多功能定位基站的制作方法

本实用新型涉及定位设备技术领域，尤其涉及一种多功能定位基站。

背景技术：

目前，室外定位基本由基于卫星的定位技术实现，如美国的全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)、俄罗斯的全球卫星导航系统(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，缩写GLONASS)、中国的北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，缩写BDS)和欧洲的伽利略卫星导航系统(Galileo satellite navigation system)。而当用户进入室内时，上述系统均无法实现定位功能。

另外，室内用户对通信网络的需求也很高，用户终端需要不同的功能模块，如WiFi模块、蓝牙模块等，以实时传输数据信息，而各个模块分散布设，既占用了较大的室内空间，浪费硬件成本，又不利于用户对各个设备的管理，如何提高设备集成度，既能够精准地实现室内定位，又能够降低设备成本，方便设备维护与管理，成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种多功能定位基站，装置集成度高，其融合多功能为一体，既能够精准地实现室内定位，又能够降低设备成本，减少各模块分散布设，方便设备维护与管理。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：

一种多功能定位基站，包括：主控芯片、UWB定位系统、通信系统和电源模块，所述主控芯片分别与所述UWB定位系统、所述通信系统和所述电源模块电连接，所述UWB定位系统对待定位目标进行定位，所述主控芯片将所述待定位目标的位置信息通过所述通信系统发送至目标终端，所述通信系统集成有至少远程通信模块和近场通信模块，所述电源模块为所述主控芯片供电。

作为优选，所述UWB定位系统包括定位标签和UWB定位模块，所述定位标签设置于所述待定位目标，且用于向所述UWB定位模块发射信号，所述UWB定位模块与所述主控芯片电连接，且基于所述发射信号对待定位目标进行定位，将所述待定位目标的位置信息传输至所述主控芯片。

作为优选，所述UWB定位模块包括定位芯片和与所述定位芯片电连接的控制芯片，所述控制芯片还与所述主控芯片的串口电连接，所述定位芯片用于基于所述发射信号对待定位目标进行定位，所述控制芯片用于将待定位目标的位置信息传输至所述主控芯片。

作为优选，所述远程通信模块至少包括LoRa模块、4G模块和光模块三者其中之一，所述目标终端包括主站的监控服务端，所述主控芯片将所述待定位目标的位置信息通过所述LoRa模块、所述4G模块或所述光模块发送至主站的监控服务端。

作为优选，所述近场通信模块还包括WiFi模块和/或蓝牙模块，所述目标终端还包括用户终端，所述主控芯片将所述待定位目标的位置信息通过所述WiFi模块或所述蓝牙模块发送至用户终端。

作为优选，本实用新型多功能定位基站还包括HDMI输出模块，所述HDMI输出模块与所述主控芯片电连接，用于连接多媒体播放设备，以播放音视频信息。

作为优选，本实用新型多功能定位基站还包括机顶盒模块，所述机顶盒模块与所述主控芯片电连接，用于接收待播放的音视频信息。

作为优选，所述电源模块为电压转换模块，用于对接入的直流电进行电压转换，并传输至所述主控芯片。

作为优选，所述多功能定位基站还设有网口，所述主控芯片通过网络隔离变压器与所述网口电连接，所述网口用于连接线缆，以通过所述网口及线缆将所述待定位目标的位置信息传输至目标终端。

作为优选，本实用新型多功能定位基站还包括GPS定位模块、GLONASS模块、BDS模块、伽利略卫星导航系统模块其中至少之一，其均与所述主控芯片电连接，用于确定所述多功能定位基站的位置信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的多功能定位基站，通过UWB定位系统能够对待定位目标进行定位，提高了定位的精准度。同时，该装置还能够集成通信系统，既能够实现近场通信功能，又能够实现远距离信息传输，以将待定位目标的位置信息传输至目标终端，便于用户对待定位目标进行监控。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种多功能定位基站的硬件连接结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的第二种多功能定位基站的硬件连接结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第三种多功能定位基站的硬件连接结构示意图。

附图标记说明：

1-主控芯片；2-UWB定位系统；21-定位标签；22-UWB定位模块；221-定位芯片；222-控制芯片；3-通信系统；31-远程通信模块；311-LoRa模块；312-4G模块；313-光模块；32-近场通信模块；321-WiFi模块；322-蓝牙模块；4-电源模块；5-机顶盒模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

如图1或图2所示，本实用新型的实施例提供了一种多功能定位基站，该主控芯片1、UWB定位系统2、通信系统3和电源模块4，所述主控芯片1分别与所述UWB定位系统2、所述通信系统3和所述电源模块4电连接，所述UWB定位系统2对待定位目标进行定位，所述主控芯片1将所述待定位目标的位置信息通过所述通信系统3发送至目标终端，所述通信系统3集成有至少远程通信模块31和近场通信模块32，所述电源模块4为所述主控芯片1供电。其中，待定位目标可以是待定位的人员，也可以是待定位的物品等。

需要说明的是，UWB是Ultra Wideband的缩写，又称超宽带，其是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWB能在10米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率，抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大，发送功率非常小。低发射功率大大延长系统电源工作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小，应用面就广。

目标终端可以是主站的监控服务端，该监控服务端实时接收待定位目标的位置信息，进行显示，实现实时位置定位、历史轨迹回放、定位标签管理、电子围栏、视频联动、异常报警等功能，为电厂加强设备安全监视、预防事故、提高运行管理和经济运行水平等提供依据。

在实际应用过程中，主控芯片1的型号优选MT7620A。

本实施例提供的多功能定位基站，通过UWB定位系统2能够对待定位目标进行定位，提高了定位的精准度。同时，该装置还能够集成通信系统3，既能够实现近场通信功能，又能够实现远距离信息传输，以将待定位目标的位置信息传输至目标终端，便于用户对待定位目标进行监控，有助于实现人员安全管控，杜绝安全事故，提高企业管理水平。

具体地，在定位系统的实现方面，结合图2，所述UWB定位系统2包括定位标签21和UWB定位模块22，所述定位标签21设置于所述待定位目标，且用于向所述UWB定位模块22发射信号，所述UWB定位模块22与所述主控芯片1电连接，且基于所述发射信号对待定位目标进行定位，将所述待定位目标的位置信息传输至所述主控芯片1。

这里，本实施例多功能定位基站通过定位标签21实时发射信号，以便于UWB定位模块22待定位目标进行定位，有助于提高室内定位的精准度，抗干扰能力强，定位稳定性好。

作为优选，结合图2，所述UWB定位模块22包括定位芯片221和与所述定位芯片221电连接的控制芯片222，所述控制芯片222还与所述主控芯片1的串口电连接，所述定位芯片221用于基于所述发射信号对待定位目标进行定位，所述控制芯片222用于将待定位目标的位置信息传输至所述主控芯片1。在实际应用过程中，定位芯片221的型号优选DW1000，控制芯片222的型号优选STM32L151，其通过SPI口与主控芯片1电连接。

这里，采用定位芯片221基于发射信号对待定位目标进行定位，以得到待定位目标的位置信息，在控制芯片222的控制下将待定位目标的位置信息传输至主控芯片1，以提高定位的准确性。

在通信系统设置方面，通信系统3集成有至少远程通信模块31和近场通信模块32，以实现不同的数据传输需求。结合图3，在远程通信方面，作为优选，远程通信模块31至少包括LoRa模块311、4G模块312和光模块313三者其中之一，其中，4G模块312能够实现4G网络接入服务，在实际应用过程中，4G模块312可以设置为可插拔模块，如24脚可插拔模块，插接于印刷电路板，作为优选，可以选用移远QUECTELEC20 7模LTE全网通4G模块，LoRa模块311能够实现远距离数据传输，具体型号可以为SX1278，其通过USB口与主控芯片1进行电连接。光模块313采用SC SFP 1.25G光纤模块，通信距离可达20KM。所述目标终端包括主站的监控服务端，所述主控芯片1将所述待定位目标的位置信息通过所述LoRa模块311、所述4G模块312或所述光模块313发送至主站的监控服务端，以实现远距离数据传输。

需要说明的是，本实施例多功能定位基站还包括监控元件，监控元件与主控芯片1电连接，以监控装置的运行状况或当前环境状况，如实时检测当前装置的电参数，或者当前环境的温度值、湿度值等，上述设备检测结果均可以通过LoRa模块311传输至所述主站的监控服务端，以实现远距离监控。

本实施例多功能定位基站还设有网口，所述主控芯片1通过网络隔离变压器与所述网口电连接，所述网口用于连接线缆，以通过所述网口及线缆将所述待定位目标的位置信息传输至目标终端，以便于将待定位目标的位置信息通过网络传输至目标终端，如主站的监控服务端，有效防止信号干扰。

其中，网口包括WAN网口和LAN网口，在实际应用过程中，可以设置4个LAN网口和1个WAN网口，以便于实现交换机功能，使多个设备数据接入上级网络。

结合图3，在近场通信方面，作为优选，所述近场通信模块32包括WiFi模块321和/或蓝牙模块322，其中，近场通信模块32设置WiFi模块321，WiFi模块321能够提供2.4GHz通信网络信号和5.8GHz通信网络信号，以使WiFi信号全面覆盖室内环境，蓝牙模块322可以采用NRF51822芯片实现，以降低功耗。所述目标终端还包括用户终端，所述主控芯片1将所述待定位目标的位置信息通过所述WiFi模块321或所述蓝牙模块322发送至用户终端，以方便现场的用户实时掌控待定位目标的实时位置。

在多媒体数据传输方面，本实施例多功能定位基站还包括HDMI输出模块，所述HDMI输出模块与所述主控芯片1电连接，用于连接多媒体播放设备，以播放音视频信息。

这里，本实施例多功能定位基站还能够采用HDMI输出模块播放音视频信息，具体可以是播放U盘中的音视频信息，或者是从机顶盒模块5所接收的音视频信息。

结合图3，本实施例多功能定位基站还包括机顶盒模块5，所述机顶盒模块5与所述主控芯片1电连接，用于接收待播放的音视频信息。其中，机顶盒模块5能够支持分辨率为1080P，60帧每秒的图像数据解码，支持多种数据格式，如H.265、H.264等。

在供电方面，本实施例多功能定位基站的电源模块4为电压转换模块，用于对接入的直流电进行电压转换，并传输至所述主控芯片1。这里，在多功能定位基站连接直流电源时，通过电压转换模块将直流电转换为适配的电压，为主控芯片1供电。作为优选，电压转换模块可以选用AP2972A实现。

在定位设置方面，本实施例多功能定位基站还能够实现基站本身的定位，即本实施例多功能定位基站还包括GPS定位模块、GLONASS模块、BDS模块、伽利略卫星导航系统模块其中至少之一，其均与所述主控芯片1电连接，用于确定所述多功能定位基站的位置信息，以便于在多功能定位基站处于室外环境时，对多功能定位基站进行定位。在实际应用过程中，GPS定位模块采用独立式定位芯片The UBX-G7020实现。

另外，为了进一步提高监控的精准度，本实施例多功能定位基站还可接入摄像头，其与LAN网口连接，本实施例多功能定位基站能够接收主站的监控服务端的指令，并通过LAN网口传输至所述摄像头，以切换所述摄像头的工作状态，处于工作状态的摄像头能够扫描当前场景的图像信息，并回传至所述主站的监控服务端，实现监控摄像头联动，以便于实现更好的监控效果。

以上实施例仅为本实用新型的示例性实施例，不用于限制本实用新型，本实用新型的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用新型的实质和保护范围内，对本实用新型做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用新型的保护范围内。