测距的定位押解手铐及系统。为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：一种基于UWB测距的定位押解手铐，包括手铐本体，手铐本体的连接环内设有定位标签，所述定位标签包括微处理器、UWB测距模块、定位模块、电源模块、通讯模块和解锁钥匙，所述电源模块为所述微处理器、UWB测距模块、定位模块和通讯模块提供电源，所述定位标签设有标签锁扣，通过所述标签锁扣将定位标签嵌套在所述连接环内部，所述解锁钥匙用于解锁手铐本体，以及将定位标签从所述连接环内解锁，所述定位标签通过通讯模块和其他设备进行通讯。作为一种可实施方式，所述定位标签还设有充电模块，所述充电模块连接所述电源模块和微处理器。作为一种可实施方式，所述定位标签还设有指示灯模块，所述指示灯模块连接所述电源模块和微处理器，所述指示灯模块包括至少四种颜色的LED灯，微处理器控制至少四种颜色的LED灯进行指示充电状态、低电状态、通讯状态和故障状态。作为一种可实施方式，所述定位模块为GPS定位模块或GNSS定位模块。作为一种可实施方式，所述通讯模块为WIFI模块或GSM模块或NB-IOT模块。作为一种可实施方式，定位标签包括外壳，微处理器、UWB测距模块、定位模块、电源模块、通讯模块和充电模块分别设置在所述外壳的内部，指示灯模块设置在所述外壳的外侧，所述外壳外侧还设有开机按键，所述开机按键连接所述微处理器。作为一种可实施方式，所述外壳外侧设有充电接口，充电接口连接所述充电模块。一种基于UWB测距的定位押解手铐系统，包括基于UWB测距的定位押解手铐、与基于UWB测距的定位押解手铐相互配合使用的UWB手持机、服务器端和控制平台端；所述UWB手持机设有第二通讯模块、第二定位模块、第二UWB测距模块、数据传输模块和第二微处理器；所述定位标签的微处理器接收到押解信号后，所述微处理器发起测距请求，通过所述UWB测距模块和第二UWB测距模块判断并分析和定位标签的实时距离，通过UWB手持机的数据传输模块和第二通讯模块将实时距离反馈上传至服务器端，服务器端将实时距离上传至管控平台内。本技术由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：本技术的押解手铐，在外出任务时，通过手铐本体的定位标签进行定位，并可以对定位标签进行解决，方便使用，解锁钥匙可以解锁手铐本体也可以解锁定位标签，既保证定位器与手铐的连接性，又保证定位器的灵活分配性；定位标签能多重定位，实时测距，满足民警出勤或者现场指认需求；使用NB-IOT技术，在低功耗状态下实现实时通讯和基本定位；集成多种功能，但体积小巧，方便携带。另外，整个系统结合北斗/GPS/基站/WIFI/UWB测距模块配合以及UWB手持机，能实现在极低的功耗下实现精准定位。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术押解手铐的整体结构示意图；图2是定位标签的电路系统的示意图；图3是本技术的押解手铐系统的整体示意图；图4是测距模块的框架示意图附图中的标号说明：1、充电接口；2、开机按键；3、指示灯模块；4、解锁钥匙；5、手铐本体；6、标签锁扣；7、连接环；8、微处理器；9、UWB测距模块；16、定位模块；10、电源模块；11、通讯模块；12、UWB手持机；13、服务器端；14、管控平台；15、充电模块；17、基于UWB测距的定位押解手铐。具体实施方式下面结合实施例对本技术做进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。实施例1：一种基于UWB测距的定位押解手铐，如图1、2所示，包括手铐本体5，手铐本体5的连接环7内设有定位标签，所述定位标签包括微处理器8、UWB测距模块9、定位模块16、电源模块10、通讯模块11和解锁钥匙4，所述电源模块10为所述微处理器8、UWB测距模块9、定位模块16和通讯模块11提供电源，所述定位标签设有标签锁扣6，通过所述标签锁扣6将定位标签嵌套在所述连接环7内部，所述解锁钥匙4用于解锁手铐本体5，以及将定位标签从所述连接环7内解锁，所述定位标签通过通讯模块11和其他设备进行通讯。在技术的实施例1和实施例2中，在定位标签和UWB手持机都添加了功能相对应的UWB测距模块，UWB测距模块和第二UWB测距模块都是通过UWB信号在此也就是传感器采集到的震动信号在两个测距模块之间来回传播所用的时间乘以光速的方式实现的，距离＝TOF*光速。利用SKYLABSKU603测距模块进行测距，测距精度可达到10厘米，最远距离实测可以达到150米以上，广泛应用于工业测量等行业。在本实施例选用的UWB测距模块中，如图4所示，集成UWB收发器IC，选用的是DW1000芯片，其核心为Cortex-M3RISC内核，其CPU为GD32F130G8U6，一般的数据速率为110Kbps，850Kbps，6.8Mbps，并且发射功率可以通过软件编程调整，主频达到48MHz，64KBFlash和8KBSRAM，通信接口为2个UART接口、1个IIC接口和1个JTAG调试口，功耗很低，可以低至2uA，兼容性比较好，可以兼容IEEE802.15.4-2011UWB标准和FCC&ETSIUWB频谱屏蔽，支持的6个RF频段，从3.5GHz到6.5GHz，还包含了高数据吞吐量应用的最大数据包长度为1023字节，集成MAC支持功能支持双向测距和TDOA，另外，还包含加速度计为LIS2DH12。采用这样的UWB测距模块进行测距，测距精度可达10厘米，最远距离实测可以达到150米以上，广泛应用于工业测量等行业。在本实施例中，微处理器采用型号为STM32F103T8U6的芯片，集成了各种高性能工业标准接口。它基于ARMCortex-M3内核的32位微处理器，主频72MHz，共有36引脚，内部含有64K字节的FLASH和20K字节的RAM，VFQFPN36封装。另外，为了使用更加方便以及使用寿命更长，所述定位标签还设有充电模块15，所述充电模块15连接所述电源模块10和微处理器8。更进一步地，所述定位标签还设有指示灯模块3，所述指示灯模块3连接所述电源模块10和微处理器8，所述指示灯模块3包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于UWB测距的定位押解手铐，其特征在于，包括手铐本体，手铐本体的连接环内设有定位标签，所述定位标签包括微处理器、UWB测距模块、定位模块、电源模块、通讯模块和解锁钥匙，所述电源模块为所述微处理器、UWB测距模块、定位模块和通讯模块提供电源，所述定位标签设有标签锁扣，通过所述标签锁扣将定位标签嵌套在所述连接环内部，所述解锁钥匙用于解锁手铐本体，以及将定位标签从所述连接环内解锁，所述定位标签通过通讯模块和其他设备进行通讯。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于UWB测距的定位押解手铐，其特征在于，包括手铐本体，手铐本体的连接环内设有定位标签，所述定位标签包括微处理器、UWB测距模块、定位模块、电源模块、通讯模块和解锁钥匙，所述电源模块为所述微处理器、UWB测距模块、定位模块和通讯模块提供电源，所述定位标签设有标签锁扣，通过所述标签锁扣将定位标签嵌套在所述连接环内部，所述解锁钥匙用于解锁手铐本体，以及将定位标签从所述连接环内解锁，所述定位标签通过通讯模块和其他设备进行通讯。


2.根据权利要求1所述的基于UWB测距的定位押解手铐，其特征在于，所述定位标签还设有充电模块，所述充电模块连接所述电源模块和微处理器。


3.根据权利要求1所述的基于UWB测距的定位押解手铐，其特征在于，所述定位标签还设有指示灯模块，所述指示灯模块连接所述电源模块和微处理器，所述指示灯模块包括至少四种颜色的LED灯，微处理器控制至少四种颜色的LED灯进行指示充电状态、低电状态、通讯状态和故障状态。


4.根据权利要求1所述的基于UWB测距的定位押解手铐，其特征在于，所述定位模块为GPS定位模块或GNSS定位模块。


5.根据权利要求1所述的基于UWB测距的定位押解...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓初，邵龙炬，马路，欧阳娟，
申请(专利权)人：杭州中芯微电子有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33