一种基于太阳能供电的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基于太阳能供电的无线实时定位系统，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，所述定位基站通过太阳能供电，绿色环保、大大节约了能源，并且由于不用频繁更换电池，可实现无人值守，减小了工作人员的工作量及巡检成本。（*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，特别是涉及一种基于太阳能供电的无线实时定位系统。
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。同时，由于需要建设定位基站，对定位基站的供电也是一大难题，由于很多定位基站位于室外，难以对其提供市电，采用蓄电池组的话又成本太高，同时更换电池麻烦且浪费人力，对定位基站的供电难极大的制约了无线实时定位的进一步发展。
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方便供电、且减少供电人工巡检成本的无线实时定位系统。为实现上述目的，本技术提供了一种基于太阳能供电的无线实时定位系统，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 SpreadSpectrum,线性调频扩频)技术进行通信。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；所述第二电源模块为太阳能供电系统。所述第二电源模块包括太阳能电池板、太阳能充放电控制器和蓄电池；所述太阳能电池板通过太阳能充放电控制器连接所述蓄电池；所述蓄电池的电源输出端连接所述第二单片机的电源输入端；所述蓄电池的电源输出端连接所述第二无线射频模块的电源输入端。由于所述定位基站间距离远，整个定位系统的覆盖范围十分大，如果采用市电配合应急蓄电池组来供电则成本太高且需要经常充电更换；由于采用太阳能发电，使得定位基站能够自行供电，大大减小了工作人员的工作量及成本。进一步的，所述第二电源模块还包括逆变器和变压器；所述太阳能充放电控制器通过所述逆变器连接所述变压器；所述变压器的输出端连接所述第二单片机的电源输入端；所述变压器的输出端连接所述第二无线射频模块的电源输入端，由于包括逆变器和变压器，使得太阳能供电系统能够直接向定位基站供电，当太阳能提供的电量不足时再通过所述太阳能充放电控制器控制蓄电池向所述定位基站供电，这样提供了多种供电方式，减少了蓄电池的使用次数，提高了蓄电池的使用寿命，使得供电更为保险。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于太阳能供电的无线实时定位系统，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）；所述定位基站（2）包括第二单片机（201）、第二无线射频模块（202）和第二电源模块（203）；所述第二单片机（201）的输出端连接所述第二无线射频模块（202）的输入端；所述第二无线射频模块（202）的输出端连接所述第二单片机（201）的输入端；所述第二无线射频模块（202）通过SMA接口连接有天线（207）；所述第二电源模块（203）向所述第二单片机（201）和所述第二无线射频模块（202）供电；所述第二电源模块（203）为太阳能供电系统。

【技术特征摘要】
1.一种基于太阳能供电的无线实时定位系统，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)； 所述定位基站(2)包括第二单片机(201)、第二无线射频模块(202)和第二电源模块(203);所述第二单片机(201)的输出端连接所述第二无线射频模块(202)的输入端；所述第二无线射频模块(202)的输出端连接所述第二单片机(201)的输入端；所述第二无线射频模块(202)通过SMA接口连接有天线(207);所述第二电源模块(203)向所述第二单片机(201)和所述第二无线射频模块(202)供电；所述第二电源模块(203)为太阳能供电系统。2.如权利要求I所述的一种基于太阳能供电的无线实时定位系统，其特征在于所述 第二电源模块(203)包括太阳能电池板(204)、太阳能充放电控制器(205)和蓄电池(206);所述太阳能电池板(204 )通过太阳能充放电控制器(205 )连接所述蓄电池(206 );所述蓄电池(206)的电源输出端连接所述第二单片机(201)的电源输入端；所述蓄电池(206)的电源输出端连接所述第二无线射频模块(202)的电源输入端。3.如权利要求2所述的一种基于太阳能供电的无线实时定位系统，其特征在于所述第二电源模块(203)还包括逆变器(207)和变压器(208);所述太阳能充放电控制器(205)通过所述逆变器(207 )连接所述变压器(208 );所述变压器(208 )的输出端连接所述第二单片机(201)的电源输入端；所述变压器(208)的输出端连接所述第二无线射频模块(202)的电源输入端。4.如权...

【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：