无源蓝牙信标及发射系统的制作方法

本实用新型技术与通信领域，尤其涉及一种无源蓝牙信标及发射系统。

背景技术：

随着科技的发展和服务的需求，越来越多的设备终端需要定位服务，在室内设备定位服务中传统的GPS定位由于无线电波太弱无法穿透建筑物，加之耗电速度太快使之无法提供良好的服务，而蓝牙信标作为一种新兴的定位服务体现出与其他定位服务的极大优势，蓝牙发射的无线电波穿透力强，可以穿过建筑物，其中蓝牙信标具有启动速度快和信息发送距离远的优点。

在解决了信号传输速度和传输距离的问题后，针对蓝牙信标充电的问题又亟待解决。传统的无线充电设备，例如，无线充电LED灯，无线充电手表，无线充电鼠标，无线充电键盘采用的充电方式均为先使用无线充电传输技术先对其内部电池进行充电后，再由电池给设备提供电能。采用这种方法对设备进行充电时，首先要求设备本身包括电池，使得设备结构复杂增加生产成本，其次在电池使用寿命到达或出现损坏，则需要将电池进行更换，用户使用起来非常的不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种无源蓝牙信标及发射系统，能够解决传统蓝牙信标需要使用备用供电设备的问题，有效降低蓝牙信标的功耗以及节约成本。

为达到上述目的，本实用新型提供一种无源蓝牙信标，包括无线电能接收模块、电源控制模块和蓝牙模块；

所述电源控制模块连接于所述无线电能接收模块与所述蓝牙模块之间，所述无线电能接收模块用于接收无线电并转化为交流电，以及将所述交流电转化为用于直接驱动所述蓝牙模块的直流电发送给所述电源控制模块；所述电源控制模块用于在接收到所述直流电时直接启动所述蓝牙模块发送蓝牙射频信号。

本实用新型实施例公开的无源蓝牙信标利用无线电能接收模块将接收的无线电转化为交流电，以及将交流电直接转化为驱动蓝牙模块的直流电，不需要经过内部电池等储能单元便可为启动蓝牙信标工作，发送蓝牙信标标识信息。解决了传统蓝牙信标需要使用电池等电源设备供电所带来的成本高以及更换麻烦等问题，实现真正意义上的无源蓝牙信标，能够有效降低蓝牙信标的功耗以及节约成本。

作为上述方案的改进，所述无线电能接收模块包括无线接收单元和整流滤波单元；

所述无线接收单元将接收的无线电转化为交流电，所述整流滤波单元连接所述无线接收单元用于将所述交流电转换为直流电。

作为上述方案的改进，所述无线接收单元包括无线接收天线和变压器；

所述变压器的输入端连接所述无线接收天线，所述变压器的输出端连接所述整流滤波单元。

作为上述方案的改进，所述蓝牙模块包括蓝牙信标控制单元以及所述蓝牙信标控制单元连接的蓝牙信标发送单元；

所述蓝牙信标发送单元在所述蓝牙信标控制单元的作用下发送所述蓝牙射频信号。

作为上述方案的改进，所述蓝牙信标发送单元发送的蓝牙射频信号中的信标标识信息包含所述蓝牙信标身份识别的识别码。

本实用新型实施例还公开了一种无源蓝牙信标发射系统，包括用于发射无线电的发射机以及无源蓝牙信标。

作为上述方案的改进，所述发射机包括交流电源输入端、电源管理模块和无线电能发射模块，所述交流电源输入端连接所述电源管理模块与所述无线电能发射模块，所述电源管理模块用于控制所述交流电源输入端接通/断开与所述无线电能发射模块的连接，所述无线电能发射模块用于将所述交流电源输入端输入的交流电转化为无线电并发射出去。

本实用新型实施例公开的无源蓝牙信标发射系统中的发射机利用无线电能发射模块将输入的交流电转化为无线电并发射，无源蓝牙信标接收无线电并将其转化为直流电同时直接启动蓝牙信标工作，发送蓝牙信标标识信息。解决了传统蓝牙信标需要使用电池等电源设备供电所带来的成本高以及更换麻烦等问题，实现真正意义上的无源蓝牙信标，能够有效降低蓝牙信标的功耗以及节约成本。

作为上述方案的改进，所述无线电能发射模块包括整流滤波单元、高频逆变单元和无线发射单元；

所述整流滤波单元连接所述交流电源输入端与所述高频逆变单元之间，用于将所述交流电源输入端输入的交流电转换为直流电，所述高频逆变单元连接所述无线发射单元，用于将所述直流电转化为适用于所述无线发射单元的高频交流电，所述无线发射单元将所述高频交流电转化为无线电并发射。

作为上述方案的改进，所述无线发射单元包括变压器和无线发射天线，所述变压器的输入端连接所述高频逆变单元，所述变压器的输出端连接无线发射天线。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标中无线电能接收模块的结构示意图；

图3是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标中无线接收单元的结构示意图；

图4是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标中蓝牙模块的结构示意图；

图5是本实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统的结构示意图；

图6是本实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统中发射机的结构示意图；

图7是本实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统中无线电能发射模块的结构示意图；

图8是本实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统中无线发射单元的结构示意图。

具体实施方式

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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种无源蓝牙信标(即无源蓝牙电子标签，或无源蓝牙设备)，旨在解决传统电子标签需要使用后备电池及其他有源供电方式才能工作，不能利用无线电传输后直接驱动电子标签工作的问题。

本实用新型提供的无源蓝牙信标利用现有远距离无线充电技术，利用低功耗蓝牙的低功耗特性，以及利用现有的远距离无线电传输技术将无线电波转换为电能直接给蓝牙信标的低功耗蓝牙模块供电，无需使用其他的电池等储能设备，实现了无需电源供电，直接由远距离无线电传输进行供电并启动蓝牙模块工作的功能。蓝牙模块工作后开始向外发送蓝牙广播信息，蓝牙广播信号中包含有蓝牙信标身份的ID码，用户端(一般是手机或蓝牙网关设备)收到蓝牙信标的身份识别码后，识别蓝牙信标的身份，并可以通过接收到的蓝牙信标的信号强度，判定蓝牙信标的具体位置，从而实现对蓝牙信标的定位功能。当发射无线电波的外部发射机停止工作或无源蓝牙信标远离无线发射机时，无源蓝牙信标停止工作，停止发送广播信息，用户端识别到的电子标签消失。因此，本实用新型可以实现利用远距离无线电传输技术快速启动和停止蓝牙广播设备 (蓝牙信标)的功能，实现蓝牙信标的快速广播与快速停止，适合于不需要实时监控的电子标签应用场合。本实用新型提供的无源蓝牙信标具有使用方便、接收距离远、无需电池供电等优点。

下面，结合实施例对本实用新型提供的无源蓝牙信标进一步进行详细描述。

参见图1，图1是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标的结构示意图。所述无源蓝牙信标包括无线电能接收模块1、电源控制模块2和蓝牙模块3。

所述电源控制模块2连接于所述无线电能接收模块1与所述蓝牙模块3之间，所述无线电能接收模块1用于接收无线电并转化为交流电，以及将所述交流电转化为供所述蓝牙模块3充电的直流电后发送给所述电源控制模块2；所述电源控制模块2用于在接收到所述直流电能时启动所述蓝牙模块3，所述蓝牙模块3用于在启动时发送带信标标识信息的蓝牙射频信号；所述无线电能接收模块1利用远距离无线传输技术接收无线电，通过所述电源控制模块2将所述无线电转化为直流电后直接驱动所述蓝牙模块3发送蓝牙射频信号，不需要经过电池等储能器件储能后再提供电能。

参考图2，图2是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标中无线电能接收模块1的结构示意图。所述无线电能接收模块1包括无线接收单11和整流滤波单元12；

所述无线接收单元11将接收的无线电转化为交流电，所述整流滤波单元12 连接所述无线接收单元11用于将所述交流电转换为直流电。

参考图3，图3是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标中无线接收单元 11的结构示意图。所述无线接收单元11包括无线接收天线110和变压器111；所述变压器111的输入端连接所述无线接收天线110，所述变压器111的输出端连接所述整流滤波单元12。

参考图4，图4是本实用新型实施例1中一种无源蓝牙信标中蓝牙模块3的结构示意图。所述蓝牙模块3包括蓝牙信标控制单元31以及所述蓝牙信标控制单元31连接的蓝牙信标发送单元32；

所述蓝牙信标发送单元32在所述蓝牙信标控制单元31的作用下发送所述蓝牙射频信号。

具体的，所述蓝牙信标发送单元32发送的蓝牙射频信号中的信标标识信息包含所述蓝牙信标身份识别的识别码。

本实用新型实施例公开的无源蓝牙信标采用无线接收天线110和变压器111 利用磁耦合技术及磁共振技术将接收的无线电转化为交流电，整流滤波单元12 将交流电转化为供蓝牙信标控制单元31充电的直流电，蓝牙信标发送单元32 在蓝牙信标控制单元31的作用下发送所述蓝牙射频信号的方式，使得无源蓝牙信标不需要经过内部电池等储能单元便可为启动蓝牙信标工作，发送蓝牙信标标识信息。解决了传统蓝牙信标需要使用电池等电源设备供电所带来的成本高以及更换麻烦等问题，实现真正意义上的无源蓝牙信标，能够有效降低蓝牙信标的功耗以及节约成本。

可见，本实施例提供的无源蓝牙信标利用蓝牙低功耗的来实现电子标签功能，通过低功耗蓝牙模块对外广播唯一的具有蓝牙设备身份标识的广播信息，从而实现对蓝牙电子标签的唯一标记功能。本实施例提供的无源蓝牙信标的最大优势是采用无线电传输技术直接驱动低功耗蓝牙信标的工作方式，无需使用外部电池供电，实现了真正意义上的无源蓝牙电子标签功能。本实施例提供的无源蓝牙信标将无线电转化为直接驱动蓝牙信标内部蓝牙信标发送单元的直流电，采用直接供电的方式驱动蓝牙信标工作，将蓝牙信标标识信息发送出去，不需要经过电池等储能器件储能后再提供电能。蓝牙射频信号中包含有蓝牙信标身份的ID码，用户端(一般是手机或蓝牙网关设备)收到蓝牙信标的身份识别码后，识别蓝牙信标的身份，并可以通过接收到的蓝牙信标的信号强度，判定蓝牙信标的具体位置，从而实现对蓝牙信标的定位功能。

具体应用时，可以将本实施例提供的无源蓝牙信标可以应用于工厂设备的统计管理和定位应用中。例如，将无源蓝牙信标贴在工厂每一台设备上，当外部无线发射机未开启或不在无线传输的有效距离内时，无源蓝牙信标不能工作，不能提供电子标签的功能；当外部无线发射机开机后并在无线传输的有效距离内时，每一台设备上的无源蓝牙信标通过无线接收单元获得电能，启动内部的低功耗蓝牙模块，开始广播蓝牙信标标识信息，实现对每一台设备开启电子标签功能。此时，用户端(一般为手机或蓝牙网关设备)，开启蓝牙并搜索蓝牙电子标签，获得每一台无源蓝牙信标的身份识别码，并通过每个无源蓝牙信标发送蓝牙广播信号的强度等信息计算出蓝牙信标的距离和具体位置信息，从而得出工厂内每个无源蓝牙信标所对应的每一台设备的位置和距离信息。用户系统通过能否收到无源蓝牙信标的标识信息来判断每一个无源蓝牙信标的在线状态，从而得出工厂内每一台设备的状态信息。

另外，还可以将本实施例提供的无源蓝牙信标可以应用于资产管理设备中。设备资产管理系统中一般并不需要实时知道每一台设备在每一时刻的状态信息，一般情况下只需要在进行设备资产统计时，才需要获取每一台设备的状态信息。本实施例提供的无源蓝牙信标非常适合这种应用场合。将实施例提供的无源蓝牙信标安装在每一台资产设备上，当外部发射机不工作时，无源蓝牙信标没有电能，无法正常工作，因此不发送蓝牙信标身份识别信息，设备显示处于离线状态。当外部发射机启动并工作时，无源蓝牙信标通过远距离无线电传输技术获得电能，直接启动内部低功耗蓝牙模块，将蓝牙信标身份标识信息发送出去，用户接收端收到无源蓝牙信标的标识信息后，更新设备的状态信息，并将设备状态信息发送到服务器，并将设备状态信息更新到设备管理系统客户端，从而实现对资产设备状态的管理，用户端还可以利用接收端的无源蓝牙信标的信号强度计算出每一个蓝牙信标的具体位置，从而实现对资产设备的定位功能。

参考图5，图5是本实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统的结构示意图。在该实施例中，提供的无源蓝牙信标发射系统包括发射机100以及无源蓝牙信标200，其中，所述无源蓝牙信标200采用实施例1所述的无源蓝牙信标结构。所述发射机100用于发射无线电，所述无源蓝牙信标200用于接收所述无线电，并直接转化为驱动无源蓝牙信标200内部的蓝牙模块工作的直流电，从而驱动无源蓝牙信标200将蓝牙信标标识信息发送出去，不需要经过电池等储能器件储能后再提供电能。

参考图6，图6是本实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统中用于发射无线电的发射机100的结构示意图。在该实施例中，提供的发射机100包括交流电源输入端10、电源管理模块20和无线电能发射模块30。

所述交流电源输入端10连接所述电源管理模块20与所述无线电能发射模块30，所述电源管理模块20用于控制所述交流电源输入端10接通/断开与所述无线电能发射模块30的连接，所述无线电能发射模块30用于将所述交流电源输入端10输入的交流电转化为无线电并发射出去。

参考图7，图7是本实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统中无线电能发射模块30的结构示意图。所述无线电能发射模块30包括整流滤波单元 301、高频逆变单元302和无线发射单元303；

所述整流滤波单元301连接所述交流电源输入端10与所述高频逆变单元 302之间，用于将所述交流电源输入端10输入的交流电转换为直流电，所述高频逆变单元302连接所述无线发射单元303，用于将所述直流电转化为适用于所述无线发射单元303的高频交流电，所述无线发射单元303将所述高频交流电转化为无线电并发射。

参考图8，图8是实用新型实施例2中一种无源蓝牙信标发射系统中无线发射单元303的结构示意图。所述无线发射单元303包括变压器3031和无线发射天线3032，所述变压器3031的输入端连接所述高频逆变单元302，所述变压器 3031的输出端连接无线发射天线3032。

本实用新型实施例公开的无源蓝牙信标发射系统中用于发射无线电的发射机通过电源管理模块20控制交流电源输入端10是否与无线电能发射模块30进行供电，其中无线电能发射模块30中的整流滤波单元301连接交流电源输入端 10与高频逆变单元302之间，用于将交流电源输入端10输入的交流电转换为直流电；高频逆变单元302连接无线发射单元303中的变压器3031，用于将直流电转化为适用于无线发射单元303的高频交流电，使得无线发射单元303将交流电转化为无线电并发射，无源蓝牙信标接收无线电并将其转化为可直接驱动蓝牙信标工作的直流电，采用直接供电的方式驱动蓝牙信标发送蓝牙信标标识信息。解决了传统蓝牙信标需要使用电池等电源设备供电所带来的成本高以及更换麻烦等问题，实现真正意义上的无源蓝牙信标，能够有效降低蓝牙信标的功耗以及节约成本。本实用新型实施例公开的无源蓝牙信标发射系统中用于发射无线电的发射机100还可实现当发射无线电的外部发射机100停止工作或无源蓝牙信标200远离无线发射机时，无源蓝牙信标200停止工作，停止发送广播信息，用户端识别到的电子标签消失。实现了利用远距离无线电传输技术快速启动和停止蓝牙广播设备(蓝牙信标)的功能，即实现了蓝牙信标的快速广播与快速停止，适合于不需要实时监控的电子标签应用场合。

以上仅是本实用新型的较佳实施方式，应当指出的是，上述较佳实施方式不应视为对本实用新型的限制。本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。