专利名称：一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电学领域，尤其涉及无线电子通信技术，特别是一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置。
背景技术：
现有技术中，无线定位技术可分成三大类，第一类是利用RFID读头在网路的接入点位置进行对该RFID读头的定位，再利用定位好的RFID读头对RFID标签定位。第二类是在RFID读头加入GPS或者其他的无线定位装置直接对RFID读头定位，再利用定位好的 RFID读头来对RFID标签定位。上述的两类均是先把读头定位，再利用读头定出RFID标签的位置。第三类是先固定标签的位置，再让使用者利用特殊RFID读头读取定位好的RFID 标签，从而找出自己在哪一个标签位置的范围内。上述三类无线定位系统广泛应用在位置信息服务中，如提供展览馆中展示区间的位置信息，或者进一步提供展览馆中某一内容或展品的标示，也经常被应用在仓储物件的位置管理等。在第一类的定位技术中，利用读头所在的位置来定出标签的位置，例如IP based RFID定位系统，以现成的WiFi网络以接入点对WiFi RFID读头定位，或者另外架设特殊的定位网络对RFID读头进行定位。但是特殊的WiFi RFID读头以及特殊的射频定位网络，都需要可观的投资，并且在运营中，没有办法通过用户手持设备来获取所需要的位置信息服务。在第二类的定位技术中，在读头里面增加了专属的特殊定位技术的装置，产生了相容性和可携性的问题，还要投入比较的装置费用。第一类中的IP based RFID定位系统虽然可以利用现有的WiFi网路和现有的 WiFi客户端进行定位，但是只有对已经有WiFi无线网路的地方适用，对于原来没有WiFi 网路，尤其是野外或者区域广大的定位范围，需要以较高的投资来架设一个完整的WiFi网络。第三类的定位技术中，让使用者以特殊的RFID读头来读取RFID标签以及相关的内容资料，但是，特殊的RFID读头的成本也非常高，还必须经常更新特殊的RFID读头上的内容服务软件，因此会造成服务提供者的管理困难，加上使用者必须自己走到RFID标签去读取RFID标签，造成使用者相当的不便，大范围实施时，不但增加使用者许多不必要的走动时间，甚至可能找不到相关位置信息的RFID标签，让使用者得不到应有的信息。除了以上的问题以外，现有的无线定位系统都需要电力线供电或者需要经常更换电池，也都会造成困难。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置，所述的这种以太阳能电池供电的无线定位信息装置要解决现有技术中无线定位技术硬件投资大、 相容性和可携性差、管理不便、供电困难的技术问题。[0009]本实用新型的这种以太阳能电池供电的无线定位信息装置包括至少一个半工无线局域网接入点，其中，所述的半工无线局域网接入点中均包含有一个无线信号发射器、一个存储器，所述的存储器中设置有标签信息，存储器通过处理器与所述的无线信号发射器连接，在半工无线局域网接入点发送信标帧广播信号时，无线信号发射器将所储存的标签信息放在信标帧广播信号中的SSID发送出去。进一步的，所述的任意一个半工无线局域网接入点的信标帧广播信号均符合IEEE 802. 11 协议。进一步的，包括一个太阳能电池，所述的太阳能电池与半工无线局域网接入点的电源接入端连接。进一步的，所述的半工无线局域网接入点的信标帧广播信号的时间间隔随着所述的太阳能电池内部剩下的电力容量而改变，电力剩余越少，间隔时间越长。进一步的，通过调整所述的无线信号发射器的发射功率来改变无线局域网客户端的接收范围，以调整定位精度。进一步的，所述的存储器中进一步储存其他几组附加资料，经由无线信号发射器在802. 11信标帧广播信号中以非IP地址形式发送出去。所述的存储器是标准的安全卡(SD)或者微安全卡(Micro SD)。所述的处理器连接有一个USB接口，可用于下载资料。进一步的，在电池电力大于或者等于80%电池容量时，所述的半工无线局域网接入点每隔500毫秒发射一次SSID，在电池电力小于80%并大于或者等于60%电池容量时， 半工无线局域网接入点每隔1秒发射一次SSID，在电池电力小于60%并大于或者等于40% 电池容量时，半工无线局域网接入点每隔2秒发射一次SSID，在电池电力小于40%电池容量时，半工无线局域网接入点每隔5秒发射一次SSID。本实用新型的工作原理是IEEE 802. 11的第一个版本发表于1997年，定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。其中物理层定义了工作在2. 4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备之间的通信可以自由直接(ad hoc)的方式进行，也可以在基站(Base Mation，)或者访问点(Access Poin)的协调下进行。2. 4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用，因此802. Ilb得到了最为广泛的应用。IEEE 802. 11协议实现了无线保真通讯(Wireless Fidelity，简称 WiFi)。采用WiFi技术部署局域网(LAN)，可让客户端设备无需使用电线，通常可降网络部署和扩充的成本。许多不能架设电缆的空间，如户外区和历史建筑，可采用无线局域网。 WiFi已经成为企业普遍的基础设施，任何Wi Fi标准设备在世界上任何地方可无差异的工作。WiFi网络的基本组成有站点(Station)、基本服务单元(Basic Service kt、分配系统(Distribution System)和接入点(Access Point)。，网络最基本的组成部分。基本服务单元是无线网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态的联结(associate)到基本服务单元中。分配系统用于连接不同的基本服务单元。 分配系统使用的媒介(Medium)逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的，尽管它们物理上可能会是同一个媒介，例如同一个无线频段。接入点既有普通站点的身份，又有接入到分配系统的功能。无线局域网非常容易被发现，为了能够使用户发现无线网络的存在，网络发送有特定参数的信标帧(beacon frame)。接入点每隔一段时间就将服务识别号SSID (Service Set Identifier)经由信标帧分组广播一次，默认的间隔时间是100ms，信标帧分组的传输速率是1 Mbit/s，并且长度相当的短，所以这个广播动作对网络性能的影响不大。标准的WiFi规定的最低传输速率是1 Mbit/s，用以确保所有的Wi-Fi客户端端都能收到这个 SSID广播分组，客户端可以借此决定是否要和这一个SSID的AP连接。用户可以设置要连接到哪一个SSID。WiFi系统总是对客户端开放其连接标准，并支持漫游。实用新型利用 WiFi的这个特性，将存储器中设置的标签信息由WiFi标准的信标帧(beacon frame)间隔广播，无线局域网客户端在收到标签信息后即可以确认处于哪一个接入点的信号覆盖区域内，从而实现无线定位。太阳能电池为接入点提供电源，使其不依赖于电力线的供电。本实用新型和已有技术相比较，其效果是积极和明显的。本实用新型利用无线局域网接入点广播已知地理位置的标签信息，在无线局域网客户端进入无线局域网接入点的信号覆范围后，收到标签信息后即可以确认处于哪一个接入点的信号覆盖区域内，从而实现无线定位。使用者利用通用的WiFi手持装置或者笔电均可得到位置信息，不需要架设完整的地面网络，只采取最基本的WiFi接入点单向的发射界面，就可提供位置相关内容信息服务，系统相对便宜，又能让位置信息标签的有效范围能够被规划调整，弹性规划位置标签的服务范围，本实用新型又采用了太阳能电池为接入点提供电源，使其不依赖于电力线的 {共 ο
图1是本实用新型的以太阳能电池供电的无线定位信息装置的一个原理示意图。图2是本实用新型的以太阳能电池供电的无线定位信息装置的另一个原理示意图。图3是本实用新型的以太阳能电池供电的无线定位信息装置的一个实施例的示意图。
具体实施方式
实施例1如图1和图3所示，本实用新型的以太阳能电池供电的无线定位信息装置，包括至少一个半工半工无线局域网接入点1，其中，所述的半工半工无线局域网接入点1中均包含有一个无线信号发射器11、一个存储器12，一个处理器14，所述的存储器12中设置有标签信息，存储器12通过处理器14与所述的无线信号发射器11连接，在半工半工无线局域网接入点1发送信标帧广播信号时，无线信号发射器11将所储存的标签信息放在信标帧广播信号中的SSID发送出去。进一步的，所述的任意一个半工半工无线局域网接入点1的信标帧广播信号均符合 IEEE 802. 11 协议。进一步的，储存器12是一个可以取出来修改内容的装置，例如采用标准的安全卡 (SD card)或者微安全卡(micro SD card)，优选的的是微安全卡(micro SD card)，维护人员只要把旧的微安全卡取出，换成新的微安全卡就能更新标签内容。进一步的，处理器14有USB界面，通过处理器14的USB界面修改储存器12中的内容，当系统设计成采用USB界面修改储存器内容时，储存器可以是在处理器中内含的记忆体，可以是PCB上的闪存，也可以是前述的可以取出来的记忆装置，维护人员或者把旧标签回收，换成新标签，旧标签回收后再一一更新内容，或者可以带着有USB界面的USB主机装置(host device)，当场更新标签内容。进一步的，包括一个太阳能电池，所述的太阳能电池与半工半工无线局域网接入点1的电源接入端连接。进一步的，通过调整所述的无线信号发射器11的发射功率来改变无线局域网客户端的接收范围，以调整定位精度。在本实用新型的一个实施例中，任意一个进入半工无线局域网接入点1的无线发射信号有效范围内的无线局域网客户端2，均可接收到半工无线局域网接入点1的广播信号。因为所述的半工无线局域网接入点1只需发射广播信标帧，不需要接收能力就能达到位置标签的功能，但是如果采用有收发能力的全功能芯片来实现本实用新型，虽然浪费了无线接收能力，成本并不会贵多少，为了强调本实用新型只需要发射界面就能实现位置标签功能，所以称为半工的无线局域网接入点，表示只需要发射界面，不需要接收能力就能达到本实用新型的目的。所述的半工半工无线局域网接入点11符合IEEE 802. 11协议，任意一个符合IEEE 802. 11协议的无线局域网客户端2均可经由半工无线局域网接入点1发送的信标帧广播信号来发现此位置标签。所述的无线局域网客户端2可以是手持无线装置，也可以是笔记本电脑。图3所示的实施例中包括有三个半工无线局域网接入点1和两个无线局域网客户端2，三个半工无线局域网接入点1的物理位置已知，并通过服务软件安装到两个无线局域网客户端2中。任意一个半工无线局域网接入点1中的无线信号发射器11均各自有一个信号覆盖范围15。具体的，半工无线局域网接入点1放在适当的地方，当用户走到附近时，用户手持的无线局域网客户端2就会收到射频信号，接受的范围可以通过调整无线信号发射器11的发射功率来改变，功率越高，范围越大，WiFi最大的范围，在空旷的地方大约能有50米到 200 米。无线信号发射器11并不需要包含接收WiFi信号的能力，如果买不到只有发射能力的WiFi射频元件，利用双向元件的发射部分，也能完成本实用新型的功能，接受能力还可以用来做别的用途，不在本实用新型的揭露范围。无线广播信标帧是802. 11协议的一种正常2层帧(默认IOOms发送一次)，一般接入者不需要任何凭证即能合法获得，其中包含该WLAN的SSID (service set identifier) 服务识别号名称字段。SSID是802. 11无线网路的专有名词，每一个客户端WiFi设备都会接收AP发送出来的SSID，SSID可以到32字符长度。SSID是要显示给使用者看得，所以通常SSID是以人类可以阅读的形式存在的。但是802. 11的标准并没有规定一定要是人类可阅读的字符形式，只要是2到32个的八位元字符，都可以作为SSID。[0041]存储器12中设置的标签信息，就是按照WiFi的标准，以SSID的形式送出去的。在WiFi标准中，只要是同一个网路中的一个扩展服务集ESS的一部分，即使多个 AP共用相同的SSID也是一种合法的使用方式。WiFi标准中并没有规定一个半工无线局域网接入点1只能使用一个SSID，所以对某些的应用需求，可以设计发送多个SSID，系统可以经由半工无线局域网接入点1提供除了位置以外的其他信息资料。半工无线局域网接入点1可以安置到物品上面或者内部，当物品被搬移时，半工无线局域网接入点1跟着移动，无线局域网客户端2走到该物品的标签信息射频范围内时， 无线局域网客户端2发现半工无线局域网接入点1的SSID广播，客户端软件就能反应相关的服务信息。现有技术中，作为无线局域网客户端2的手持装置很多，像是iWione、电子书和笔电都能作为无线局域网客户端2。相关的服务信息可以在事前经由因特网或者手机网络下载，不管是展览信息或者是物品信息都在下载的应用软件、文档、图档、视频当中，应用软件能按照接收到的WiFi SSID信息来提供相关的资料。如果是在架设有标准WiFi网络的区域，也可以利用WiFi网络实时提供服务信息。如果是WiFi手机，当然也可以利用手机网络时时提供服务信息。实施例2:如图2所示，任意一个所述的半工无线局域网接入点1中还包含有一个太阳能电池13，所述的太阳能电池13与半工无线局域网接入点1的电源接入端连接。中国大部分的地方，不追日的太阳能系统在最佳仰角状况都还可以有全年每天四小时的平均日照，连同江市的这样靠北边的地方，在每年12月份还有3. 6小时的平均日照。 所以配合适当的太阳能电池13，这样的设计不需要电力线，就能维持半工无线局域网接入点1的持续工作。半工无线局域网接入点1放在适当的地方，当用户走到附近时，无线局域网客户端2就会收到射频信号，接受的范围是可以经由调整设定发射功率来改变的，功率越高，范围越大，但是当电池电力不足时，将WiFi发射功率变小，可以使服务时间延长，等待下一次光能充电的机会。SSID由一次广播到下一次广播之间，WiFi AP进入睡眠模式以节省电力。因为电池放电放光会缩短电池寿命，太阳能电池规划成为大约以充电一天能储能应付正常满载三天电力，如此可以用来支持三天阴雨不出太阳状况下，还能保持一定的电力，并且增长电池使用寿命。以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本实用新型精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于本申请的权利要求范围之中。
权利要求1.一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置，包括至少一个半工无线局域网接入点，其特征在于所述的半工无线局域网接入点中均包含有一个无线信号发射器、一个存储器，所述的存储器中设置有标签信息，存储器通过处理器与所述的无线信号发射器连接。
2.如权利要求1所述的一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置，其特征在于所述的任意一个半工无线局域网接入点的信标帧广播信号均符合IEEE 802. 11协议。
3.如权利要求1所述的一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置，其特征在于包括一个太阳能电池，所述的太阳能电池与半工无线局域网接入点的电源接入端连接。
4.如权利要求1所述的一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置，其特征在于所述的存储器是标准的安全卡或者微安全卡。
5.如权利要求1所述的一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置，其特征在于所述的处理器连接有一个USB接口。
专利摘要一种以太阳能电池供电的无线定位信息装置，包括符合802.11协议信标帧广播方式的半工无线局域网接入点、一个存储器和一个太阳能电池，太阳能电池与无线局域网接入点的电源接入端连接，存储器中设置有标签信息，存储器通过处理器与无线信号发射器连接。利用无线局域网接入点广播已知地理位置的标签信息，使用者利用通用的WiFi手持装置进入无线局域网接入点的信号覆范围后，即可得到位置以及其他相关信息，无需架设完整的地面网络，采取最基本的WiFi接入点单向发射界面就可提供位置相关内容信息服务，系统相对便宜，位置信息标签的有效范围能够被规划调整。采用了太阳能电池为接入点提供电源，可不依赖于电力线的供电。
文档编号H02J7/00GK202103856SQ20112022115
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月27日 优先权日2011年6月27日
发明者林碧辉, 罗博特·顾, 黄世蔚 申请人:林碧辉, 罗博特·顾, 黄世蔚