专利名称：：基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置及其能耗控制方法
技术领域：
：本发明涉及一种基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，可用于矿井、火灾、地震等遇难人员的搜寻定位。
背景技术：
：无线唤醒是一种能从远处把处于半休眠中的无线接收机唤醒的技术，这里的半休眠是指无线接收机处于低占空比工作状态，即大部分时间是休眠，只有极短时间是工作的。无线搜寻定位装置由于应用的特殊性，如何减少耗电量，延长此类设备的电池的待机时间，成为本领域技术人员研究的方向。
发明内容本发明的目的在于提供一种耗电低的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置。为达上述目的，本发明采用如下技术方案一种基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，包括天线；与天线相连接的无线收发单元；与无线收发单元相连的唤醒定时器，用于为无线收发单元提供定时唤醒信号；与无线收发单元相连的判断逻辑电路，用于判断无线收发单元从天线接收到的数据的是否正确，如果正确则将数据发送至微处理器；微处理器，与判断逻辑电路相连，用于处理和分析判断逻辑电路传输的数据，向无线收发单元提供需要由天线发送的数据。进一步地，所述唤醒定时器与微处理器相连接，通过所述微处理器对唤醒定时器进行时间设置。进一步地，还包括电源模块，所述电源模块与无线收发单元、唤醒定时器、判断逻辑电路、微处理器相连接并为其提供电力。进一步地，还包括一外壳，所述电源模块、无线收发单元、唤醒定时器、判断逻辑电路、微处理器置于该外壳内。进一步地，还包括设于所述外壳上的指示灯和按键，所述指示灯和按键与微处理器相连。进一步地，所述无线收发单元、判断逻辑电路、唤醒定时器集成在一个集成电路中。一种无线搜寻定位装置的能耗控制方法，采用上述基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，包括以下步骤1)唤醒定时器定时唤醒无线收发单元，如果无线收发单元收到的信号强度超过设定的域值，则唤醒判断逻辑电路；2)判断逻辑电路判断接收到的帧结构是否符合条件，若否，则放弃接收继续睡眠；若是，则经判断逻辑电路处理后，唤醒微处理器；3)微处器处理收到的数据。本发明具有以下优点1、采用无线唤醒技术，使得无线搜寻定位装置的耗电极低，从根本上延长了电池的寿命;而且常态下不发送任何信号，所以不会对周边造成无线电波的污染，而传统的一些定位设备需要定时地发送信息。2、本发明通过一个独立于微处理器以外的唤醒定时器，它可以直接控制无线收发电路的休眠和工作时间，这种结构与使用传统的微处理器内部定时器控制相比功耗低而且控制反应速度快。3、本发明通过一个独立于微处理器以外的逻辑判断电路直接判断无线接收信息的正确性，这种结构与传统的微处理器来判断逻辑的方式相比，不但减少了接收机的无用待机时间，而且可以让微处理器处于休眠，减少功耗。图1为本发明实施例原理图2为本发明实施例外壳示意图3为本发明实施例能耗分层结构示意图4为本发明实施例能耗控制流程；图5为本发明实施例无线唤醒时序图。具体实施例方式如图1所示，一种基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，包括天线l;与天线1相连接的无线收发单元2;与无线收发单元2相连的唤醒定时器4，用于为无线收发单元2提供定时唤醒信号；与无线收发单元2相连的判断逻辑电路3，用于判断无线收发单元2从天线1接收到的数据的是否正确，如果正确则将数据发送至微处理器(MCU)5;微处理器5，用于处理和分析判断逻辑电路3传输的数据，向无线收发单元2提供需要由天线1发送的数据。其中，所述唤醒定时器4与微处理器5相连接，通过所述微处理器5对唤醒定时器4进行时间设置。其中，还包括电源模块6，所述电源模块6与无线收发单元2、判断逻辑电路3、唤醒定时器4、微处理器5相连接并为其提供电力。所述述电源模块6可以采用电池，以方便随身携带。其中，判断逻辑电路3可以采用现场可编程门阵列(FPGA，Fie1d-programmab1egatearray)电路。如图2所示，还包括一外壳，所述电源模块6、无线收发单元2、唤醒定时器4、判断逻辑电路3、微处理器5置于该外壳内。此外，天线l可以采用内置天线，并内置于该外壳内。其中，所述外壳上的指示灯7和按键8，所述指示灯7和按键8与微处理器5相连。其中，所述无线收发单元2、判断逻辑电路3、唤醒定时器4集成在一个集成电路中。对本实施例提供的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置的操作非常简单，通过面板上一个按键8和一个指示灯7，可设定按键不动为常态，并且处于接收应答状态；按键8按下时为搜寻呼叫状态，能发射无线呼叫信号并等待接收应答信号。使用时，采用上述两个基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，将其中一个为搜寻呼叫器，另一个为接收应答器。搜寻呼叫器和接收应答器结构完全一致，由功能按键8决定其工作方式。作为接收应答器时通常处于休眠状态，搜寻时，其工作过程如下1)搜寻呼叫器主动发出无线呼叫信号；2)接收应答器被无线呼叫信号唤醒后，闪亮其指示灯7表示收到了呼叫信号；3)接收应答器返回一个应答信号给搜寻机；4)搜寻机收到应答信号后闪亮指示灯7，表示收到应答。上述工作过程中，如果搜救人员按下按键8，指示灯7闪亮，则表示被搜寻目标在通讯距离范围内，反之，目标不在搜寻范围内。为使功耗尽可能地降低，本实施例提供的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，在硬件上采用能耗分层控制结构，如图3所示，无线收发单元2、唤醒定器器4为第一能耗层，FPGA判断逻辑电路3为第二能耗层，微处理器5为第三能耗层。其中，无线收发单元2包括射频(RF)收发模块、信号场强检测器(RSSI)，通过唤醒定器器4定时地醒来侦听无线信道是否有呼叫信号。RSSI可用来滤除信号强度低于设定值的干扰信号，从而减少不必要的苏醒以节省电能。由于射频(RF)收发模块、信号场强检测器(RSSI)均为现有技术，因此省略对该部分的详细描述。能耗分层控制流程如图4所示，具体描述如下-1)唤醒定时器定时唤醒无线收发单元，无线收发单元的射频(RF)收发模块接收信号，经场强检测器(RSSI)判断该信号足够强，超过了设定的域值时，则唤醒第二能耗层的FPGA判断逻辑电路，进入步骤2);否则滤除，转步骤l);2)FPGA判断逻辑电路判断帧结构是否符合条件，若不是自己要收的信息帧，则放弃接收继续睡眠，转步骤l);若判断逻辑电路判断帧结构符合条件，则经判断逻辑电路处理后，唤醒第三能耗层的MCU;3)MCU对收到的数据作进一步处理。新一代的MCU功耗已做得很低，其内部有能耗控制逻辑，各功能模块不工作时都可以进入休眠模式。本实施例中，可采用433MHz频段的无线通信模块和无线唤醒协议，发送的数据帧格式如下表所示<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>无线唤醒的收发时序图如图5所示，有效接收时间t—RX必须大于发送信号的帧间隔时间Tl，否则接收机可能会漏掉要接收的帧。而Tl是由TX发送的唤醒数据帧时长TX和空闲(IDEU时长决定的。接收机醒来时，若在t—RX时隙内没发现有效的搜寻帧，则马上又进入睡眠，如图5中A时刻所示。如果在t一RX时隙内发现有效的搜寻帧，而且数据己全部收到，则马上睡眠，没必要等t一RX全部结束时才结束，如图5中B时刻所示，图中Bl为可能的RX延时。如果在t—RX时隙内发现有效的帧，t—RX全部结束时数据还未收完，则必须等到全部接收完毕后才进入睡眠，如C时刻所示，图中C1为RX延长至TX帧尾。以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，因此不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。权利要求1.一种基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，其特征在于包括天线；与天线相连接的无线收发单元；与无线收发单元相连的唤醒定时器，用于为无线收发单元提供定时唤醒信号；与无线收发单元相连的判断逻辑电路，用于判断无线收发单元从天线接收到的数据的是否正确，如果正确则将数据发送至微处理器；微处理器，与判断逻辑电路相连，用于处理和分析判断逻辑电路传输的数据，向无线收发单元提供需要由天线发送的数据。2、根据权利要求1所述的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，其特征在于所述唤醒定时器与微处理器相连接，通过所述微处理器对唤醒定时器进行时间设置。3、根据权利要求l所述的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，其特征在于还包括电源模块，所述电源模块与无线收发单元、唤醒定时器、判断逻辑电路、微处理器相连接并为其提供电力。4、根据权利要求l所述的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，其特征在于还包括一外壳，所述电源模块、无线收发单元、唤醒定时器、判断逻辑电路、微处理器置于该外壳内。5、根据权利要求4所述的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，其特征在于还包括设于所述外壳上的指示灯和按键，所述指示灯和按键与微处理器相连。6、根据权利要求1或2所述的基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，其特征在于所述无线收发单元、判断逻辑电路、唤醒定时器集成在一个集成电路中。7、一种无线搜寻定位装置的能耗控制方法，采用权利要求1至6中任一所述基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置，其特征在于包括以下步骤1)唤醒定时器定时唤醒无线收发单元，如果无线收发单元收到的信号强度超过设定的域值，则唤醒判断逻辑电路；进入步骤2);否则滤除，转步骤l);2)判断逻辑电路判断接收到的帧结构是否符合条件，若否，则放弃接收继续睡眠，转步骤l);若是，则经判断逻辑电路处理后，唤醒微处理器，进入步骤3);3)微处器处理收到的数据。全文摘要基于无线唤醒技术的无线搜寻定位装置及其能耗控制方法，所述装置，包括天线；与天线相连接的无线收发单元；与无线收发单元相连的唤醒定时器，用于为无线收发单元提供定时唤醒信号；与无线收发单元相连的判断逻辑电路，用于判断无线收发单元从天线接收到的数据的是否正确，如果正确则将数据发送至与判断逻辑电路相连的微处理器，向无线收发单元提供需要由天线发送的数据。采用无线唤醒技术，使得无线搜寻定位装置的耗电极低，从根本上延长了电池的寿命。且通过一个独立于微处理器以外的唤醒定时器，它可以直接控制无线收发电路的休眠和工作时间，这种结构与使用传统的微处理器内部定时器控制相比功耗低而且控制反应速度快。文档编号H04B1/16GK101373981SQ200710045250公开日2009年2月25日申请日期2007年8月24日优先权日2007年8月24日发明者吴建强申请人:上海兆富通信技术有限公司