CN104853420A - 一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：包括双频WiFi模块组件和对其进行唤醒的125khz唤醒器组件。本发明WiFi模块处于低功耗休眠模式同时监听低频125KHz频率，一旦无线射频模块进入125KHz天线覆盖的区域，就会被立刻唤醒，并通过WiFi上传125KHz天线ID。本发明唤醒器采用蜂窝式天线，一个唤醒器可以通过多个天线覆盖多个区域，每个天线具有唯一的ID号。WiFi模块唤醒机制采用一套创新的冲突检测和防冲突算法，可以和唤醒器进行交互，从而支持一个唤醒器上的多个天线，减少了整个系统的成本。

Description

一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块
技术领域
本发明涉及WiFi技术领域，特别涉及一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块。
背景技术
WiFi设备最近几年发展迅速，特别是在智能手机、平板电脑移动设备上非常普及。基于WiFi或蓝牙的室内定位应用也得到推广，比如，商场客流分析应用、展馆的智能导览应用。但是WiFi定位精度受到环境影响比较大，而且要求AP部署的密度比较高，在许多场合无法实现高精度定位效果，比如，无法判断是否进入店铺还是在店铺门口外走过，影响了客流分析的准确性。同时，WiFi或蓝牙一直处于工作状态，手机耗电非常大，影响了用户体验，导致用户关闭WiFi或蓝牙。
125KHz低频产品发展更早，也是目前发展最成熟，市场应用最广的产品，属于近距离接触式识别类。为了使WiFi手机的用于定位功能上的定位效果更精确，并且减少耗电，所以采用近距离低频唤醒机制。WiFi模块处于低功耗休眠状态，定时监听周围的低频信号。WiFi模块上的低频芯片在进入范围内激活，并通过WiFi将天线ID上传。应用程序可以获得天线ID，从而确定该WiFi模块所处位置。 
为了进一步减少唤醒器的实施成本，一个唤醒器可以支持多个天线。天线数量越多，实施成本越低。但是唤醒器的天线需要轮时工作，所以需要采样优化的轮时机制，保证每个天线能及时唤醒进入该区域的双频WiFi模块。
发明内容
本发明目的是：提供一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块。
本发明的技术方案是：
一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，包括双频WiFi模块组件和对其进行唤醒的125khz唤醒器组件。
具体的，所述双频WiFi模块组件包括依次连接的125KHz低频接收组件、第一主控芯片组件，还包括为上述各组件提供工作电能的第一电源组件。
优选的，所述125KHz低频接收组件包括125KHz接收芯片及与其连接的X轴接收天线、Y轴接收天线和Z轴接收天线，所述125KHz接收芯片采用3轴接收器。
优选的，所述第一主控芯片组件包括互相连接的2.4GHz RF发送芯片和处理器，所述处理器监听125KHz接收芯片的激活信号，并在被激活后处理数据，并通过2.4GHz RF发送芯片发送无线数据。
具体的，所述的125KHz唤醒器组件，包括第二主控芯片组件，所述第二主控芯片组件上连接有若干扩展IC芯片，每个若干扩展IC芯片连接一个发射驱动模块，形成发射驱动模块组，每个发射驱动模块连接有若干125KHZ发射天线，形成125KHZ发射天线组；还包括为上述各组件提供工作电能的第二电源组件。
优选的，所述发射驱动模块组包括N个发射驱动模块，所述125KHZ发射天线组，有N*8个125KHZ发射天线一起工作，每8个125KHZ发射天线连接到同一个发射驱动模块，其中每个位置的天线根据自身的发送距离的需求选择不同型号。 
进一步优选的，每个发射驱动模块中包括一个驱动器与其连接的一个低频放大器。
优选的，所述扩展IC芯片组件，可并行I2C端口扩展，并可扩展多种不同地址的器件。
优选的，所述第二主控芯片组件控制整个125khz唤醒器组件工作，轮流控制发射驱动模块并控制各个天线发射，每个125KHz发射天线有不同的ID号。
本发明的有益效果：
1．本发明所提供的提供一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，由双频（2.4GHz频率和125KHz频率）WiFi模块组件和125khz唤醒器组成，通过125KHz唤醒器间断的发射不同天线的ID号，而双频WiFi模块组件通过125KHz 接收组件监听低频125KHz信号，一旦模块接收到特定的125KHz数据后，就会被立刻唤醒，并通过2.4G射频组件上传数据触发的信息，包括天线的ID号。不发送时双频WiFi模块处于低功耗休眠模式和监听低频125KHz频率。
2．本发明的双频模块采用冲突检测和防冲突算法，大大减少WiFi的发射频率和监听时间，从而降低了功耗；同时Wi-Fi单向双频发射模块没有执行802.11协议的加密协议，而采用了一种创新的电子签名方式，保证数据的可靠性。
3．本发明的双频模块接收125KHz天线时，采用了比较信号强度（RSSI）算法，通过实时记录上一个天线ID的信号强度和比较新接收到ID时的RSSI，大大减少了在125KHz天线重叠区域时不停切换的不稳定情况。
附图说明
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明所述的的双频WiFi模块组件的结构原理图；
图2为本发明所述的125KHz唤醒器组件的结构原理图。
具体实施方式
本发明所揭示的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，包括双频WiFi模块组件和对其进行唤醒的125khz唤醒器组件。
如图1所示，所述双频WiFi模块组件包括依次连接的125KHz低频接收组件、第一主控芯片组件，还包括为上述各组件提供工作电能的第一电源组件。所述125KHz低频接收组件包括125KHz接收芯片及与其连接的X轴接收天线、Y轴接收天线和Z轴接收天线，确保最佳的场感，所述125KHz接收芯片采用3通道接收器，所述接收器可支持3通道天线唤醒模式。所述第一主控芯片组件包括互相连接的2.4GHz RF发送芯片和处理器，所述处理器监听125KHz接收芯片的激活信号，并在被激活后处理数据，并通过2.4GHz RF发送芯片发送无线数据。
该双频WiFi模块组件接收125KHz天线时，采用了比较信号强度（RSSI）算法，通过实时记录上一个天线ID的信号强度和比较新接收到ID时的RSSI，大大减少了在125KHz天线重叠区域时不停切换的不稳定情况。
当多个双频WiFi模块进入唤醒区域时，会同时发射信号，这样会增加信号冲突。每个模块发射前会进行监听周边环境的信号拥挤度，并设置合适的阀值，当低于这个阀值时会立刻发出信息，若高于阀值，则会等待一个随机时间，并循环等待，一直到低于阀值后发出。
如图2所示，所述的125KHz唤醒器组件，包括第二主控芯片组件，所述第二主控芯片组件上连接有若干扩展IC芯片，每个若干扩展IC芯片连接一个发射驱动模块，形成发射驱动模块组，每个发射驱动模块连接有若干125KHZ发射天线，形成125KHZ发射天线组，每个125KHz发射天线有不同的ID号；还包括为上述各组件提供工作电能的第二电源组件。
所述第二主控芯片组件控制整个125khz唤醒器组件工作，轮流控制发射驱动模块并控制各个天线发射，发射出不同的ID号，所述扩展IC芯片组件，可并行I2C端口扩展，并可扩展多种不同地址的器件。所述发射驱动模块组包括N个发射驱动模块，每个发射驱动模块中包括一个驱动器与其连接的一个低频放大器。所述125KHZ发射天线组，有N*8个125KHZ发射天线一起工作，每8个125KHZ发射天线连接到同一个发射驱动模块，其中每个位置的天线根据自身的发送距离的需求以及现场需求选择不同型号的天线。
具体的，天线发射时，采用算法：
1、激励器有N组，每组有M个天线，就一共有N*M个天线；
2、每个天线有唯一的ID号。每个天线的ID号通过每根天线发出，发送的数据按照下面的协议，每帧数据含有自身的ID；
类型 天线ID 数据帧长 参数 CRC校验
发送的数据可携带数据，帧长度可控制，最后由一个8位CRC校验，CRC多项式=X^8+X^2+X+1方式进行校验。
3、激励器可控制N个扩展I/O口芯片；
4、每个扩展芯片都可通过串口I2C总线传输命令和数据（1byte）。它可将该数据同时并行输出，实现同时传输一位，按照发送的曼彻斯特码，循环16次，即可传出1bytes，可控制发送X bytes,即可实现X字节发送数据；
5、激励器可通过轮询的方式，控制N组设备。
6、假设一个唤醒器带56个天线，假设125KHz需要唤醒的最小时间为100毫秒唤醒器分配给每组天线的工作时间为47毫秒，到下一个天线工作间隔为2毫秒，56个天线，共8组天线都工作一次的时间为 （47+2）×8=392毫秒。对于一个天线而言，其休眠时间为 7*(47+2)=343毫秒。对于正常行走速率1.5米/秒，天线的有效覆盖范围为3米直径，有效唤醒时间为2秒。所以2秒 >> 343毫秒，所以可以。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让人们能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：包括双频WiFi模块组件和对其进行唤醒的125khz唤醒器组件。
2.根据权利要求1所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：所述双频WiFi模块组件包括依次连接的125KHz低频接收组件、第一主控芯片组件，还包括为上述各组件提供工作电能的第一电源组件。
3.根据权利要求2所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：所述125KHz低频接收组件包括125KHz接收芯片及与其连接的X轴接收天线、Y轴接收天线和Z轴接收天线，所述125KHz接收芯片采用3轴接收器。
4.根据权利要求2所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：所述第一主控芯片组件包括互相连接的2.4GHz RF发送芯片和处理器，所述处理器监听125KHz接收芯片的激活信号，并在被激活后处理数据，并通过2.4GHz RF发送芯片发送无线数据。
5.根据权利要求1所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：所述的125KHz唤醒器组件，包括第二主控芯片组件，所述第二主控芯片组件上连接有若干扩展IC芯片，每个若干扩展IC芯片连接一个发射驱动模块，形成发射驱动模块组，每个发射驱动模块连接有若干125KHZ发射天线，形成125KHZ发射天线组；还包括为上述各组件提供工作电能的第二电源组件。
6.根据权利要求5所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：所述发射驱动模块组包括N个发射驱动模块，所述125KHZ发射天线组，有N*8个125KHZ发射天线一起工作，每8个125KHZ发射天线连接到同一个发射驱动模块，其中每个位置的天线根据自身的发送距离的需求选择不同型号。
7.根据权利要求5或6所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：每个发射驱动模块中包括一个驱动器与其连接的一个低频放大器。
8.根据权利要求5所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：所述扩展IC芯片组件，可并行I2C端口扩展，并可扩展多种不同地址的器件。
9.根据权利要求5所述的基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块，其特征在于：所述第二主控芯片组件控制整个125khz唤醒器组件工作，轮流控制发射驱动模块并控制各个天线发射，每个125KHz发射天线有不同的ID号。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109526254A (zh) * 2016-11-26 2019-03-26 华为技术有限公司 发送WiFi信息、发送WUR信息的方法及设备
WO2022134945A1 (zh) * 2020-12-21 2022-06-30 Oppo广东移动通信有限公司 控制无线链路的方法、装置、电子设备及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102129596A (zh) * 2011-03-07 2011-07-20 中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所 一种有源射频标签及其工作模式切换方法
CN202694400U (zh) * 2012-07-16 2013-01-23 深圳市远望谷信息技术股份有限公司 一种具有高激活性能的有源电子标签
CN103020558A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 广东工业大学 一种自适应退避机制的rfid防碰撞方法
CN103377391A (zh) * 2012-04-12 2013-10-30 深圳市金溢科技有限公司 具有定点通信功能的电子标签及通信系统和方法
CN103646230A (zh) * 2013-11-27 2014-03-19 苏州木兰电子科技有限公司 基于双频电子标签的射频识别系统
CN103997781A (zh) * 2014-04-15 2014-08-20 刘骐畅 区域定位基站系统及其区域定位方法
EP2854458A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-01 Honeywell International Inc. Wireless sensor time synchronization
CN204598328U (zh) * 2015-05-08 2015-08-26 苏州工业园区优频科技有限公司 一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102129596A (zh) * 2011-03-07 2011-07-20 中国人民解放军总后勤部建筑工程研究所 一种有源射频标签及其工作模式切换方法
CN103377391A (zh) * 2012-04-12 2013-10-30 深圳市金溢科技有限公司 具有定点通信功能的电子标签及通信系统和方法
CN202694400U (zh) * 2012-07-16 2013-01-23 深圳市远望谷信息技术股份有限公司 一种具有高激活性能的有源电子标签
CN103020558A (zh) * 2012-11-30 2013-04-03 广东工业大学 一种自适应退避机制的rfid防碰撞方法
EP2854458A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-01 Honeywell International Inc. Wireless sensor time synchronization
CN103646230A (zh) * 2013-11-27 2014-03-19 苏州木兰电子科技有限公司 基于双频电子标签的射频识别系统
CN103997781A (zh) * 2014-04-15 2014-08-20 刘骐畅 区域定位基站系统及其区域定位方法
CN204598328U (zh) * 2015-05-08 2015-08-26 苏州工业园区优频科技有限公司 一种基于蜂窝式唤醒机制的双频WiFi模块

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109526254A (zh) * 2016-11-26 2019-03-26 华为技术有限公司 发送WiFi信息、发送WUR信息的方法及设备
WO2022134945A1 (zh) * 2020-12-21 2022-06-30 Oppo广东移动通信有限公司 控制无线链路的方法、装置、电子设备及存储介质

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