低功耗定位方法及系统、定位终端、服务平台以及控制终端与流程

文档序号:17759817发布日期:2019-05-24 21:35阅读:136来源:国知局
低功耗定位方法及系统、定位终端、服务平台以及控制终端与流程

本发明涉及便携设备的定位装置领域,尤其涉及一种低功耗定位方法、终端及系统。



背景技术:

目前小型、便携式定位装置的典型形态是定位手环或定位项圈,硬件设计方案如图1所示,图1中,控制模块通常为mcu(微控制单元,microcontrollerunit);电源模块为蓄电池、太阳能面板或者机械发电装置;定位模块为gps或者北斗定位模块;信号发射模块为蓝牙、zigbee(zigbee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术)等低功耗无线通信模块,或者gprs、3g/4g等运营商无线网络制式的模块。工作时,由控制模块向定位模块发定位命令,定位模块完成定位并将位置数据返给控制模块,控制模块将位置数据通过信号发射模块传送给信号接收装置并处理。

现有的具备精确定位功能的随身产品普遍存在续航时间短,需经常充电,使用不便的问题。为了解决续航,可通过配备大容量电池,导致产品外形大,携带或佩戴不便。现有的随身定位装置尚难以达到续航、定位精度以及定位时效三方面的平衡。



技术实现要素:

本发明提供了一种低功耗定位方法、终端及系统,用以解决现有的随身精确定位装置续航能力短、需频繁充电的技术问题。

为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为:

一种低功耗的定位方法,包括以下步骤:

定位终端在唤醒时刻或者监听到网络寻呼时从休眠态进入激活态,查询存储在本机的工作指令或者获取来自服务平台的工作指令,在工作指令中包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新唤醒时刻,或者监听间隔周期和监听时长,关闭定位模块,从激活态进入休眠态。

作为本发明的定位方法的进一步改进:

优选地,工作指令为:第一类工作指令,包括定位或者不定位、以及休眠时长;唤醒时刻为休眠时长的结束时刻;

或者,第二类工作指令,包括定位或者不定位、请求模式和休眠时长;

或者,第三类工作指令,包括定位或者不定位、监听模式、监听间隔周期和监听时长。

优选地,定位终端开启定位模块执行精确定位后:

当精确定位完成时,定位终端将精确定位的结果返回给服务平台;服务平台根据定位终端上报的信息,计算定位终端的精确位置,推送定位终端的精确位置信息到控制终端;

当精确定位无法完成时,终端将“定位失败”信息返回给服务平台;服务平台根据指令失败次数计算休眠时长,并根据来自控制终端的控制信息确定是否定位,根据休眠时长和是否定位向定位终端发送第一类工作指令或者第二类工作指令;并根据定位终端的无线通信信息估算其大致位置,推送到控制终端。

优选地,服务平台根据指令失败次数计算休眠时长,包括当指令失败次数小于等于阈值时,根据指令失败次数的增加呈正比例增加休眠时长;当指令失败次数大于阈值时,设置休眠时长为定值。

优选地,服务平台根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送第三类工作指令时,定位终端在两个监听间隔周期之间的监听时长内通过本机的通信模块监听网络寻呼,当监听到网络寻呼且网络寻呼中包含工作指令时,通信模块通过唤醒信号启动本机的控制模块,控制模块在工作指令包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新监听间隔周期和监听时长,从激活态进入休眠态。

优选地,服务平台根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送第三类工作指令时,定位终端在两个监听间隔周期之间的监听时长内开启本机的控制模块并通过通信模块监听网络寻呼,当查询到通信模块存储有或监听到网络寻呼且网络寻呼中包含工作指令时,控制模块输出指令开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令或者在监听时长结束时,根据工作指令更新监听间隔周期和监听时长,关闭本机的控制模块和定位模块,从激活态进入休眠态。

优选地,服务平台接收来自定位终端的精确定位的结果,计算定位终端的精确位置,并判断定位终端的精确位置是否位于限定区域内,当定位终端的精确位置位于限定区域内时,向定位终端发送包含不定位指令的工作指令。

优选地,当定位终端的精确位置位于限定区域外时,服务平台将定位终端的精确位置以及告警信息推送给控制终端,并缩短休眠时长、缩短监听间隔周期、或者延长监听时长,并向定位终端发送对应的工作指令。

本发明还提供一种低功耗的定位终端,包括与服务平台进行无线通讯的通信模块以及用于精确定位的定位模块,终端还包括与定位模块相连的第一供电控制模块以及控制模块;

控制模块,用于在唤醒时刻或者收到来自通信模块的唤醒信号时控制定位终端从休眠态进入激活态,并通过通信模块获取来自服务平台的工作指令或者查询缓存在通信模块中的工作指令,在工作指令中包含定位时,通过第一供电控制模块开启定位模块执行精确定位,并通过通信模块将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新唤醒时刻或者监听间隔周期和监听时长,通过第一供电控制模块关闭定位模块,控制定位终端从激活态进入休眠态;

第一供电控制模块,用于在控制模块的控制下开启或关闭定位模块;

通信模块,用于接收来自服务平台的工作指令并发送给控制模块,还用于将来自控制模块的精确定位的结果发送给至服务平台。

优选地,通信模块,还用于当定位终端工作在监听模式时,在两个监听间隔周期之间的监听时长内监听网络寻呼,当监听到网络寻呼且网络寻呼中包含工作指令时,通过唤醒信号启动控制模块或者存储所述包含工作指令的网络寻呼供控制模块查询。

优选地,通信模块在监听到网络寻呼后,判断网络寻呼中是否包含工作指令,当包含工作指令时,向控制模块输出振铃信号作为唤醒信号启动控制模块,通信模块接收并缓存工作指令,控制模块由振铃信号唤醒并读取通信模块中缓存的工作指令并执行。

优选地,定位终端还包括与通信模块相连的第二供电控制模块,第二供电控制模块,用于在控制模块的控制下开启或关闭通信模块或者所述通信模块的接收机;

控制模块在唤醒后在通信模块断电的情况下通过第二供电控制模块恢复通信模块的供电;在控制定位终端从激活态进入休眠态之前,通过第二供电控制模块关闭通信模块或者通信模块的接收机。

本发明还提供一种低功耗的定位系统,包括通过网络互联的服务平台、定位终端和控制终端;

控制终端,用于根据用户的设置向服务平台发送设置信息或指令信息,还用于接收来自服务平台的表示定位终端的精确位置信息;

服务平台,用于根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送工作指令,并接收来自定位终端的精确定位结果,根据定位终端上报的精确定位信息或无线通信信息,计算定位终端的精确位置或大致位置并推送到控制终端;或者接收来自定位终端的“定位失败”信息,并根据“定位失败”信息确定下一次定位时刻;下一次定位时刻为唤醒时刻或者监听间隔周期的结束时刻;

定位终端,用于在唤醒时刻或者监听到网络寻呼时从休眠态进入激活态,查询存储在本机的工作指令或者获取来自服务平台的工作指令,在工作指令中包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新唤醒时刻,或者监听间隔周期及监听时长,关闭定位模块,从激活态进入休眠态。

优选地,工作指令为:第一类工作指令,包括定位或者不定位、以及休眠时长;唤醒时刻为休眠时长的结束时刻;

或者,第二类工作指令,包括定位或者不定位、请求模式和休眠时长;

或者,第三类工作指令,包括定位或者不定位、监听模式和监听间隔周期和监听时长。

优选地,定位终端开启定位模块执行精确定位后:

当精确定位完成时,定位终端将精确定位的结果返回给服务平台,服务平台根据定位终端上报的信息,计算定位终端的精确位置,推送定位终端的精确位置信息到控制终端;

当精确定位无法完成时,定位终端将“定位失败”信息返回给服务平台,服务平台根据“定位失败”信息确定下一次定位时刻,下一次定位时刻为唤醒时刻或者监听间隔周期的结束时刻。

优选地,服务平台收到“定位失败”信息后,根据指令失败次数计算休眠时长,并根据来自控制终端的控制信息确定是否定位,根据休眠时长和是否定位向定位终端发送第一类工作指令或者第二类工作指令。

优选地,服务平台根据指令失败次数计算休眠时长,包括当指令失败次数小于等于阈值时,根据指令失败次数的增加呈正比例增加休眠时长;当指令失败次数大于阈值时,设置休眠时长为定值。

优选地,服务平台根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送第三类工作指令时,定位终端在监听时长内通过本机的通信模块监听网络中来自服务平台的工作指令,当收到工作指令时,定位终端的通信模块通过唤醒信号启动本机的控制模块,控制模块在工作指令包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新监听间隔周期和监听时长,定位终端从激活态进入休眠态。

优选地,服务平台接收来自定位终端的精确定位的结果,计算定位终端的精确位置,并判断定位终端的精确位置是否位于限定区域内,当定位终端的精确位置位于限定区域内时,向定位终端发送包含不定位指令的工作指令。

优选地,当定位终端的精确位置位于限定区域外时,服务平台将定位终端的精确位置以及告警信息推送给控制终端,并缩短休眠时长、缩短监听间隔周期、或者延长监听时长,并向定位终端发送对应的工作指令。

本发明还提供一种定位系统的服务平台,服务平台用于根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送工作指令,控制定位终端从休眠态进入激活态,开启定位模块进行精确定位;并接收来自定位终端的精确定位结果,根据定位终端上报的信息,计算定位终端的精确位置或大致位置并推送到控制终端;或者接收来自定位终端的“定位失败”信息,并根据“定位失败”信息计算下一次定位时刻;下一次定位时刻为唤醒时刻或者监听间隔周期的结束时刻;

服务平台还用于向定位终端发送工作指令,控制定位终端从激活态进入休眠态,关闭定位模块以省电。

优选地,工作指令为:第一类工作指令,包括定位或者不定位、以及休眠时长;唤醒时刻为休眠时长的结束时刻;或者,第二类工作指令,包括定位或者不定位、请求模式和休眠时长;或者,第三类工作指令,包括定位或者不定位、监听模式和监听间隔周期和监听时长。

优选地,服务平台还用于当收到来自定位终端的“定位失败”信息时,根据指令失败次数计算休眠时长,并根据来自控制终端的控制信息确定是否定位,根据休眠时长和是否定位向定位终端发送第一类工作指令或者第二类工作指令,并根据定位终端的无线通信信息估算其大致位置,推送到控制终端。

优选地,服务平台根据指令失败次数计算休眠时长,包括当指令失败次数小于等于阈值时,根据指令失败次数的增加呈正比例增加休眠时长;当指令失败次数大于阈值时,设置休眠时长为定值。

优选地,服务平台还用于根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送第三类工作指令,设置定位终端的通信模块在监听时长内开启内置的接收机监听网络寻呼;以及设置定位终端的通信模块在监听间隔周期的持续时间内关闭接收机以省电。

优选地,服务平台计算定位终端的精确位置后,判断定位终端的精确位置是否位于限定区域内,当定位终端的精确位置位于限定区域内时,向定位终端发送包含不定位指令的工作指令。

优选地,当定位终端的精确位置位于限定区域外时,服务平台将定位终端的精确位置以及告警信息推送给控制终端,并缩短休眠时长、缩短监听间隔周期、或者延长监听时长,并向定位终端发送对应的工作指令。

本发明还提供一种定位系统的控制终端,用于通过服务平台对定位终端进行匹配控制,控制终端,还用于根据用户的设置向服务平台发送控制信息,还用于接收来自服务平台的表示定位终端的位置信息;控制信息包括定时定位时间和\或实时定位请求;还包括休眠时长或者监听间隔周期和监听时长。

优选地,控制信息还包括工作模式,工作模式为请求模式或监听模式。

优选地,控制终端还用于供用户设置对应的定位终端的限制区域,并将限制区域发送给服务平台;当对应的定位终端位于限定区域外时,接收来自服务平台的定位终端的精确位置以及告警信息。

本发明具有以下有益效果:

本发明的低功耗定位方法、终端及系统,可以显著减少电量消耗,增加装置的续航时间,终端休眠时的耗流20ua,通信时耗流50ma,装置定位耗流30ma。例如:通信持续4s,每小时一次;如精确定位持续20s,每天定位一次;其余时间休眠。装置的蓄电池70mah4.2v锂聚合物,可以连续使用一个月。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1是背景技术的随身定位装置的结构示意图;

图2是本发明优选实施例1的低功耗定位方法的流程示意图;

图3是本发明优选实施例1的定位终端的工作状态转换示意图;

图4是本发明优选实施例1的低功耗的定位系统的结构示意图;

图5是本发明优选实施例1的定位终端的结构示意图;

图6是本发明优选实施例1的定位终端的工作流程示意图;

图7是本发明优选实施例1的服务平台处理定位信息的工作流程示意图;

图8是本发明优选实施例1的服务平台的处理设置信息的工作流程示意图;

图9是本发明优选实施例2的低功耗定位终端的结构示意图;

图10是本发明优选实施例2的服务平台的处理设置信息的工作流程示意图;

图11是本发明优选实施例4的定位终端的工作流程示意图。

图12是本发明优选实施例5的定位终端b2的唤醒时刻表示意图;

图13是本发明优选实施例5的终端b3的唤醒时刻表示意图;

图14是本发明优选实施例5的定位终端b2、服务平台及用户乙的控制终端在一天24小时之内的操作记录示例图;

图15是本发明优选实施例5的定位终端b3、服务平台及用户乙的控制终端在一天24小时之内的操作记录示例图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

参见图2,本发明的一种低功耗的定位方法,包括以下步骤:

定位终端在唤醒时刻或者监听到网络寻呼时从休眠态进入激活态,查询存储在本机的工作指令或者获取来自服务平台的工作指令,在工作指令中包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新唤醒时刻,或者监听间隔周期和监听时长,关闭定位模块,从激活态进入休眠态。

提供上述步骤,可以显著减少电量消耗,增加装置的续航时间,定位终端休眠时的耗流20ua,通信时耗流50ma,装置定位耗流30ma。例如:通信持续4s,每小时一次;如精确定位持续20s,每天定位一次,其余时间休眠。当装置的蓄电池为70mah4.2v锂聚合物时,该装置可以连续使用一个月。

在实际实施时,以上的方法可进行多种优化。

实施时,工作指令可以分为三类:第一类工作指令,包括定位或者不定位、以及休眠时长;唤醒时刻为休眠时长的结束时刻;或者,第二类工作指令,包括定位或者不定位、请求模式和休眠时长;或者,第三类工作指令,包括定位或者不定位、监听模式、监听间隔周期和监听时长。三类指令分别应对不同的使用情况。

以下进行示例说明,以下的实施例中的技术特征在没有特殊说明的情况下,均可以进行合理的组合,实施例仅作为示例,不是对技术特征组合的限定。

实施例1:

参见图4,本实施例的低功耗的定位系统,包括通过网络互联的服务平台、定位终端和控制终端,其中,控制终端,用于根据用户的设置向服务平台发送设置信息或指令信息,还用于接收来自服务平台的表示定位终端的位置信息。

服务平台(定位服务及管理平台)用于根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送工作指令,并接收来自定位终端的定位结果,根据定位终端上报的信息,计算定位终端的位置并推送到控制终端;或者接收来自定位终端的“定位失败”信息,并根据“定位失败”信息确定下一次定位时刻;下一次定位时刻为唤醒时刻或者监听间隔周期的结束时刻。

定位终端,用于在唤醒时刻或者监听到网络寻呼时从休眠态进入激活态,查询存储在本机的工作指令或者获取来自服务平台的工作指令,在工作指令中包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新唤醒时刻,关闭定位模块,从激活态进入休眠态(参见图3)。

在上述系统中,参见图5,本实施例的定位终端,包括与服务平台进行无线通讯的通信模块以及用于精确定位的定位模块,终端还包括与定位模块相连的第一供电控制模块以及控制模块。

其中,控制模块,用于在唤醒时刻或者收到来自通信模块的唤醒信号时控制定位终端从休眠态进入激活态,并通过通信模块获取来自服务平台的工作指令或者查询缓存在通信模块中的工作指令,在工作指令中包含定位时,通过第一供电控制模块开启定位模块执行精确定位,并通过通信模块将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新唤醒时刻或者监听间隔周期和监听时长,通过第一供电控制模块关闭定位模块,控制定位终端从激活态进入休眠态。

第一供电控制模块(图5中电池电源模块及定位模块之间),用于在控制模块的控制下开启或关闭定位模块。

通信模块,用于接收来自服务平台的工作指令并发送给控制模块,还用于将来自控制模块的精确定位的结果发送给至服务平台。

参见图3,图6,定位终端有两种工作状态,休眠态与激活态。在休眠态下,控制模块处于低功耗休眠状态,cpu不运行;定位模块的电源由控制模块所控制的电路断开;通信模块根据其自身的设计逻辑运行在各种模式下(通常来说cpu在一段时间不与通信模块通信的情况下通信模块会自动进入其相应的低功耗模式)。在激活态下,控制模块处于正常工作状态,cpu运行,并通过通信模块向平台获取工作指令,执行完指令所要求的任务后,再进入休眠态。

本实施例采用第一类工作指令。如果要求不定位,那么定位终端将立即进入休眠状态,并在时长t之后唤醒;如果要求定位,则定位终端会进行精确定位操作,而不进入休眠状态。本实施例中在唤醒时刻执行唤醒事件:定时中断。也就是自上一次进入休眠状态后t时长到达所触发的cpu定时中断。

在上述系统中,本实施例服务平台用于根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送工作指令,控制定位终端从休眠态进入激活态,开启定位模块进行精确定位;并接收来自定位终端的精确定位结果,根据定位终端上报的信息,计算定位终端的精确位置并推送到控制终端;或者接收来自定位终端的“定位失败”信息,并根据“定位失败”信息计算下一次定位时刻;下一次定位时刻为唤醒时刻。如果精确定位失败,可根据定位终端的无线通信信息估算其大致位置,推送到服务平台,进而传送到控制终端。

服务平台还用于向定位终端发送工作指令,控制定位终端从激活态进入休眠态,关闭定位模块以省电。

参见图7,服务平台还用于当收到来自定位终端的“定位失败”信息时,根据指令失败次数计算休眠时长,并根据来自控制终端的控制信息确定是否定位,根据休眠时长和是否定位向定位终端发送第一类工作指令。服务平台根据指令失败次数计算休眠时长,包括当指令失败次数小于等于阈值时,根据指令失败次数的增加呈正比例增加休眠时长;当指令失败次数大于阈值(图7中阈值为3)时,设置休眠时长为定值。

图7、图8中,定位终端工作时,对应的服务平台完成如下功能:

1.载入用户-定位终端数据库,此数据库存有用户信息、定位终端信息、控制终端信息、用户-定位终端关联信息、用户-控制终端关联信息;

2.接收用户对定位终端的指令信息,包含:是否定位、唤醒时刻表定义(唤醒时刻或者休眠时长);

3.定位终端的唤醒时刻表更新及管理、定位指令的更新,向定位终端推送或接受定位终端的查询;

4.根据定位终端上报的信息,计算定位终端的精确位置或大致位置,将其推送到控制终端;

5.根据定位终端上报的信息、用户指令,判断定位终端下一步的工作指令。

其中,定义定位终端唤醒的各时刻点。在通信功能正常的情况下,定位终端进入休眠之前会与平台通信,平台计算此定位终端的唤醒时刻表中下一个唤醒时刻与当前时刻的时间差,得出一个时长t,并将t作为休眠时长的指令发送给定位终端。定位终端收到此指令后设置好休眠时长t,再进入休眠,过t时间后自动唤醒。例如,某终端的唤醒时刻表定义为每个整点进行唤醒。当定位终端在0点自动唤醒后,将会与服务平台通信,服务平台若判断用户没有定位的要求,则会发指令要求定位终端休眠,休眠的时长即为当前时刻(假定平台计算定位终端将在0:01接收到指令,则0:01即为当前时刻)0:01与1:00之间的时间差,也就是59分钟,故而t被定义成59分钟,并下发给定位终端。

在上述的系统中,本实施例的控制终端,用于通过服务平台对定位终端进行匹配控制,控制终端,还用于根据用户的设置向服务平台发送控制信息,还用于接收来自服务平台的表示定位终端的精确位置信息;控制信息包括定时定位时间和\或实时定位请求;还包括休眠时长。

控制终端实现的功能还包括:

1.供用户输入定位终端编号,以建立起用户帐号与定位终端之间的关联,此关联同步保存在平台当中。

2.接受用户的操作,形成指令数据,并将指令数据发送给平台;

3.展示平台推送的定位终端工作信息。

实施例2:

参见图9,本实施例的定位装置与实施例1基本相同,不同之处在于,定位终端还包括与通信模块相连的第二供电控制模块,第二供电控制模块,用于在控制模块的控制下开启或关闭通信模块;控制模块在唤醒后通过第二供电控制模块开启通信模块;在控制定位终端从激活态进入休眠态之前,通过第二供电控制模块关闭通信模块或者通信模块的接收机。本实施例的通信模块可以采用nb-iot通信模组,如上海移远通信技术股份有限公司的bc35-g模组。

本实施例中,通信模块,还用于当定位终端工作在监听模式时,在两个监听间隔周期之间的监听时长内监听网络寻呼,当监听到网络寻呼且网络寻呼中包含工作指令时,通过唤醒信号启动控制模块。通信模块在监听到网络寻呼后,判断网络寻呼中是否包含工作指令,当包含工作指令时,向控制模块输出振铃信号作为唤醒信号启动控制模块,通信模块接收并缓存工作指令,控制模块由振铃信号唤醒并读取通信模块中缓存的工作指令并执行。

本实施例使用第二类指令,包括定位或者不定位、请求模式和休眠时长;以及第三类工作指令,包括定位或者不定位、监听模式、监听间隔周期和监听时长。

其中请求模式包括,休眠模式(支持请求模式和监听模式),休眠时长(请求模式)或监听周期(监听模式)。请求模式即为基础方案,如实施例1的功能相同。监听模式下,定位终端内的无线通信模块,工作在不连续接收模式下,定期打开接收机监听是否有下行业务;当用户需要时平台会发出指令,无线通信网络会寻呼定位终端,定位终端在监听周期中就能监听到网络的寻呼,即可收到平台指令。

本实施例中,定时中断和寻呼中断。寻呼中断是通信模块的振铃信号所触发的cpu外部中断,振铃信号是在通信模块监听到网络寻呼的时候产生的,此信号接到控制模块cpu的中断引脚,动作时会触发cpu的外部中断。

本实施例的低功耗的定位方法,包括以下步骤:

定位终端在唤醒时刻或者监听到网络寻呼时从休眠态进入激活态,查询存储在本机的工作指令或者获取来自服务平台的工作指令,在工作指令中包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位:当精确定位完成时,定位终端将精确定位的结果返回给服务平台;服务平台根据定位终端上报的信息,计算定位终端的精确位置,推送定位终端的精确位置信息到控制终端;当精确定位无法完成时,终端将“定位失败”信息返回给服务平台;服务平台可以根据指令失败次数计算休眠时长,并根据来自控制终端的控制信息确定是否定位,根据休眠时长和是否定位向定位终端发送第一类工作指令或者第二类工作指令。服务平台可以根据指令失败次数计算休眠时长,包括当指令失败次数小于等于阈值(本实施例中阈值为3)时,根据指令失败次数的增加呈正比例增加休眠时长;当指令失败次数大于阈值时,设置休眠时长为定值。

在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新唤醒时刻,或者监听间隔周期和监听时长,关闭定位模块,从激活态进入休眠态。

装置唤醒不采用定时唤醒(实施例1)而是使用寻呼唤醒。适用于某些应用不需要频繁的获取定位信息,但是又需要快速相应用户指令,尽快定位。参见图9,在通信模块与控制模块的信号,除了数据收发信号,另外还设有一个“振铃提示”信号,由通信模块输出,控制模块输入。当通信模块监听到下行业务时,会发出振铃提示信号,此振铃提示信号可以触发cpu的中断,唤醒控制模块。定位终端里的无线通信模块,工作在不连续接收模式下,定时监听是否有下行业务;用户需要定位时平台会发出工作指令,无线通信网络寻呼定位终端,定位终端的通信模块监听到网络寻呼后会输出振铃信号唤醒控制模块,同时也可缓存网络下行业务的指令数据。

在休眠态下,控制模块处于低功耗休眠状态,cpu不运行;定位模块的电源由控制模块所控制的电路断开;通信模块工作在间歇性监听模式下。在此模式下,通信模块大部分时间工作在休眠状态下,每隔一段时间(监听间隔周期)会启动监听,持续时间为一个监听时长。在此时长内若监听到有下行业务,通信模块将输出振铃信号;同时,通信模块可以直接接收并缓存下行业务的消息(此消息包括工作指令)。控制模块由振铃信号唤醒并读取通信模块缓存的消息,执行工作指令。

在激活态下,控制模块处于正常工作状态,cpu运行,并通过通信模块获取平台的工作指令,执行完指令所要求的任务(包括设置通信模块)后,再进入休眠态。

本实施例不使用唤醒时刻表,会根据定位终端进入休眠的时刻及监听间隔周期和监听时长来预估下一次定位终端可以被寻呼到的时间。比如,监听间隔周期是15分钟,当前时刻0:00,最近的一次与平台通信后进入休眠的时间是5分钟前,即23:55,那么下一个监听时刻应当在10分钟后即00:10。如果在00:00时用户要求定位终端定位,系统会立即下发寻呼指令,同时平台会将00:10作为预计的定位时间,告知用户。

本实施例中,服务平台根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送第三类工作指令时,定位终端在两个监听间隔周期之间的监听时长内通过本机的通信模块监听网络寻呼,当监听到网络寻呼且网络寻呼中包含工作指令时,通信模块通过唤醒信号启动本机的控制模块,控制模块在工作指令包含定位指令时,开启本机的定位模块执行精确定位,并将精确定位的结果返回给服务平台;在工作指令中包含不定位指令时,根据工作指令更新监听间隔周期和监听时长,从激活态进入休眠态。服务平台还用于根据来自控制终端的控制信息向定位终端发送第三类工作指令,设置定位终端的通信模块在监听时长内开启内置的接收机监听网络寻呼;以及设置定位终端的通信模块在监听间隔周期的持续时间内关闭接收机以省电。前述的控制信息还包括工作模式,工作模式为请求模式或监听模式。

在本实施例中,参见图10,定位终端工作时,对应的服务平台完成如下功能:

1.载入用户-定位终端数据库,此数据库存有用户信息、定位终端信息、控制终端信息、用户-定位终端关联信息、用户-控制终端关联信息;

2.接收用户对定位终端的指令信息、设置信息;

3.定位终端的设置信息更新及管理、定位指令的更新,向定位终端推送或接受定位终端的查询;

4.根据定位终端上报的信息,计算定位终端的精确位置,推送定位终端的精确位置信息到控制终端;

5.根据定位终端上报的信息、用户指令,输出定位终端下一步的工作指令。

实施例3:

本实施例采用区域限制模式。本实施例的定位装置与实施例1基本相同,不同之处在于,本实施例的服务平台接收来自定位终端的精确定位的结果,计算定位终端的精确位置,并判断定位终端的精确位置是否位于限定区域内,当定位终端的精确位置位于限定区域内时,向定位终端发送包含不定位指令的工作指令。当定位终端的精确位置位于限定区域外时,服务平台将定位终端的精确位置以及告警信息推送给控制终端,并缩短休眠时长、缩短监听间隔周期、或者延长监听时长,并向定位终端发送对应的工作指令。

本实施例中,控制终端还用于供用户设置对应的定位终端的限制区域,并将限制区域发送给服务平台;当对应的定位终端位于限定区域外时,接收来自服务平台的定位终端的精确位置以及告警信息。

本实施例适用于某些应用场景下,定位目标的活动区域、路线是固定的。当定位目标偏离预定区域时,定位装置需要能快速响应用户的定位指令,尽快定位。

本实施例,通过服务平台和控制终端共同完成“智能快速响应”功能。在服务平台上可对定位终端设置“监视计划”,即先规划好定位终端的监控时刻(此时刻定位终端会唤醒,监控时刻实质上与唤醒时刻是一样的,只不过这个时刻平台为实现此功能会更多)以及此时刻所应处的区域。定位终端定时唤醒后,服务平台发指令要求其定位,若定位终端所在位置处于限定区域内,则平台指令其休眠;若报告位置处于区域之外,指令定位终端进入快速响应状态,同时向用户推送告警信息,以确保定位终端能够快速响应用户可能发出的定位指令。快速响应状态一直持续到用户(控制终端)发出定位指令,或在监视计划中下一个监视时刻到达。

快速响应状态即定位终端以较高的频度唤醒通信或者监听以获取平台指令,或以较短的寻呼周期工作在寻呼模式下,此状态由服务平台发出的一系列指令来实现,对于定位终端来说不需要进行额外的功能设计。这个频度不一定会一直保持不变,会根据用户的操作进行调整:当用户长时间未要求定位终端定位,这个频度会降低,以节约电量,这样一来定位终端响应用户指令的滞后时间有所加长。

实施例4:

参见图11,本实施例的定位终端与实施例2基本相同,不同之处在于,本实施例中的定位终端只工作在监听模式下,且监听模式下需要通信模块和控制模块协同工作。在实施例2中,监听的操作是有通信模块独立完成的,控制模块处于休眠中,当监听到网络寻呼时,控制模块被通信模块唤醒。本实施例中,控制模块在每个整点(或者唤醒时刻表所记载的时间内)进行一次监听,监听时长20s(监听时长可设);监听能得到三个结果:在网有寻呼(或者查询到通信模块中存储有包含工作指令的网络寻呼)、在网无寻呼、网络断开。在网有寻呼情况下,定位终端会去读取服务平台的指令,并执行相应的操作;在网无寻呼情况下,定位终端进入休眠,直到下一个整点唤醒;网络断开情况下,控制模块会控制通信模块执行搜网流程,以重新接入网络,接入网络后去获取平台指令,并执行相应操作。

本实施例的通信模块可以采用lora、sigfox、以及433mhz等无线网络技术的通信芯片;lora网络可使用semtech公司的sx1278芯片,或者深圳唯传科技有限公司的m100c模组;sigfox网络可使用佐臻股份有限公司的ws211x系列模块;433mhz网络可使用广州周立功单片机科技有限公司出产的zm433s-m模组。

实施例5:

本实施例是说明定位终端、控制终端以及服务中心的协调工作的示例:

由服务平台管理用户账号和定位终端的关联信息数据库。

用户甲,拥有两个定位终端,其id分别为a1和a2;

用户乙,拥有三个定位终端,id为b1、b2、b3;

用户丙,拥有一个定位终端,id为c。

数据库中存有终端型号,a1为型号1,b1为型号2,b2为型号3(采用bc35-g模组,接入nb-iot网络),b3为型号4,a2和c为型号5。

服务平台接收用户通过控制终端操作的、针对其关联的定位终端的设置信息。以下为本实例的设置:

定位终端a1的唤醒时刻表中定义为每个整点唤醒一次。在控制终端上24小时表上设置每个整点时刻唤醒,重复周期为:每天。

定位终端a2的唤醒时刻表中定义为每天17:00唤醒一次。在控制终端上24小时表上点选17:00唤醒,重复周期为:每天。

定位终端b1的唤醒时刻表定义为每两天唤醒一次。在控制终端上24小时表上点选第一天9点唤醒,重复周期为:每两天。

参见图12和图14,定位终端b2在每天的8:00~20:00时段工作在监听模式,监听间隔周期为15分钟,监听时长不需要设置,由通信模块与nb-iot网络自动协商;其余时间工作在请求模式,于00:00唤醒,重复周期:每天。

参见图13和图15,定位终端b3每天中午12:30在请求模式下唤醒一次,监视时刻设置在8:00和18:00,监视区域分别为甲区和乙区,重复周期为:每天。

定位终端c每天唤醒三次,分别在8点、13点和18点整,唤醒后通过路由器连接上服务平台并获取指令,重复周期为:每天。

定位终端d的唤醒时刻表中定义为每天18:00唤醒一次。在控制终端上24小时表上点选17:00唤醒,重复周期为:每天。

服务平台处理来自控制终端的用户指令,形成各定位终端的工作指令;或者寻呼定位终端并以网络寻呼形式发送工作指令,或者接收来自定位终端的请求命令;保存定位终端上报的定位信息和\或无线通信信息,计算终端的精确位置,推送至控制终端;根据用户设置信息及定位终端信息,计算下一步工作指令并发送给定位终端。定位终端唤醒后根据从服务平台获取的工作指令,执行下一步操作。

综上所述,本发明可以显著降低定位终端的功耗,增加续航时间。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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