本实用新型涉及领域涉及一种电路板组件及定位标签。
背景技术：
全球导航卫星系统(GNSS，Global Navigation Satellite System)是能在地球表面或近地空间的任何地点为用户提供全天候的3维坐标和速度以及时间信息的空基无线电导航定位系统。目前，全球导航卫星系统主要包括俄罗斯的GLONASS系统，美国的GPS系统、中国的北斗系统，欧洲的Galileo系统。
超宽带(UWB，UltraWideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。基于UWB的宽广频谱，UWB可用于精确测距、定位。
技术实现要素：
本公开实施例提供一种电路板组件及定位标签，集成了卫星定位模块和超宽带定位模块，用户仅需携带一个设备即可实现室内外全空间定位。即在室内时使用该设备通过超宽带定位，在室外时使用该设备通过卫星定位。
本公开至少一实施例提供一种电路板组件，包括：电路板，以及设置在所述电路板上的卫星定位模块、超宽带定位模块和控制模块；其中，所述超宽带定位模块与所述控制模块连接，配置为从所述控制模块获取超宽带定位控制指令；所述卫星定位模块与所述控制模块连接，配置为从所述控制模块获取卫星定位控制指令。
例如，在本公开一实施例提供的电路板组件中，所述控制模块包括第一控制模块和第二控制模块，所述第一控制模块与所述第二控制模块连接；所述第一控制模块与所述超宽带定位模块连接，配置为向所述超宽带定位模块提供超宽带定位指令；所述第二控制模块与所述卫星定位模块连接，配置为向所述卫星定位模块提供所述卫星定位控制指令。
例如，在本公开一实施例提供的电路板组件中，所述卫星定位模块包括第一数据接口和第一状态接口；所述第二控制模块包括第二数据接口和第二状态接口；所述第一数据接口通过第一电阻与所述第二数据接口连接，所述第一状态接口通过第二电阻与所述第二状态接口连接。
例如，在本公开一实施例提供的电路板组件中，所述超宽带定位模块包括第一串行外设接口和第三状态接口；所述第一控制模块包括第二串行外设接口和第四状态接口；所述第一串行外设接口通过第三电阻与所述第二串行外设接口连接，所述第三状态接口通过第四电阻与所述第四状态接口连接。
例如，在本公开一实施例提供的电路板组件中，还包括设置于所述电路板上的射频电路，所述射频电路包括第一开关、低噪声放大器、第二开关，所述第一开关包括控制端、第一端和第二端，所述第一开关的所述控制端与所述超宽带定位模块连接；所述第二开关包括控制端、第一端和第二端；所述第一开关和所述第二开关，配置为控制信号经所述第一开关的所述第一端和所述第二开关的所述第一端发送，或，控制信号经所述第二开关的所述第二端、所述低噪声放大器和所述第一开关的所述第二端接收。
例如，在本公开一实施例提供的电路板组件中，所述卫星定位模块包括处理单元、GSM模块和GNSS模块；所述GSM模块、GNSS模块分别与所述处理单元连接，所述处理单元还分别与所述第一数据接口和所述第一状态接口连接。
本公开至少一实施例还提供一种定位标签，包括任一所述的电路板组件，还包括上壳体和下壳体；其中，所述上壳体内还设置有限位件，所述限位件用于固定所述电路板组件。
例如，在本公开一实施例提供的定位标签中，所述上壳体还设置有SIM插口，所述电路板组件中还设置有与所述SIM插口配合使用的SIM插槽。
例如，在本公开一实施例提供的定位标签中，还包括设置于所述上壳体内侧的GNSS天线、GSM天线和超宽带天线；所述GNSS天线与所述GNSS模块连接，所述GSM天线与所述GSM模块连接，所述超宽带天线与所述超宽带模块连接。
例如，在本公开一实施例提供的定位标签中，所述电路板上还设置有输入模块，所述输入模块与所述控制模块连接，所述上壳体外表面设置有按键，所述输入模块配置为根据所述按键的按压状态获取输入指令并将所述输入指令提供给所述控制模块。
例如，在本公开一实施例提供的定位标签中，所述电路板上还设置有蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述控制模块连接，所述上壳体外表面还设置有多个通孔，所述通孔位于所述蜂鸣器的上方。
例如，在本公开一实施例提供的定位标签中，所述上壳体内部还设置有电源模块，所述电源模块与所述电路板组件连接。
下面通过附实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本公开一实施例提供的一种电路板组件的示意框图；
图2本公开又一实施例提供的一种电路板组件的示意框图；
图3为图2中的卫星定位模块、超宽带定位模块、第一控制模块、第二控制模块的一种连接关系的示意图；
图4为本公开至少一实施例提供的一种电路板组件中的射频电路的示意框图；
图5为本公开至少一实施例提供的卫星定位模块的示意性框图；
图6为本公开一实施例提供的一种定位标签的示意图；
图7为本公开至少一实施例提供的一种定位标签中的上壳体的示意图；
图8为本公开又一实施例提供的一种定位标签的示意图；
图9为又一实施例提供的一种电路板组件的示意框图。
具体实施方式
为了本申请的目的、技术方案、优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请的技术方案进行清楚、完成地描述。显然，所描述的实施例，仅是本申请的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内，具有一般技能的人士所理解的通常含义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要，而只是用来区别不同的组成部分。同样，“一个”、“一”、“第一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现该词语前面的元件或者物件涵盖出现在该词语后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应的改变。
由于建筑物遮挡的原因，GNSS的卫星信号在室内非常弱，几乎无法实现定位。另外一方面，即便不存在建筑物遮挡的影响，卫星定位的精度在十米级，对于室内相对更小的空间，这个精度在室内定位的误差过大不能满足实际要求。超宽带定位的精度在厘米级，可满足室内定位的实际要求。但是目前的定位设备中，没有集成卫星定位和超宽带定位的设备，用户需要在室内外使用不同的设备进行定位，非常不方便。
本公开施例提供的电路板组件及定位标签，集成了卫星定位模块和超宽带定位模块，使得用户无需携带两个定位设备(一个超宽带定位设备和一个GPS定位设备)才可实现室内外全空间定位，仅需携带一个设备即可实现室内外全空间定位。即携带一个设备，在室内时通过超宽带定位，在室外时通过卫星定位。
本公开实施例的一个示例提供一种电路板组件10，如图1所示，包括：电路板100，以及设置在所述电路板100上的卫星定位模块110、超宽带定位模块120和控制模块130；其中，所述超宽带定位模块120与所述控制模块130连接，配置为从所述控制模块130获取超宽带定位控制指令；所述卫星定位模块110与所述控制模块130连接，配置为从所述控制模块130获取卫星定位控制指令。
其中，所述电路板100，例如，具体为印刷电路板(PCB，Printed circuit board)。所述超宽带定位模块120，例如，具体为具有超宽带测距、定位功能的超宽带芯片。所述控制模块130，可以为单片机(MCU，Micro Control Unit)，例如为意法半导体公司的STM32系列单片机，又例如可以是三星公司的KS32系列单片机。所述卫星定位模块110可以为集合GNSS/GSM/GPRS的具有定位和数据传输功能的组合模块，例如，天工测控公司的SKC111，还可以是集合GPS/GSM/GPRS的组合模块，当然所述卫星定位模块110还可以是包括分立的GNSS模块和GPRS模块，其中，GNSS部分具体为GPS、GLONASS、北斗、Galileo中的一种或多种组合。
其中，所述电路板组件10可设置于多种移动设备中，例如设置于智能手机、智能穿戴设备、机器人等中。在室内时，通过该电路板组件10中的超宽带定位模块120与安装在室内的超宽带基站进行超宽带通信以定位，例如，在室内不同位置设置至少3个超宽带基站，该电路板组件10上的超宽带定位模块120同时向至少3个超宽带基站发送第一超宽带信号，至少3个超宽带基站接收到该超宽带信号后分别向该电路板组件10上的超宽带定位模块120返回第二超宽带信号，通过飞行时间法(TOF，Time ofFlight)计算出该电路板组件10分别与至少3个超宽带基站的距离，之后通过三角定位法计算出该电路板组件10的坐标从而实现定位，执行计算的主体可以是该电路板组件10中的控制模块130，也可以是超宽带定位基站，还可以是超宽带基站将时间差或距离差信息提供给服务器由服务器解算出定位的坐标值。而在室外时，通过该电路板组件10中的卫星定位模块110与卫星进行通信实现定位。
例如，当携带设置有该电路板组件10的设备的用户位于室内时，该电路板组件10检测到室内的超宽带基站发送的超宽带信号，则控制模块130向所述超宽带定位模块120提供指示该超宽带定位模块120进行超宽带定位的控制指令，控制模块130还向所述卫星定位模块110提供指示该卫星定位模块110关闭定位功能的控制指令，节约功耗。而当用户位于室外时，该电路板组件10无法检测到室内的超宽带基站发送的超宽带信号，则控制模块130向所述超宽带定位模块120提供指示该超宽带定位模块120关闭定位功能的控制指令，控制模块130还向所述卫星定位模块110提供指示该卫星定位模块110进行卫星定位的控制指令。相比携带两个定位设备(一个超宽带定位设备和一个GPS定位设备)的方式，本公开方案所提供的位置数据的连贯性更好。
例如，如图2所示，所述电路板组件中10，所述控制模块130包括第一控制模块1301和第二控制1302模块，所述第一控制模块1301与所述第二控制模块1302连接；所述第一控制模块1301与所述超宽带定位模块120连接，配置为向所述超宽带定位模块120提供超宽带定位指令；所述第二控制模块1302与所述卫星定位模块110连接，配置为向所述卫星定位模块110提供所述卫星定位控制指令。
其中，所述第一控制模块1301、第二控制模块1302可以是单片机。这样，携带设置有该电路板组件10的设备的用户在同时进行超宽带通信和卫星通信时，可提高处理效率。例如，在一些实施例中，携带设置有该电路板组件10的设备的用户位于既有超宽带信号又有卫星信号覆盖的区域，所述电路板组件10可以同时收到超宽带信号和卫星信号，所述第一控制模块1301计算超宽带模块120接收到的超宽带信号的信号强度，所述第二控制模块1302计算所述卫星通信模块110接收到的卫星信号的信号强度，当超宽带信号的信号强度更强时，使用第一控制模块1301控制所述超宽带模块120进行定位，通过第二控制模块1302关闭所述卫星定位模块110的卫星定位功能。又例如，在另外一些实施例中，所述电路板组件10可以同时收到超宽带信号和卫星信号，所述第一控制模块1301计算超宽带模块120接收到的超宽带信号的置信度，所述第二控制模块1302计算所述卫星通信模块110接收到的卫星信号的置信度，当卫星信号的置信度更高时，使用第一控制模块1301关闭所述超宽带模块120，第二控制模块1302通过所述卫星定位模块110的获取定位数据。又例如，在另外一些实施例中，控制模块130对超宽带模块120获取的定位数据与卫星定位模块110获取的定位数据进行融合，以确定最终的定位数据。相比携带两个定位设备(一个超宽带定位设备和一个GPS定位设备)的方式，本公开方案所提供的位置数据的连贯性更好。
例如，如图3所示，所述电路板组件10中，所述卫星定位模块110包括第一数据接口111和第一状态接口112；所述第二控制模块1302包括第二数据接口13021和第二状态接口13022；所述第一数据接口111通过第一电阻141与所述第二数据接口13021连接，所述第一状态接口112通过第二电阻142与所述第二状态接口13022连接。
其中，所述第一状态接口112，配置为向所述第二控制模块1302提供指示所述卫星定位模块110状态的信号，例如，高电平信号指示该卫星定位模块110处于可进行卫星定位的有网络状态，低电平信号则指示该卫星定位模块110处于不可进行卫星定位的无网络状态。又例如，高电平信号指示该卫星定位模块110正在使用卫星定位功能，低电平信号则指示该卫星定位模块110已关闭卫星定位功能。具体的，所述第一状态接口112与所述第二状态接口13022可以为通用输入/输出接口(GPIO，General Purpose Input Output)，第一状态接口112向第二状态接口13022提供信号。其中，第二电阻142，配置为滤除第一状态接口112与所述第二状态接口13022之间的信号的干扰，小功率的电阻可以被作为电感使用，具有滤除信号中的杂波的作用。
其中，所述第一数据接口111与所述第二数据接口13021连接，第一数据接口111配置为向第二控制模块1302发送卫星定位数据以及接收第二控制模块1302发送的卫星定位指令，第二数据接口13021配置为向卫星定位模块110发送卫星定位指令以及接收卫星定位模块110发送的卫星定位数据。具体的，所述第一数据接口111与所述第二数据接口13021可以为通用异步收发传输器(UART，UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter)。其中，第一电阻141，配置为滤除第一数据接口111与所述第二状态接口13022之间的信号的干扰，小功率的电阻可以被作为电感使用，具有滤除信号中的杂波的作用。
例如，如图3所示，电路板组件10中，所述超宽带定位模块120包括第一串行外设接口121和第三状态接口122；所述第一控制模块1301包括第二串行外设接口13011和第四状态接口13012；所述第一串行外设接口121通过第三电阻143与所述第二串行外设接口13011连接，所述第三状态接口122通过第四电阻144与所述第四状态接口13012连接。
其中，所述第三状态接口122，配置为向所述第一控制模块1301提供指示所述超宽带定位模块120状态的信号，例如，高电平信号指示该超宽带定位模块120处于可进行超宽带定位的有超宽带网络状态，低电平信号则指示该超宽带定位模块120处于不可进行超宽带定位的无超宽带网络状态。又例如，高电平信号指示该超宽带定位模块120正在使用超宽带定位功能，低电平信号则指示该超宽带定位模块120已关闭超宽带定位功能。具体的，所述第三状态接口122与所述第四状态接口13012可以为通用输入/输出接口(GPIO，General Purpose Input Output)，第三状态接口122向第四状态接口13012提供信号。其中，第四电阻144，配置为滤除第三状态接口122与所述第四状态接口13012之间的信号的干扰，小功率的电阻可以被作为电感使用，具有滤除信号中的杂波的作用。
其中，所述第一串行外设接口121与所述第二串行外设接口13011连接，第一串行外设接口121配置为向第一控制模块1301发送超宽带定位数据以及接收第一控制模块1301发送的超宽带定位指令，第二串行外设接口13011配置为向超宽带定位模块120发送超宽带定位指令以及接收超宽带定位模块120发送的超宽带定位数据。具体的，所述第一串行外设接口121与所述第二串行外设接口13011可以为基于SPI(Serial Peripheral Interface)通信协议的串行外设接口。其中，第三电阻143，配置为滤除第一串行外设接口121与所述第二串行外设接口13011之间的信号的干扰，小功率的电阻可以被作为电感使用，具有滤除信号中的杂波的作用。
例如，如图4所示，电路板组件10中，还包括设置于所述电路板100上的射频电路150，所述射频电路150包括第一开关151、低噪声放大器153、第二开关152，所述第一开关151包括控制端1510、第一端1511和第二端1512，所述第一开关151的所述控制端1510与所述超宽带定位模块120连接；所述第二开关152包括控制端1520、第一端1521和第二端1522；所述第一开关151和所述第二开关152，配置为控制信号经所述第一开关151的所述第一端1511和所述第二开关152的所述第一端1521发送，或，控制信号经所述第二开关152的所述第二端1522、所述低噪声放大器153和所述第一开关151的所述第二端1512接收。
其中，所述第一开关151和第二开关152可以具体为MACOM公司生产的射频开关。具体在工作中，第一开关151的控制端1510用于在向外部超宽带基站发送超宽带信号时，使第一端1511打开和使第二端1512关闭，以及控制端1510用于在接收外部超宽带基站发送的超宽带信号时，使第一端1511关闭和使第二端1512打开；第二开关152的控制端1520用于在向外部超宽带基站发送超宽带信号时，使第一端1521打开和使第二端1522关闭，以及控制端1520用于在接收外部超宽带基站发送的超宽带信号时，使第一端1521关闭和使第二端1522打开。
其中，所述射频电路150还可以与超宽带天线213连接，具体的，通过所述控制端1520与所述超宽带天线213连接。射频电路150配置为获取所述超宽带天线213从外部超宽带基站接收的超宽带信号，以及配置为向超宽带天线213提供需向外部超宽带基站发送的超宽带信号，以通过所述超宽带天线213向外发送。其中，所述射频电路150可以设置于所述电路板100上，也可以设置于所述电路板100外。例如，所述射频电路150和所述超宽带天线213之间的连接线为直线，所述超宽带天线213设置于该射频电路150同一平面上的正下方，可减小超宽带天线213、射频电路150之间的干扰。其中，所述超宽带天线213可设置于所述电路板组件10中，也可以设置于所述电路板组件10外。
例如，如图5所示，电路板组件10中，所述卫星定位模块110包括处理单元113、GSM模块114和GNSS模块115；所述GSM模块114、GNSS模块115分别与所述处理单元113连接，所述处理单元113还分别与所述第一数据接口111和所述第一状态接口连接112。
在工作过程中，GNSS模块115具体可以是GPS模块和/或北斗模块，配置为与卫星进行通信并将信号提供给处理单元113以使得所述处理单元113解算出卫星定位数据。GSM模块114具体可以是集合GSM通信功能与GPRS通信功能的模块，配置为通过运营商网络向服务器或第三方终端发送信息，其中，该信息可以包括从处理单元113获取的卫星定位数据、从处理单元113获取的超宽带定位数据等等。具体的，第二控制模块1302从第一控制模块1301获取超宽带定位数据，处理单元113从第二控制模块1302获取超宽带定位数据。具体的，GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线服务技术的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务；GSM是Global System For Mobile Communications的缩写，由欧洲电信标准组织ETSI制订的一个数字移动通信标准，GSM是全球移动通信系统(Global System for Mobile communications)的简称。另一方面，GNSS模块115可将指示自身工作状态(例如是否处于定位网络中、是否开启卫星定位功能)的指示信号提供给处理单元113，处理单元113将该指示信号通过第三状态接口122提供给第二控制模块1302。
本公开的至少一实施例还提供一种定位标签，包括所述的任一所述的电路板组件。例如，如图6所示，一种定位标签20，包括所述的任一所述的电路板组件10(图中未示出)，还包括上壳体21和下壳体22。其中，图6中的上壳体21为上壳体的外表面示意，下壳体22为下壳体的外表面示意。上壳体21和下壳体22围成的封闭空间供容纳所述电路板组件10。
例如，如图7所示，其中，所述上壳体21内还设置有限位件211，所述限位件211用于固定所述电路板组件10。具体的，该限位件211可以为螺丝和螺母，通过在电路板组件10中的电路板100的对应位置设置通孔，将螺丝穿过该通孔并拧如螺母中则实现固定。
例如，如图8所示，所述的定位标签20中，所述上壳体21的侧边还设置有SIM插口210，如图9所示，所述电路板组件10中还设置有与所述SIM插口配合使用的SIM插槽160，所述SIM插槽160与所述卫星定位模块110连接。其中，SIMS卡(Subscriber Identification Module)，也称为用户身份识别卡、智能卡，装上此卡方能使用GSM和或GPRS功能。其中，所述SIM插口210与所述上壳体21可拆卸连接，用户可装配或拆卸SIM卡。当SIM卡通过SIM插口210插入上壳体21内并固定在固定于所述上壳体21的电路板组件10的SIM插槽160中后，SIM卡通过该插槽160与所述卫星定位模块110连接，即可与该卫星定位模块110传输数据。
例如，如图7所示，所述定位标签20中，还包括设置于所述上壳体21内侧的GNSS天线214、GSM天线212和超宽带天线213；所述GNSS天线214与所述GNSS模块115连接，所述GSM天线212与所述GSM模块114连接，所述超宽带天线213与所述超宽带模块120连接。其中，所述GNSS天线214可以为GPS天线或北斗天线，GNSS模块115通过GNSS天线214与外部卫星收发信号。其中，GSM模块114通过所述GSM天线212与运营商网络建立通信并传输数据。其中，超宽带模块120通过超宽带天线213与外部的超宽带基站进行超宽带通信。将GNSS天线214、GSM天线212和超宽带天线213设置于上壳体21内侧边缘，有利于信号传输时保证信号强度，稳定信号质量。其中，具体的，所述GNSS天线214通过导线和接头与所述GNSS模块115连接，所述GSM天线212通过导线和接头与所述GSM模块114连接，所述超宽带天线213通过导线和接头与所述超宽带模块120连接。
例如，所述电路板100上还设置有输入模块，所述输入模块与所述控制模块连接130，如图6所示，所述上壳体21外表面设置有按键215，所述输入模块配置为根据所述按键的按压状态获取输入指令并将所述输入指令提供给所述控制模块130；所述电路板100上还设置有蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述控制模块130连接，所述上壳体外表面还设置有多个通孔216，所述通孔216位于所述蜂鸣器的上方。具体在工作中，例如，当控制模块130获取的定位数据表示用户处于危险区域时，控制模块130向蜂鸣器提供蜂鸣指令，则蜂鸣器收到蜂鸣指令后执行蜂鸣以提示用户，通孔216用于向外扩散蜂鸣声。又例如，当用户发现自己处于危险区域或者当用户被提示处于危险区域后，通过按压上壳体21上的按键215向输入模块提供指示报警的输入指令，控制模块130获取该指示报警的输入指令后控制超宽带定位模块120和/或控制卫星定位模块，向超宽带基站和/或通过运营商网络向服务器发出用户报警信号。
例如，在定位标签20中，上壳体21内部上半部分用于设置超宽带天线213、GSM天线212、GNSS天线214，以及通过限位件211固定电路板组件10。而上壳体21内部下半部分还可以用于设置电源模块，所述电源模块与所述电路板组件10连接。具体的，所述电源模块与电路板组件10中的各模块连接以对电路板组件10中的各模块供电吗。例如，分别与电路板组件中的控制模块130、卫星定位模块110、超宽带定位模块120、以及射频电路150、输入模块、蜂鸣器连接并对这些模块或组件进行供电。这样可有效节省定位标签20的空间，提高定位标签20的便携性。
需要说明的是关于该定位标签中的电路板组件10的工作原理可以参考本公开其他实施例中关于电路板组件10各模块的工作原理的描述，在此不再赘述。
以上仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围不局限于此，本公开的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。