一种基于无线自组网的航运集装箱卫星定位装置的制作方法

本申请涉及航运集装箱全球定位技术领域，具体而言，涉及一种基于无线自组网的航运集装箱卫星定位装置。

背景技术：

目前，市场上大多采用gps或北斗定位系统用于集装箱的定位跟踪，单个的集装箱可以实时的接收到卫星信号，但是在实际的应用场景中，集装箱在货船或码头存放时都是把大量的集装箱堆放在一起，堆放在中间或最下面的集装箱存在接收不到卫星信号情况，这些集装箱无法实时的定位追踪。所以此方法只能追踪定位部分集装箱，无法对所有的集装箱进行定位追踪。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种基于无线自组网的航运集装箱卫星定位装置，用以实现更为快速而全面地对集装箱进行定位的技术效果。

本申请实施例提供了一种基于无线自组网的航运集装箱卫星定位装置，包括卫星定位模组以及与所述卫星定位模组连接的zigbee无线自组网模组；所述卫星定位模组包括控制器和与所述控制器连接的卫星定位模块；所述zigbee无线自组网模组为集成协调器、路由器和终端功能的模组；所述航运集装箱卫星定位装置还包括供电模块；所述供电模块用于为所述卫星定位模组和所述无线自组网模组供电。

进一步地，所述zigbee无线自组网模组包括：单片机；与所述单片机连接的zigbee芯片；与所述zigbee芯片连接的天线；以及，与所述单片机连接的存储器。

进一步地，所述无线自组网模组还包括与所述单片机连接的时钟芯片。

进一步地，所述供电模块包括太阳能供电单元，所述太阳能供电单元包括太阳能电池板和与所述太阳能电池板连接的dc/dc转换器。

进一步地，所述供电模块还包括备用电池。

进一步地，所述卫星定位模块为gps卫星定位模块、北斗卫星定位模块、伽利略卫星定位模块和glonass卫星定位模块中的任一一种。

本申请能够实现的有益效果是：运用本申请提供的航运集装箱卫星定位装置可以根据卫星定位模块的信号接收情况配置zigbee无线自组网模块的功能，进行集装箱自组网络的搭建，可以更为快速而全面地对集装箱进行定位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种航运集装箱卫星定位装置拓扑结构示意图。

图标：10-航运集装箱卫星定位装置；100-卫星定位模组；110-控制器；120-卫星定位模块；200-zigbee无线自组网模组；210-单片机；220-zigbee芯片；230-天线；240-存储器；250-时钟芯片；300-供电模块；310-太阳能电池板；320-dc/dc转换器；330-备用电池。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种航运集装箱卫星定位装置拓扑结构示意图。

本申请实施例提供的基于无线自组网的航运集装箱卫星定位装置10包括卫星定位模组100以及与该卫星定位模组100连接的zigbee无线自组网模组200；上述卫星定位模组100包括控制器110和与该控制器110连接的卫星定位模块120；同时上述zigbee无线自组网模组200为集成协调器、路由器和终端功能的模组。

控制器110可以选用单片机210(例如stm32单片机)。在进行自主网定位时，首先，上电后控制器110控制卫星定位模块120周期性地检测卫星信号，若卫星信号良好，说明集装箱位置处于最外面同时太阳能供电能够保证，此时控制器110通过串口配置zigbee无线自组网模组200工作在协调器模式下，建立一个局部的无线网络，网络是经过设定的密钥加密并处于开放状态，允许其他持有相同密钥的终端或路由设备加入网络。

其次，若卫星定位模块120检测到的卫星信号很弱或检测不到卫星信号时，说明集装箱被堆放在中间或最下面导致接收不到信号，此时控制器110通过串口配置无线模组工作于终端模式。

再次，当被配置为终端模式后，终端周期性的扫描周围协调器创建的网络请求加入信号最好的网络，加入到周边的协调器网络后，协调器会把新加入的终端信息添加到自己的子节点地址表中，其中包括终端模块的mac地址，mac地址全球唯一并且固定不变可以用作集装箱定位追踪唯一标识符。

然后，终端加入网络后会和协调器周期性的发送心跳数据保持联系，若终端发送心跳后检测不到协调器的回复则自己会清除网络周期性寻找新的网络，若协调器检测不到终端的周期性心跳则在自己的子节点表中删除此终端的信息更新子节点表的数据。

最后，协调器以一定的周期通过卫星定位模块120向卫星导航系统发送位置信息，同时也发送自己的mac地址和子节点(终端)信息表中的每一个终端的mac地址，mac地址作为集装箱唯一的标识符，则网络中所有集装箱都可以实现远程实时定位追踪。

通过上述方式，在港口、货轮等场景都可以很好地对集装箱进行定位，用户通过与卫星导航系统连接的服务器即可实现对集装箱的全程监控。

在一种实施方式中，zigbee无线自组网模组200包括：单片机210；与单片机210连接的zigbee芯片220；与zigbee芯片220连接的天线230；以及，与单片机210连接的存储器240。

示例性地，单片机210可以选用stm32单片机、8051单片机等；zigbee芯片220可以选用cc2530芯片；存储器240可以选用nandflash。卫星定位模块120可以根据实际需要选用gps卫星定位模块120、北斗卫星定位模块120、伽利略卫星定位模块120和glonass卫星定位模块120中的任一一种。

考虑到仅仅使用cc2530芯片可能会出现数据丢失的情况，还可以将cc2530芯片与cc2591芯片连接后，再通过cc2591芯片连接天线230。由于cc2591芯片的传输距离可达1-3km，所以更好地保障数据传输的有效性。

在一种实施方式中，为了保证集装箱的定位结果更加准确，无线自组网模组还可以设置与单片机210连接的时钟芯片250。当时钟芯片250的时间为00时00分00秒时，单片机210可以发送时间校准命令给zigbee芯片220，zigbee芯片220通过天线230发送给其他终端节点。

在一种实施方式中，本申请实施例提供的航运集装箱卫星定位装置10还包括供电模块300，该供电模块300用于为卫星定位模组100和无线自组网模组供电。在一种实施方式中，供电模块300包括太阳能供电单元，该太阳能供电单元包括太阳能电池板310和与太阳能电池板310连接的dc/dc转换器320。通过太阳能供电的方式可以降低能源消耗，同时通过dc/dc转换器320也可以满足不同元器件对供电电压的需求。

在一种实施方式中，为了保障航运集装箱卫星定位装置10在太阳能供电的方式受影响的情况下也能正常运行，还可以设置备用电池330为卫星定位模组100和无线自组网模组供电。为了方便充电，还可以将备用电池330与太阳能供电单元中的dc/dc转换器320连接，在使用太阳能为卫星定位模组100和无线自组网模组供电的同时可以为备用电池330进行充电。

综上所述，本申请实施例提供一种基于无线自组网的航运集装箱卫星定位装置，包括卫星定位模组以及与卫星定位模组连接的zigbee无线自组网模组；卫星定位模组包括控制器和与控制器连接的卫星定位模块；zigbee无线自组网模组为集成协调器、路由器和终端功能的模组。通过上述航运集装箱卫星定位装置，可以根据卫星定位模块的信号接收情况配置zigbee无线自组网模块的功能，进行集装箱自组网络的搭建，可以更为快速而全面地对集装箱进行定位。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请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申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。