一种具有定位功能的书包的制作方法

1.本实用新型涉及多功能书包技术领域，尤其涉及一种具有定位功能的书包。


背景技术：

[0002]“百年大计、教育为本”；在中国迈向伟大复兴的道路上，“少年强，则中国强”；一直以来，中小学生的成长和教育问题，是政府、学校、家长以及全社会及为关注的热点问题。
[0003]
经检索，专利申请号为201410016592.6的发明公开了一种智能书包物品作业资料检查提醒系统及方法，本发明利用无线射频技术，对物品上粘贴的电子标签进行非接触信息采集，通过网络课表、智能录入等信息匹配所需物品，并通过屏幕和语音提醒物品遗漏状态，通过网络推送技术实时提醒更新的作业、教学资料等信息，通过gps技术定位书包及学生位置，最终实现物品、作业等的智能化检查提醒和对学生的安全定位监控；但是gps定位虽然在室外定位比较准确，但一旦进入室内或有掩体的地方，信号被阻隔后，将无法定位；另一方面，对于在学生书包使用gps定位，如果需要时时开启，功耗比较高，导致电池续航能力低，需要频繁充电，使用起来也不方便；其次产品物料成本高，增加家庭负担，有些功能单一，性价比不高。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的问题，而提出的一种具有定位功能的书包。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
[0006]
一种具有定位功能的书包，包括书包本体，所述书包本体的背面设有第一内隔层，所述第一内隔层内连接有书包主控机；
[0007]
所述书包本体的中间部位设有第二内隔层，所述第二内隔层内连接有平板天线一体机，所述平板天线一体机与书包主控机电相连；
[0008]
所述书包主控机内还嵌入式集成有蓝牙模块和wifi模块，所述蓝牙模块和wifi模块均与平板天线一体机电性相连，所述书包本体的外壁还设有外置部件；
[0009]
所述书包本体的顶部外壁设有固定背带。
[0010]
优选的，所述固定背带的外壁连接有控制器本体，所述控制器本体通过第二通讯线与书包主控机电相连。
[0011]
优选的，所述平板天线一体机上设有小功率读写器，所述平板天线一体机通过第一通讯线与书包主控机电相连。
[0012]
优选的，所述书包主控机上还设有mp3播放模块、存储器、内置喇叭以及gprs通讯模块，所述mp3播放模块、存储器、内置喇叭以及gprs通讯模块均与平板天线一体机和控制器本体电性连接，所述书包主控机上还连接有显示屏。
[0013]
优选的，所述书包本体的底部连接有可调背带，所述固定背带与可调背带之间通过日字扣相连。
[0014]
优选的，所述书包本体上设有拉口。
[0015]
优选的，所述外置部件主要包括外置喇叭、外置耳机接口和外置充电接口。
[0016]
与现有技术相比，本实用新型提供了一种具有定位功能的书包，具备以下有益效果：
[0017]
1、该具有定位功能的书包，由蓝牙模块发射信号，终端设备定位接受，并反馈信号，根据这项简单的定位技术可以做出许多的相应技术应用，其工作方式是，配备有低功耗蓝牙ble通信功能的设备使用ble技术向周围发送自己特有的id，接收到该id的应用软件会根据该id采取一些行动，可以在需要定位的场合放一个低功耗蓝牙发射器，每个发射器都对应唯一id，蓝牙发射器使用ble技术向周围发送自己特有的id，而作为接收端多功能书包主控机1进入此区域检测到发射器的信号或离开时，即检测定位发射器的信号的状态发生变化，从有到消失的判断，且书包主控机同样配备有低功耗蓝牙ble 通信功能，会都把发射器id位置信息通过网络通讯上报到平台服务器，服务器应用软件会根据该id进行处理，并发送位置信息等相关资讯到用户手机端。
[0018]
2、该具有定位功能的书包，书包主控机通过wifi模块会搜索到附近区域的wifi信号，每台wifi发射器都对应唯一的物理地址编码，在获取wifi编码后上传到后台服务器，当搜索到该区域附近多个 wifi时，自动选择信号强的上传；书包主控机即时自动中断与该wifi 的连接，不会占用或影响该wifi用户的使用情况，后台服务器根据第三方提供数据资讯服务来确认该wifi的准确关联地址信息，实现准确定位并为用户提供服务；利用此定位方式，就可以应用在学校对学生的考勤管理管理上来，实现方式如下：在学校进出大门、教学楼出入口等位置布置多个wifi主机发射器，不联网，仅供检测连接信息采集，信息采集后将即时中断，不占用wifi资源；当学生背书包进入大门，到教室，就可以把学生的位置信息发送后台网络服务器进行记录、汇总、处理，老师通过小程序登陆后，就可以看到本班学生到校情况，或在学校大门设置学生考勤管理平台中心，通过网络与后台服务器进行通信，数据时时进行更新，并在大屏幕显示各班学生到校情况，作为班级先进评优参考依据，书包内主机可以根据使用情况在时段上设置休眠、静默、唤醒等状态，不干扰学生的正常学习生活秩序；同时，有助于降低功耗，有效延长电池的续航能力，不会造成频繁充电，影响到学生的学习。
[0019]
该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现，本实用新型提高了学校对学生的管理能力，加强学生的自我管理意识，促进学习与娱乐相结合，追踪学生校内外活动轨迹，保障学生的人身安等，低成本及低功耗，实用性强。
附图说明
[0020]
图1为本实用新型提出的一种具有定位功能的书包正面的结构示意图；
[0021]
图2为本实用新型提出的一种具有定位功能的书包背面的结构示意图；
[0022]
图3为本实用新型提出的一种具有定位功能的书包侧面的结构示意图；
[0023]
图4为本实用新型提出的一种具有定位功能的书包中平板天线一体机和控制器本体与书包主控机连接的结构示意图；
[0024]
图5为本实用新型提出的一种具有定位功能的书包中书包主控机内部的结构示意图；
[0025]
图6为本实用新型提出的一种具有定位功能的书包中书包主控机的结构示意图。
[0026]
图中：1、书包主控机；101、显示屏；2、平板天线一体机；201、小功率读写器；202、第一通讯线；3、控制器本体；301、第二通讯线；4、外置部件；401、外置喇叭；402、外置耳机接口；403、外置充电接口；5、书包本体；501、拉口；502、第一内隔层；503、第二内隔层；6、固定背带；601、可调背带；602、日字扣；7、蓝牙模块； 8、wifi模块；9、mp3播放模块；10、存储器；11、内置喇叭；12、 gprs通讯模块。
具体实施方式
[0027]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0028]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0029]
实施例1：
[0030]
参照图1
‑
6，一种具有定位功能的书包，包括书包本体5，书包本体5的背面设有第一内隔层502，第一内隔层502内连接有书包主控机1；
[0031]
书包本体5的中间部位设有第二内隔层503，第二内隔层503内连接有平板天线一体机2，平板天线一体机2与书包主控机1电相连；
[0032]
书包主控机1内还设有蓝牙模块7和wifi模块8，蓝牙模块7 和wifi模块8均与平板天线一体机2电性相连，书包本体5的外壁还设有外置部件4；
[0033]
书包本体5的顶部外壁设有固定背带6。
[0034]
固定背带6的外壁连接有控制器本体3，控制器本体3通过第二通讯线301与书包主控机1电相连。
[0035]
平板天线一体机2上设有小功率读写器201，平板天线一体机2 通过第一通讯线202与书包主控机1电相连。
[0036]
书包主控机1上还设有mp3播放模块9、存储器10、内置喇叭 11以及gprs通讯模块12，mp3播放模块9、存储器10、内置喇叭11 以及gprs通讯模块12均与平板天线一体机2和控制器本体3电性连接，书包主控机1上还连接有显示屏101。
[0037]
书包本体5的底部连接有可调背带601，固定背带6与可调背带 601之间通过日字扣602相连。
[0038]
书包本体5上设有拉口501。
[0039]
外置部件4主要包括外置喇叭401、外置耳机接口402和外置充电接口403。
[0040]
本实用新型中，由蓝牙模块7发射信号，终端设备定位接受，并反馈信号，根据这项简单的定位技术可以做出许多的相应技术应用，其工作方式是，配备有低功耗蓝牙ble通信功能的设备使用ble技术向周围发送自己特有的id，接收到该id的应用软件会根据该id采取一些行动，可以在需要定位的场合放一个低功耗蓝牙发射器，每个发射器都对应唯一id，蓝牙发射器使用ble技术向周围发送自己特有的id，而作为接收端多功能书包主控机1进入
此区域检测到发射器的信号或离开时，即检测定位发射器的信号的状态发生变化，从有到消失的判断，且书包主控机1同样配备有低功耗蓝牙ble通信功能，会都把发射器id位置信息通过网络通讯上报到平台服务器，服务器应用软件会根据该id进行处理，并发送位置信息等相关资讯到用户手机端。
[0041]
蓝牙模块7传输的最大射程将取决于位置、现场布置、障碍物，标准信号一般情况可十几米到六十米范围不等，主要特点是：距离远，低功耗，产品外挂脱机使用内置一个纽扣r2032电池续航可达2
‑
3年时间，维护方便；利用此定位方式，就可以应用在学校对学生的考勤管理管理上来；在校车上、学校进出大门、教学楼出入口等位置布置几个蓝牙发射器；当学生背书包进入大门，到教室，就可以把学生的位置信息发送后台网络进行汇总管理，老师通过微信小程序登陆后，就可以看到本班学生到校情况，或在学校大门设置学生考勤管理平台中心，大屏显示各班学生到校情况，作为班级先进评优考核依据，书包内主机可以根据使用情况在时段上设置休眠、静默、唤醒等状态，不干扰学生的正常学习生活秩序；同时，有助于降低功耗，有效延长电池的续航能力，不会造成频繁充电，影响到学生的学习，家长也可以从平台推送服务上获知学生的动态，比如几时上了校车或下了校车，几时到校，或上学或放学途中去哪里了或去跟同学家里一起学习或到外面上辅导课的地方上课了等等，前提是其他场所也安装了定位发射器。
[0042]
实施例2：
[0043]
参照图1
‑
6，一种具有定位功能的书包，包括书包本体5，书包本体5的背面设有第一内隔层502，第一内隔层502内连接有书包主控机1；
[0044]
书包本体5的中间部位设有第二内隔层503，第二内隔层503内连接有平板天线一体机2，平板天线一体机2与书包主控机1电相连；
[0045]
书包主控机1内还设有蓝牙模块7和wifi模块8，蓝牙模块7 和wifi模块8均与平板天线一体机2电性相连，书包本体5的外壁还设有外置部件4；
[0046]
书包本体5的顶部外壁设有固定背带6。
[0047]
固定背带6的外壁连接有控制器本体3，控制器本体3通过第二通讯线301与书包主控机1电相连。
[0048]
平板天线一体机2上设有小功率读写器201，平板天线一体机2 通过第一通讯线202与书包主控机1电相连。
[0049]
书包主控机1上还设有mp3播放模块9、存储器10、内置喇叭 11以及gprs通讯模块12，mp3播放模块9、存储器10、内置喇叭11 以及gprs通讯模块12均与平板天线一体机2和控制器本体3电性连接，书包主控机1上还连接有显示屏101。
[0050]
书包本体5的底部连接有可调背带601，固定背带6与可调背带 601之间通过日字扣602相连。
[0051]
书包本体5上设有拉口501，方便拉起书包本体5，使其方便拿取。
[0052]
外置部件4主要包括外置喇叭401、外置耳机接口402和外置充电接口403。
[0053]
本实用新型中，书包本体5内设有书本和文具盒，书本或者文具盒上连接有的高频不干胶rfid电子标签，每个rfid电子标签对应着唯一uid，可以实现信息写入并储存、加密、读取及重复擦写操作，每本书后封面内页贴一个rfid电子标签，文具盒或文具包非金属表面贴上rfid电子标签，可以通过平板天线一体机2以非接触式方式写入或读取标签内信息；
平板天线一体机2内含两个rfid射频天线阵列及小功率读写模块；受书包主控机1控制，以非接触式方式感应识别书包内书本及文具盒的rfid电子标签并读取标签内uid及相关信息，并传输给书包主控机进行处理；书包主控机1通过通讯线与平板天线一体机2连接，实现双向通讯及数据传输，书包主控机1控制平板天线一体机2的读取标签操作，把采集到标签信息进一步运算及处理；主机可以通过蓝牙模块7与智能手机进行连接通讯，利用智能手机客户端app等应用软件进行设置及数据运算及处理及对应的语音提示等操作；客户端智能手机：可以通过蓝牙模块7与书包主控机 1进行蓝牙连接通讯，利用我们专门开发的智能手机客户端app应用软件对书包主控机进行初始化设置及数据交换等操作；控制器本体3 上设有功能按键及开关，通过第二通讯线301与书包主控机1连接，可对书包主控机1发出指令，进行功能操作，通过加装夹子固定在书包胸肩背带上，也可以选择无线遥控方式，方便灵活。
[0054]
定位与考勤功能是多功能书包的一个重要的特点，将会提升学校对学生的管理水平，也是一个安全防护举措，对学校老师及家长来说能了解学生的动态时是必要的。加上这个投入成本低，见效快，不会对学校或学生造成心理压力，影响学习，该功能主要包括书包主控机 1、后台服务器及相关应用软件、终端用户使用的智能手机、蓝牙模块7及各场所的wifi模块8，主要作用及实现流程详解如下：
[0055]
书包主控机1内部包含如下功能模块：
[0056]
1.蓝牙模块7：接收蓝牙定位发射器发出来的信号并进行解析；每个蓝牙定位发射器都有唯一的编码；在需要定位的地方如家庭、学校大门、教室等安装一个迷你的蓝牙定位发射器，每个蓝牙定位发射器的编码与所处的位置信息进行关联，并在平台服务器建立统一的关联数据库；当书包主控机接收到发发蓝牙定位发出的信号，再进行解析，并把解析结果通过gprs网络发送到后台服务器数据库进行匹配，找到相应的位置信息，实现蓝牙定位。
[0057]
2.wifi模块8：用于检测、接收外部其他的wifi设备发出的信号，一般家用无线路由器wifi信号传输范围约为10～50米，而商用 wifi设备的传输距离达到300米；同样，每个wifi设备都有唯一的物料地址编码，当书包主控机接收到某处的wifi信号时，再进行解析，并把解析结果通过gprs网络发送到后台服务器，后台服务器接入第三方数据服务，对数据库进行匹配，找到相应的位置信息，实现 wifi定位。
[0058]
通过以上两种的定位方式，我们就可以实现学校对学生的考勤管理，借助后台服务应用软件进行位置追踪定位及相关处理运算，并建立完善的关联数据信息管理系统，支持智能终端手机通过小程序等访问后台，对家长及老师设置不同权限进行管理；后台服务器应用软件也可以向关联的终端设备如用户智能手机等推送与学校、学生学习、管理相关信息服务等。
[0059]
3.gprs网络通讯：
[0060]
书包主控机1内部包含2g通讯模块，使用低成本物联网卡或只能连网,连接外部后台服务器实现即时通讯，遇到紧急情况或突发情况下，启动控制器面板的sos键，将把位置信息及求助信息发送到后台服务器，后台应用软件通过小程序等发送到关联的老师、家长或监护人终端用户智能手机，用户甚至可以调用件平台的电子导航地图进行查询导航，在配置通讯卡的情况下支持2g网络语音通话，4g需要开通手机卡通讯服务。
[0061]
4.mp3播放模块9的学习功能：
[0062]
书包主控机1主机与控制器本体3通过第二通讯线301连接，也可采用无线连接，通过控制器本体3上的功能按键可对主机的mp3播放进行开或关机、播放、暂停、上一曲、下一曲等等控制；多功能书包主控机1具有学习、娱乐相结合，内部含有mp3语音播放模块9、存储器10、内置喇叭11等，通过书包主控机1上usb连接口可以连接pc机下载资料，把相关学校音频资料，如国学、诗词朗诵、历史、文学、故事、英语听力、对话、音乐等存储在sd卡或内部存储器10，实现内容更新方便快捷；主机上有音频接口，可以在课间或上学放学途中、校车上可以带耳机学习听歌等，娱乐学习两不误，老师及家长都放心。
[0063]
书包主控机内部含有2g网络通讯模块，通讯卡插口可以插手机通讯卡；使用低成本物联网卡，连接外部后台服务器实现即时通讯，遇到紧急情况或突发情况下，启动控制器面板的sos键，将把位置信息及求助信息发送到后台服务器，后台应用软件通过小程序等连续发送到关联的老师、家长或监护人终端用户智能手机，提醒老师家长注意。用户甚至可以调用软件平台的电子导航地图进行查询导航功能。在配置通讯卡的情况下支持2g网络语音通话。
[0064]
书包主控机1不论功能设计还是实用情况，都充分考虑到用户使用及体验感受，特别是小学生及小孩由老人监护照顾的情况；电池续航的持久性及多种便捷的充电方式，方便使用。
[0065]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。