一种低功耗无线信标控制系统

技术领域

本发明涉及无线信标技术领域，特别是涉及一种低功耗无线信标控制系统。

背景技术

无线信标装置目前被广泛应用在到店打卡、位置辅助定位、物品查找、资产管理等方面。例如，通过无线信标装置广播带有其身份标识的信号，终端设备接收到信号后向服务器汇报，服务器即可根据终端设备的汇报信息实现对终端设备的使用者到店打卡的功能。同时，服务器通过对终端设备接收信号到一个或多个的无线信标装置的信号强度比较进行室内定位或通过AOA算法实现精确室内定位。再比如实现物品查找或资产管理等应用都会用到无线信标。

传统的无线信标一般在生产后到布置使用时需要经过长时间存放，如在国内生产后运输到国外，经过海运后一般需要三个月左右时间才能到使用者手上。目前的方案有俩种，一种是不可拆卸电池的信标，从生产到使用无线信标内的射频单元一直处于广播状态，需要消耗电源，导致在开启使用时电源以及消耗大半。还有一个种是可拆卸电池的信标会用一个塑料薄膜切断电池连接，使用者开始使用时再抽取薄膜以启动工作，这样信标的防水不能实现还有电池接触的稳定性较差。所以我们使用射频唤醒技术针对无线信标做进一步改进。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种通过射频接收模块工作，最大限度的节省了能耗，而当需要连接使用时再通过第二连接单元的射频发射模块连接射频接收模块进行连接，射频接收模块将第一连接单元唤醒，唤醒后再通过第二连接单元配合第一连接单元连接实现数据交互使用，能够极大的节省产品能耗，如果产品只有射频唤醒功能，待机功耗将低于1uA。

本发明所采用的技术方案是：一种低功耗无线信标控制系统，包括信标本体，所述信标本体包括外壳、封装于外壳内的PCB板、设置于PCB板的第一连接单元、设置于PCB板并与第一连接单元相连的电源单元、及设置于第一连接单元的射频接收模块；还包括手持单元，所述手持单元设置有第二连接单元，所述第二连接单元设置有射频发射模块。

对上述方案的进一步改进为，所述PCB板一体封装于外壳内部。

对上述方案的进一步改进为，所述第一连接单元和第二连接单元均为低功耗蓝牙、经典蓝牙、WI-FI、Sub-1G、LoRa、NB-ioT或GSM设置。

对上述方案的进一步改进为，所述第一连接单元和第二连接单元均设置有对应的连接天线。

对上述方案的进一步改进为，所述射频接收模块为OOK调幅射频唤醒接收器；所述射频发射模块为OOK调幅射频唤醒发射器。

对上述方案的进一步改进为，所述射频接收模块设置有对应的接收射频天线；所述射频发射模块设置有对应的射频唤醒发射天线。

对上述方案的进一步改进为，所述电源单元包括可充电电源，连接于可充电电源的射频能接收器，所述可充电电源为大电容器、锂电池、镍锰电池或超级电容设置，所述射频能接收器对应有射频能接收天线，移动终端设置有射频能发射器。

对上述方案的进一步改进为，所述电源单元为锂电池、镍锰电池或纽扣电池设置。

对上述方案的进一步改进为，所述第一连接单元包括MCU微处理器、与 MCU微处理器连接的低功耗蓝牙模块、及与MCU未处理器连接的储存模块。

对上述方案的进一步改进为，所述手持单元安装有APP，所述APP通过第二连接单元连接第一单元对储存模块进行编辑。

本发明的有益效果是：

相比传统的信标，本发明通过外壳将内部的PCB板封装，不需要外部设置按键，有效对内部起到封装防护作用，防尘防水效果好；同时，设置第一连接单元和电源单元，电源单元用于第一连接单元供电，而第一连接单元内设置了射频接收模块，而手持单元具有第二连接单元，第二连接单元具有射频发射模块，在生产后信标的第一连接单元处于不工作状态，通过射频接收模块工作，最大限度的节省了能耗，而当需要连接使用时再通过第二连接单元的射频发射模块连接射频接收模块进行连接，射频接收模块将第一连接单元唤醒，唤醒后再通过第二连接单元配合第一连接单元连接实现数据交互使用，能够节省电源单元的能耗。

附图说明

图1为本发明信标的连接示意图：

图2为本发明信标带射频能的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1～图2所示，一种低功耗无线信标控制系统，包括信标本体，所述信标本体包括外壳、封装于外壳内的PCB板、设置于PCB板的第一连接单元、设置于PCB板并与第一连接单元相连的电源单元、及设置于第一连接单元的射频接收模块；还包括手持单元，所述手持单元设置有第二连接单元，所述第二连接单元设置有射频发射模块。

PCB板一体封装于外壳内部，采用一体封装结构，能够进一步对内部封装作用，对结构密封保护效果好。

第一连接单元和第二连接单元均为低功耗蓝牙、经典蓝牙、WI-FI、Sub-1G、LoRa、NB-ioT或GSM设置；一般采用低功耗蓝牙通信单元，在使用中连接效率高，数据传输效率高，同时在使用中功耗低。

第一连接单元和第二连接单元均设置有对应的连接天线；通过无线连接天线用于接收连接信号。

射频接收模块为OOK调幅射频唤醒接收器；所述射频发射模块为OOK调幅射频唤醒发射器；OOK(On-Off Keying)二进制启闭键控调制技术是ASK (Amplitude Shift Keying)幅移键控调制技术的特例，广泛应用在许多低频射频应用中的数字通信调制技术。最简单的ASK方式是当信号源要发送‘1’时，它就发送一个高幅值的载波，当需要发送‘0’时，它就发送一个低幅值的载波。OOK 调制是这种方法的进一步简化版本，信号源在需要发送‘0’的时候不用发送载波。

射频接收模块设置有对应的接收射频天线；所述射频发射模块设置有对应的射频唤醒发射天线；天线用于接收连接信号，以便对信标唤醒控制。

参阅图2所示，电源单元包括可充电电源，连接于可充电电源的射频能接收器，所述可充电电源为大电容器、锂电池、镍锰电池或超级电容设置，所述射频能接收器对应有射频能接收天线，移动终端设置有射频能发射器；采用可充电结构，由于物品在长时间储存后会存在缺电现象，故采用了射频供能方式，配合可充电电源进行供能，射频能是利用射频能量收集进行自供电，通过在可充电电源内部设置转换电路，将通过射频能接收天线接收射频信号转换能量使用，提升整体的实用性，具体流程是，通过移动终端(手机或平板电脑)打开 APP，通过移动终端连接发出射频能信号，此过程需要等待数秒，通过射频能接收天线将信号传输至转换电路，转换电路将射频能转换成可储存能量进行储存和供能，当能量足够后将启动连接、唤醒、启动蜂鸣器报警传输信息等过程。此实施例中，可将整体结构做密封，从而对内部结构座全封闭处理，做到IP68 级以上的密封防水防尘。

电源单元为锂电池、镍锰电池或纽扣电池设置；采用纽扣电池作用供电，此方式可将外壳结构做改进，形成可更换电池结构，结构可靠。在此实施例中电池可设计为可更换，可更换电池则使用方便，可更换电池以延长使用寿命。在另一种实施例中，将电池全密封在外壳内，电池则不可更换，此方式可做到对内部结构座全封闭处理，实现IP68级以上的密封防水防尘。

第一连接单元包括MCU微处理器、与MCU微处理器连接的低功耗蓝牙模块、及与MCU未处理器连接的储存模块；MCU微处理器可用于控制低功耗蓝牙模块工作，而储存模块用于储存数据，进一步改进为，手持单元安装有APP，所述APP通过第二连接单元连接第一单元对储存模块进行编辑；通过手持单元用APP控制，结构简单，实用可靠。

本发明通过外壳将内部的PCB板封装，不需要外部设置按键，有效对内部起到封装防护作用，防尘防水效果好；同时，设置第一连接单元和电源单元，电源单元用于第一连接单元供电，而第一连接单元内设置了射频接收模块，而手持单元具有第二连接单元，第二连接单元具有射频发射模块，在生产后信标的第一连接单元处于不工作状态，通过射频接收模块工作，最大限度的节省了能耗，而当需要连接使用时再通过第二连接单元的射频发射模块连接射频接收模块进行连接，射频接收模块将第一连接单元唤醒，唤醒后再通过第二连接单元配合第一连接单元连接实现数据交互使用，能够节省电源单元的能耗。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。