本实用新型涉及无线通信和物联网
技术领域：
，特别是涉及一种信号中继器和信号中继系统。
背景技术：
：电子标签是物联网设备的重要组成部分，通过它将人和物绑定在一起，唯一的编号发送到标签接收器上，达到接入网络的目的，实现信息连网。例如，在使用有源电子标签时，一般都是在Sub1G(小于1G的频率)的通信技术频段工作，目前常用的移动设备中并不集成Sub1G频段的有源标签接收单元。因此，难以通过常用的移动设备获取电子标签的信息。技术实现要素：基于此，有必要针对传统的方式难以通过移动设备获取电子标签的信息的问题，提供一种信号中继器和信号中继系统。一种信号中继器，包括微处理器、标签接收器和无线通信装置；标签接收器与微处理器的通用输入输出接口连接，无线通信装置与微处理器的通信接口连接；标签接收器用于接收电子标签的信号并传输至微处理器，无线通信装置用于向外界发送微处理器中的电子标签的信号。根据上述信号中继器，通过构造微处理器、标签接收器和无线通信装置的连接结构，微处理器通过标签接收器接收电子标签的信号，将电子标签的信号进行转换，通过无线通信装置向外界发送，无线通信装置的无线信号可以被移动终端所接收，使移动终端能够获取电子标签的信号，而且该信号中继器结构简单，成本低廉，适用于各种电子标签。在其中一个实施例中，信号中继器还包括相互连接的电池和充电电路；电池与微处理器的电源接口连接，充电电路用于通过数据线与外部电源连接。在其中一个实施例中，信号中继器还包括相互连接的电池和电压检测装置；电池与微处理器的电源接口连接，电压检测装置与微处理器的模数转换接口连接，用于检测电池的电压信号并传输至微处理器。在其中一个实施例中，信号中继器还包括外围复位电路，外围复位电路与微处理器的复位接口连接。在其中一个实施例中，信号中继器还包括提示装置，提示装置与微处理器的通用接口连接。在其中一个实施例中，提示装置包括声音提示装置或灯光提示装置；声音提示装置与微处理器的通用接口连接；或者，灯光提示装置与微处理器的通用接口连接。在其中一个实施例中，无线通信装置包括蓝牙通信装置或WiFi通信装置。在其中一个实施例中，信号中继器还包括触摸面板，触摸面板与信号中继器的外壳一体成型，用于产生触发信号并传输至微处理器。一种信号中继系统，包括多个电子标签和如上的信号中继器；信号中继器通过标签接收器与各电子标签进行通信。根据上述信号中继系统，通过构造电子标签、微处理器、标签接收器和无线通信装置的连接结构，微处理器通过标签接收器接收电子标签的信号，将电子标签的信号进行转换，通过无线通信装置向外界发送，无线通信装置的无线信号可以被移动终端所接收，使移动终端能够获取电子标签的信号，而且该信号中继系统结构简单，成本低廉，适用于各种电子标签。在其中一个实施例中，信号中继系统还包括移动终端，用于接收无线通信装置发送的电子标签的信号。附图说明图1为一个实施例的信号中继器的结构示意图；图2为另一个实施例的信号中继器的结构示意图；图3为又一个实施例的信号中继器的结构示意图；图4为再一个实施例的信号中继器的结构示意图；图5为一个实施例的包括外围复位电路的信号中继器的结构示意图；图6为一个实施例的包括提示装置的信号中继器的结构示意图；图7为一个实施例的信号中继系统的结构示意图；图8为另一个实施例的信号中继系统的结构示意图；图9为一个实施例的信号中继系统在具体应用场景下的结构示意图。具体实施方式为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。参见图1所示，为一个实施例的信号中继器的结构示意图，在该实施例中，信号中继器包括微处理器100、标签接收器200和无线通信装置300；标签接收器200与微处理器100的通用输入输出接口连接，无线通信装置300与微处理器100的通信接口连接；标签接收器200用于接收电子标签的信号并传输至微处理器100，无线通信装置300用于向外界发送微处理器100中的电子标签的信号。在本实施例中，通过构造微处理器100、标签接收器200和无线通信装置300的连接结构，微处理器100通过标签接收器200接收电子标签的信号，将电子标签的信号进行转换，通过无线通信装置300向外界发送，无线通信装置300的无线信号可以被移动终端所接收，使移动终端能够获取电子标签的信号，而且该信号中继器结构简单，成本低廉，适用于各种电子标签。在一个实施例中，如图2所示，信号中继器还包括相互连接的电池410和充电电路420；电池410与微处理器100的电源接口连接，充电电路420用于通过数据线与外部电源连接。在本实施例中，电池410可以为微处理器100进行供电，便于信号中继器在携带移动时使用，而且，通过充电电路420连接外部电源可以对电池410进行充电，保证电池410持续可用。可选的，电池410可以是可充电的锂电池，充电电路420的对外充电接口可以兼容移动终端通用接口，如USB接口等，在连接外部电源时可以使用移动终端的数据线和电源适配器进行充电，无需使用专用数据连接线，提高充电电路420的适用性。在一个实施例中，如图3所示，信号中继器还包括相互连接的电池410和电压检测装置430；电池410与微处理器100的电源接口连接，电压检测装置430与微处理器100的模数转换接口连接，用于检测电池410的电压信号并传输至微处理器100。在本实施例中，电压检测装置430与电池410连接，可以检测电池410的电压信号并传输至微处理器100，微处理器100通过模数转换接口ADC接口将电压检测装置430检测得到的电压模拟信号转换为电压数字信号进行处理，判断电池410的剩余电量，进而实现低电节能模式。可选的，电压检测装置可以采用外围采样电路，也可以集成在微处理器100中；微处理器100在判定电池410的剩余电量不足时，可以自动进入休眠模式。在一个实施例中，如图4所示，信号中继器还包括外围复位电路500，外围复位电路500与微处理器100的复位接口连接。在本实施例中，外围复位电路500与微处理器100的复位接口连接，用于对微处理器100进行复位操作，防止微处理器100死机。在一个实施例中，如图5所示，信号中继器还包括提示装置600，提示装置600与微处理器100的通用接口连接。在本实施例中，微处理器100可以控制标签接收器200和无线通信装置300的工作状态，提示装置600与微处理器100的通用接口连接，可以用于提示微处理器100、标签接收器200和无线通信装置300的工作状态，便于用户根据提示对信号中继器进行操作。在一个实施例中，提示装置600包括声音提示装置或灯光提示装置；声音提示装置与微处理器100的通用接口连接；或者，灯光提示装置与微处理器100的通用接口连接。在本实施例中，声音提示装置或灯光提示装置可以设置多种不同的工作模式，用于表示微处理器100、标签接收器200和无线通信装置300的不同工作状态。可选的，声音提示装置600可以是蜂鸣器等，灯光提示装置600可以是多色LED灯等，提示装置600也可以是声光告警装置，可以用于发出灯光提示信号和声音提示信号。具体的，在微处理器100处于睡眠状态时，LED灯灭；在微处理器100被唤醒或者空闲60秒时，LED灯亮50ms，灭1s，发光颜色为蓝色，同时无线通信连接建立时，发光颜色为绿色；在微处理器100通过标签接收器200接收到电子标签的信号时，LED灯亮50ms，灭3s，发光颜色为蓝色，同时无线通信连接建立时，发光颜色为绿色；在微处理器100的供电电量低于预设值时，LED灯转为红灯闪烁；在对微处理器100的电池进行充电时，LED灯转为红灯常亮，电量充满时，LED灯转为绿灯常亮；在微处理器100接收到的电子标签的信号出现异常时，LED灯转为红灯亮100ms，灭1s，同时蜂鸣器响。在一个实施例中，无线通信装置300包括蓝牙通信装置或WiFi通信装置。在本实施例中，微处理器100可以通过蓝牙通信装置或Wifi通信装置与外界进行无线通信，一般的移动终端均可以接收此两种形式的无线信号，进而获取电子标签的信息。以蓝牙通信装置为例，在蓝牙通信连接建立时，微处理器100可以将接收到的电子标签的信号转换成相应的蓝牙信号向外界发送，灯光提示装置600若为多色LED灯，蓝牙连接时的发光颜色可以是绿色。在一个实施例中，如图6所示，信号中继器还包括触摸面板700，触摸面板700与信号中继器的外壳一体成型，用于产生触发信号并传输至微处理器100。在本实施例中，触摸面板700可以用于触摸并产生触发信号，触发信号可以对信号中继器进行调节，如激活或休眠微处理器100，开启或关闭标签接收器200及无线通信装置300等，触摸面板700与信号中继器的外壳一体成型，无需在信号中继器上设置按钮，保证信号中继器外观的完整性。可选的，触摸面板700可以是电容式触摸板等。参见图7所示，为一个实施例的信号中继系统的结构示意图，在该实施例中，信号中继系统包括多个电子标签800和如上的信号中继器；信号中继器通过标签接收器与各电子标签进行通信。在本实施例中，通过构造电子标签、微处理器、标签接收器和无线通信装置的连接结构，微处理器通过标签接收器接收电子标签的信号，将电子标签的信号进行转换，通过无线通信装置向外界发送，无线通信装置的无线信号可以被移动终端所接收，使移动终端能够获取电子标签的信号，而且该信号中继系统结构简单，成本低廉，适用于各种电子标签。在一个实施例中，如图8所示，信号中继系统还包括移动终端900，用于接收无线通信装置300发送的电子标签的信号。在本实施例中，移动终端900与信号中继器中的无线通信装置300进行无线通信，接收无线通信装置300发送的电子标签的信号，实现移动终端获取电子标签的信号。可选的，移动终端900可以包括智能手机、笔记本、平板电脑、智能手表等终端设备中的至少一种，可与无线通信张志300进行通信。在一个实施例中，信号中继系统可以应用在车辆有源电子标签识别的场景中。参见图9所示，信号中继系统包括微处理器MCU、标签接收器、蓝牙通信装置、锂电池、充电电路、电压检测装置、复位电路、提示装置、电容触摸面板、有源电子标签和移动终端等；上述微处理器MCU、标签接收器、蓝牙通信装置、锂电池、充电电路、电压检测装置、复位电路、提示装置封装在信号中继器的外壳内，电容触摸面板与信号中继器的外壳一体成型，有源电子标签设置在车辆上。在电容触摸面板发生触摸事件后，产生触发信号，唤醒微处理器MCU、标签接收器以及蓝牙通信装置，标签接收器开始接收车辆的有源电子标签的信号，并通过蓝牙通信装置上传到移动终端，从而实现车辆的有源电子标签的中继作用。锂电池、充电电路用于电路供电，可以用普通USB适配器5V充电，充满只需5小时，充满后可以使用48小时。电压检测装置是采用外围采样电路对锂电池的电压进行检测，并将检测数据通过ADC接口传输至微处理器MCU，微处理器MCU通过检测得到的电池电压判断锂电池的剩余电量，进而实现低电节能模式。复位电路可以对微处理器MCU进行复位操作，防止微处理器MCU死机，可以采用外围电路实现。蓝牙通信装置通过数据线路与微处理器MCU的UART接口连接，激活后发送广播数据包，在与移动终端建立通信连接后，可以将数据传输至移动终端，并在移动终端上显示相应的数据；在车辆有源电子标签的应用场景中，还可以在移动终端上设置一个专用的APP，用于显示车辆有源电子标签的相关信息。标签接收器可以用于搜索接收Sub1G有源电子标签的信号，并且储存在微处理器MCU的缓存中，通过蓝牙通信装置发送到移动终端进行显示。电容触摸面板和信号中继器的外壳一体成型，电容触摸面板的特定位置被触摸即可实现激活、休眠等功能，无需另外设置按钮，保证信号中继器的外观完整性。提示装置可以采用蜂鸣器和多色LED灯实现，在电容触摸面板产生触发信号使微处理器MCU、标签接收器、蓝牙通信装置进入休眠、激活时均有声光提示；具体的，在微处理器MCU处于睡眠状态时，LED灯灭；在微处理器100被唤醒或者空闲60秒时，LED灯亮50ms，灭1s，发光颜色为蓝色，同时蓝牙通信连接建立时，发光颜色为绿色；在微处理器MCU通过标签接收器接收到有源电子标签的信号时，LED灯亮50ms，灭3s，发光颜色为蓝色，同时蓝牙通信连接建立时，发光颜色为绿色；在微处理器MCU的供电电量低于预设值时，LED灯转为红灯闪烁；在对微处理器MCU的电池进行充电时，LED灯转为红灯常亮，电量充满时，LED灯转为绿灯常亮；在微处理器MCU接收到的有源电子标签的信号出现异常时，LED灯转为红灯亮100ms，灭1s，同时蜂鸣器响，在蜂鸣器响时，通过电容触摸面板的触发可以控制取消信号异常的报警。在车辆有源电子标签的应用场景中，微处理器MCU中的存储介质中可以有已登记的正规车辆的有源电子标签的信息列表，在通过标签接收器接收到目标车辆的有源电子标签信息时，可以将其进行解析，并与储存的有源电子标签的信息列表中的信息进行比较，若与列表中的信息均不相符，表明该有源电子标签信息对应的车辆未进行登记，属于黑车，此时可以通过提示装置进行报警提示，微处理器MCU在接收到有源电子标签的信息后，可以按照下方的标签数据格式进行筛选和过滤，将有效的标签数据通过蓝牙信号形式上传至移动终端，以数据帧的格式传输，其具体格式如下：字段功能码(1字节)标签ID(4字节)参数1(1字节)参数1(1字节)校验和(1字节)含义帧功能识别码进行加密处理后的ID加密随机数备用累加和实例0x0A0x123456780Xxx0x000Xxx另外，信号中继器还可以通过蓝牙通信装置接收移动终端发送的操作指令，如获取信号中继器的电池电量、获取数据格式版本号、设置有源电子标签搜索列表以及设置信号中继器的运行参数等，实现信号中继器与移动终端的多方面的交互过程。在信号中继器接收到移动终端发送的启动特定采集搜索指令后，停止直接输出接收到的有源电子标签信息，只有收到在有源电子标签搜索列表中的有源电子标签信息时才输出对应的有源电子标签信息，并立刻向该有源电子标签发送“标签工作模式设置”指令，指令格式如下所示，使有源电子标签切换工作模式，提高有源电子标签发送数据的频率，以便与对该有源电子标签对应的车辆进行实时的追踪稽查；此时标签接收器同时具备发送信号的功能，也可以称为标签收发器。字段功能码(1bytes)标签ID(4bytes)周期(12bits)次数(4bits)备注含义工作模式设置标签ID发送周期单位ms持续次数单位10次模式设置帧实例0x8A0x123456780x2000xF周期512ms，持续150次信号中继器是一款便携式低功耗设备，对功耗的管理是非常严格的。因此实现低功耗功能是必要的，信号中继器中的蓝牙通信装置采用低功耗蓝牙设备，而且只有与移动终端建立蓝牙通信连接以后，才唤醒标签接收器的信号接收功能，未有蓝牙通信连接时进入低功耗省电模式；另外，可以通过电容触摸开关来强制唤醒或者重新进入休眠模式。上述组件的组合实现了对Sub1G有源电子标签搜索、蓝牙连接、蓝牙转发、低功耗超长待机、触摸激活/休眠等功能。信号中继器的一般工作流程如下：触摸信号中继器外壳上的电容触摸面板，信号中继器被激活唤醒，蓝牙通信装置开始工作并发送广播数据包，移动终端连接上信号中继器的蓝牙信号后，标签接收器开始工作，接收有源电子标签的数据帧内容，通过蓝牙通信装置转发到移动终端，实现信号中继功能。信号中继器通过锂电池供电，电池电压通过电压检测装置被微处理器的ADC接口实时监控，当出现低电或者容量不够的情况时，通过蓝牙或者声光提示装置提示用户进行电池充电操作。在上述各实施例中，只是举例说明了信号中继器和信号中继系统的具体工作过程，上述各个部件可以利用已有的硬件产品来实现相应的功能，但本实用新型的改进并不在于信号中继器和信号中继系统中对数据处理过程的改进，而是利用各个组件及其连接关系来实现本实用新型的功能。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“其中一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例中以合适的方式结合。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。当前第1页1 2 3