一种融合定位无线有线消息标签的制作方法

本实用新型涉及一种通信技术领域，具体涉及无线有线消息标签技术领域，特别地涉及一种融合定位无线有线消息标签。

背景技术：

在TOF-TDOA融合定位中，TOF定位包含了两个部分，一是标签节点和锚节点之间的TOF测距，二是利用这些测距信息进行标签节点的定位，现有的标签设置一般设置常开，其无法按照不同定位目标进行调整频率。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的主要目的是提供了一种融合定位无线有线消息标签。

本实用新型采用的技术方案为：

一种融合定位无线有线消息标签，包括CPU芯片、UWB定位芯片、功率放大电路、高频天线、震动传感器、频率控制开关、存储器、电源控制芯片、蓄电池以及充电管理芯片，所述CPU芯片分别与UWB 定位芯片、震动传感器、频率控制开关、存储器以及电源控制芯片分别连接，所述UWB定位芯片通过功率放大电路连接高频天线，所述电源控制芯片连接蓄电池，以及所述蓄电池连接充电管理芯片。

所述CPU芯片采用STM8L141型CPU芯片。

所述UWB定位芯片采用DWM1000型UWB定位芯片。

所述电源控制芯片采用TPS63001型电源控制芯片。

所述震动传感器采用XXW-2548型震动传感器。

本实用新型采用震动传感器，使得在监测到物体或人体移动时，才唤醒震动触发，达到省电的目的；

本实用新型采用频率控制开关，根据不同的定位目标，调整发射频率。

附图说明

图1为本实用新型的框架原理图；

图2为本实用新型中TOF-TDOA融合定位的框架原理图；

图3为本实用新型中CPU芯片的电路图；

图4为本实用新型中述UWB定位芯片的电路图；

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参照图1，本实用新型公开了一种融合定位无线有线消息标签，包括CPU芯片4、UWB定位芯片1、功率放大电路2、高频天线3、震动传感器7、频率控制开关5、存储器6、电源控制芯片8、蓄电池 9以及充电管理芯片10，其中：CPU芯片4分别与UWB定位芯片1、震动传感器7、频率控制开关5、存储器6以及电源控制芯片8分别连接，UWB定位芯片1通过功率放大电路2连接高频天线3，电源控制芯片8连接蓄电池9，蓄电池9连接充电管理芯片10。

作为优选实施例，上述CPU芯片4采用STM8L141型CPU芯片， UWB定位芯片1采用DWM1000型UWB定位芯片，电源控制芯片 8采用TPS63001型电源控制芯片，震动传感器7采用XXW-2548型震动传感器。

本实施例采用震动传感器7，使得在监测到物体或人体移动时，才唤醒震动触发，达到省电的目的；

本实施例采用频率控制开关5，根据不同的定位目标，调整发射频率。

参照图2，本实施例中，TOF定位包含两个步骤，一是标签节点和锚节点之间的TOF测距；二是利用这些测距信息进行标签节点的定位。TOF测距需要测量T1，T2，T3，T4等4个时间戳信息，并且要求在尽可能短的时间内完成，以保证所需的测量精度。

本实施例设计的TOF测距过程由标签发起，基站作为应答方。

TOF测距流程如下：

(1)标签节点周期性唤醒，并进行探询Polling(为避免信号冲突导致的测距失败，必要时标签首先需要嗅探当前是否有其他站点在发送无线信号)，标签记录发送时间TOE，并进行本地存储，这个时间是T1，包含标签TOE信息的消息格式用F1字头。在融合算法中，该探询信号可以和TDOA中的Blink信号共用无线数据包。

(2)锚节点接收到标签节点的探询信号以后，记录到达时间TOA，并将该信息转发到定位服务器，可以和TDOA共用网络协议数据包格式，也可以另外设计。如果锚节点为TDOA节点，采用 TDOA的格式；如果是TOF测距节点，此时间是T2，对应F2信息，必须在网络协议数据包中指明该消息。

(3)对于TOF锚节点，立即发送应答无线信号，此无线信号的消息字头为0xF3，锚节点记录发送时间TOE，并将该信息发送到定位服务器，必须设计新的网络消息协议格式以说明标示此信息。

(4)标签节点接收到该无线数据后，记录到达时间TOA，此时间即为T4。进行定位时，需要多个TOF，标签节点等待多个锚节点应答无线数据包，记录多个T4。

(5)标签立即将本地记录的时间T1和T4采用无线数据包发送，此无线数据包的字头为0xF4。

(6)锚节点接收到F4字头的消息，具有网络连接的且地址最小的锚节点将此信息转发到定位服务器。

(7)定位服务器进行时间组合配对，获得标签到多个锚节点的 TOF和距离。

(8)定位服务器进行定位分析计算。

(9)与TDOA定位的结果进行融合。

以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。