CN109934539A - 一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，包括：主控单元、供电单元、温湿度检测单元、加速度检测单元、网络侧数据接入单元、GPS定位单元、天线单元；主控单元分别与供电单元、温湿度检测单元、加速度检测单元、网络侧数据接入单元、GPS定位单元、天线单元电连接。本发明的系统采用蓝牙ibeacon技术与GPS技术结合实现物资移动轨迹追踪，采用蓝牙ibeacon技术可弥补GPS覆盖盲区的定位，可实现贵重或特殊货物的精确运输监管。

Description

一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统及方法

技术领域

本发明涉及物流货运技术领域，特别涉及一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统及方法。

背景技术

一些贵重或特殊货物在物流运输过程中，货物所有人或货运公司希望能实时了解货物运输过程中运动轨迹并能实时定位，并能了解周围温湿度情况是否适合于货物存储，以保障贵重或特殊货物的运输安全。

目前通常使用GPS定位方法实现货运物资定位追踪，但GPS信号在隧道、室内、有其他覆盖物情况下信号覆盖较差，导致货运物资追踪定位存在一定盲区。

目前其他基于红外线、超宽带、超声波室内、LIFI、Wi-Fi、射频识别(RFID)等室内定位技术，相比于采用蓝牙ibeacon技术的低成本、低功耗、易于部署的特性，都不太适合于移动货运物资的追踪定位。

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术中不足，提供一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统及方法，采用蓝牙ibeacon技术与GPS技术结合实现物资移动轨迹追踪，采用蓝牙ibeacon技术可弥补GPS覆盖盲区的定位，可实现贵重或特殊货物的精确运输监管。

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，包括：主控单元、供电单元、温湿度检测单元、加速度检测单元、网络侧数据接入单元、GPS定位单元、天线单元；主控单元分别与供电单元、温湿度检测单元、加速度检测单元、网络侧数据接入单元、GPS定位单元、天线单元电连接；其中，供电单元用于向系统中各部分提供工作电源，温湿度检测单元可用于检测当前货物所处环境的温度及湿度，加速度检测单元用于检测货物当前的运动状态，GPS定位单元用于对货物进行GPS定位，网络侧数据接入单元作为通讯单元，主控单元用于控制各单元的工作状态并获取各单元监测到的数据。

进一步地，所述主控单元选用支持蓝牙蓝牙5.0标准的蓝牙芯片，并支持低功耗工作和深度睡眠模式，从而在货物处于静止状态时，通过进入低功耗工作和深度睡眠模式来延长电池工作周期。

进一步地，所述供电单元包括电池模块和电源管理模块，所述电源管理模块用于实现电压的转换为其他各单元提供工作电源，且可控制网络侧数据接入单元和GPS定位单元的供电通断，作为优选，电池选用可充电的锂电池。

进一步地，所述温湿度检测单元通过温湿度传感器芯片实现，并通过I2C总线与主控单元通信。

进一步地，所述加速度检测单元通过支持低功耗工作的三轴加速度传感器实现，并通过I2C总线与主控单元通信，且可输出中断信号连接主控单元中断输入管脚，通过三轴加速度传感器可感知货物静止或运动状态，当处于运动状态可通过中断信号唤醒深度睡眠状态主控单元。

进一步地，所述网络侧数据接入单元选用CAT-M1模组实现，并通过串口与主控单元通信，CAT-M1技术相比NB-IoT技术具备更高通信速率、更适合快速移动产品的网络侧接入。

进一步地，所述GPS定位单元选用多模模组实现，并通过串口与主控单元通信，如持BDS、GPS、GLONASS的多模模组可提高货物运输过程中定位精度。

进一步地，所述天线单元包括蓝牙天线、GPS天线、CAT-M1天线，蓝牙天线连接主控单元的射频输出接口，GPS天线连接GPS定位单元的射频输出接口，CAT-M1天线连接网络侧接入单元的射频输出接口。

进一步地，还包括后端管理平台，主控单元通过网络侧数据接入单元与后端管理平台通信连接，则通过后端管理平台监测者可实时获取货运物资的最新状态。

同时，本发明还公开了一种可实现物资移动轨迹追踪定位的方法，通过上述的可实现物资移动轨迹追踪定位的系统实现，具体包括以下步骤：

A.将所述可实现物资移动轨迹追踪定位的系统与货运物资放置在一起；

B.当货运物资处于静止状态时，主控单元通过网络侧数据接入单元向后端管理平台发送货运物资位置信息并进入休眠工作模式；

C.加速度检测单元以预定的扫描频率检测货运物资运动信息；

D.当加速度检测单元连续检测到货运物资运动信息后，通过中断输出信号唤醒休眠状态的主控单元；

E.主控单元控制系统其他单元工作电源开启并正常工作，并通过温湿度检测单元获取当前温湿度数据、GPS定位单元获取定位数据，然后通过网络侧数据接入单元上传定位数据、温湿度数据到后端管理平台；

F.主控单元监测GPS定位单元的GPS信号强度，当GPS信号低于最低阈值或丢失时，切换到蓝牙ibeacon定位；

G.定位完成后，主控单元通过网络侧数据接入单元上传定位数据、温湿度数据到后端管理平台。

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：

第一，本发明的技术方案采用蓝牙ibeacon技术与GPS技术结合实现物资移动轨迹追踪，蓝牙ibeacon技术可弥补GPS覆盖盲区的定位，可实现贵重或特殊货物的精确运输监管。

第二，本发明中系统配备温湿度传感器和三轴加速度传感器，温湿度传感器可检测货运物资周围环境温湿度情况，保障特殊货运物资的特殊恒温恒湿环境；加速度传感器可检测货运物资处于静止或运输状态，当货运物资处于静止状态，本发明的系统可低功耗工作，延长电池工作寿命；当货运物资处于运输状态，加速度传感器检测到运动状态，可通过中断方式通知主控单元，系统进入工作状态。

第三，本发明的技术方案中设备采用低功耗工作的CAT-M1技术实现设备的网络侧数据接入，并可与后端物资管理平台实现双向通信功能，使用CAT-M1技术作为网络侧数据接入技术，相比传统2G、3G、4G技术作为网络侧数据接入技术相比，数据传输功耗低利于设备采用电池供电，接收灵敏度高利于利用信号覆盖，并且通信速率可满足货运物资定位数据传输要求；相比采用NB-IoT技术作为上行数据通道，CAT-M1技术更适合于快速移动物体的网络侧接入。

附图说明

图1是本发明的可实现物资移动轨迹追踪定位的系统的示意图。

图2是本发明的可实现物资移动轨迹追踪定位的方法的流程示意图。

附图标记说明：主控单元11、供电单元12、温湿度检测单元13、加速度检测单元14、网络侧数据接入单元15、GPS定位单元16、天线单元17

具体实施方式

下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。

实施例：

实施例一：

如图1所示，一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，包括：主控单元11、供电单元12、温湿度检测单元13、加速度检测单元14、网络侧数据接入单元15、GPS定位单元16、天线单元17；主控单元分别与供电单元、温湿度检测单元、加速度检测单元、网络侧数据接入单元、GPS定位单元、天线单元电连接；其中，供电单元用于向系统中各部分提供工作电源，温湿度检测单元可用于检测当前货物所处环境的温度及湿度，加速度检测单元用于检测货物当前的运动状态，GPS定位单元用于对货物进行GPS定位，网络侧数据接入单元作为通讯单元，主控单元用于控制各单元的工作状态并获取各单元监测到的数据。

具体的，本实施例中，主控单元选用支持蓝牙蓝牙5.0标准的蓝牙芯片，并支持低功耗工作和深度睡眠模式，从而在货物处于静止状态时，通过进入低功耗工作和深度睡眠模式来延长电池工作周期。

供电单元包括电池模块和电源管理模块，所述电源管理模块用于实现电压的转换为其他各单元提供工作电源，且可控制网络侧数据接入单元和GPS定位单元的供电通断，作为优选，电池选用可充电的锂电池。

温湿度检测单元通过温湿度传感器芯片实现，并通过I2C总线与主控单元通信。本实施例中，加速度检测单元通过支持低功耗工作的三轴加速度传感器实现，并通过I2C总线与主控单元通信，且可输出中断信号连接主控单元中断输入管脚，通过三轴加速度传感器可感知货物静止或运动状态，当处于运动状态可通过中断信号唤醒深度睡眠状态主控单元。

本实施例中，网络侧数据接入单元选用CAT-M1模组实现，并通过串口与主控单元通信，CAT-M1技术相比NB-IoT技术具备更高通信速率、更适合快速移动产品的网络侧接入。GPS定位单元选用多模模组实现，并通过串口与主控单元通信，如持BDS、GPS、GLONASS的多模模组可提高货物运输过程中定位精度。

具体的，天线单元包括蓝牙天线、GPS天线、CAT-M1天线，蓝牙天线连接主控单元的射频输出接口，GPS天线连接GPS定位单元的射频输出接口，CAT-M1天线连接网络侧接入单元的射频输出接口。

同时，本实施例的可实现物资移动轨迹追踪定位的系统还包括后端管理平台，主控单元通过网络侧数据接入单元与后端管理平台通信连接，主控单元通过网络侧数据接入单元将货运物资的最新状态如所处环境温湿度数据、定位数据等实时上传至后端管理平台，则通过后端管理平台监测者可实时获取货运物资的最新状态。

实施例二

如图2所示，一种可实现物资移动轨迹追踪定位的方法，通过上述的可实现物资移动轨迹追踪定位的系统实现，具体包括以下步骤：

A.将所述可实现物资移动轨迹追踪定位的系统与货运物资放置在一起；

B.当货运物资处于静止状态时，主控单元通过网络侧数据接入单元向后端管理平台发送货运物资位置信息并进入休眠工作模式；

C.加速度检测单元以预定的扫描频率检测货运物资运动信息；

D.当加速度检测单元连续检测到货运物资运动信息后，通过中断输出信号唤醒休眠状态的主控单元；

E.主控单元控制系统其他单元工作电源开启并正常工作，并通过温湿度检测单元获取当前温湿度数据、GPS定位单元获取定位数据，然后通过网络侧数据接入单元上传定位数据、温湿度数据到后端管理平台；

F.主控单元监测GPS定位单元的GPS信号强度，当GPS信号低于最低阈值或丢失时，切换到蓝牙ibeacon定位；蓝牙ibeacon配合可接收蓝牙ibeacon广播的设备，如手机或其他预置的蓝牙基站可实现GPS信号弱情况下货物的精确定位；

G.定位完成后，主控单元通过网络侧数据接入单元上传定位数据、温湿度数据到后端管理平台。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，包括：主控单元、供电单元、温湿度检测单元、加速度检测单元、网络侧数据接入单元、GPS定位单元、天线单元；主控单元分别与供电单元、温湿度检测单元、加速度检测单元、网络侧数据接入单元、GPS定位单元、天线单元电连接。

2.根据权利要求1所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，所述主控单元选用支持蓝牙蓝牙5.0标准的蓝牙芯片，并支持低功耗工作和深度睡眠模式。

3.根据权利要求1所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，所述供电单元包括电池模块和电源管理模块，所述电源管理模块用于实现电压的转换为其他各单元提供工作电源，且可控制网络侧数据接入单元和GPS定位单元的供电通断。

4.根据权利要求1所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，所述温湿度检测单元通过温湿度传感器芯片实现，并通过I2C总线与主控单元通信。

5.根据权利要求1所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，所述加速度检测单元通过支持低功耗工作的三轴加速度传感器实现，并通过I2C总线与主控单元通信，且可输出中断信号连接主控单元中断输入管脚。

6.根据权利要求1所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，所述网络侧数据接入单元选用CAT-M1模组实现，并通过串口与主控单元通信。

7.根据权利要求1所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，所述GPS定位单元选用多模模组实现，并通过串口与主控单元通信。

8.根据权利要求1所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，所述天线单元包括蓝牙天线、GPS天线、CAT-M1天线，蓝牙天线连接主控单元的射频输出接口，GPS天线连接GPS定位单元的射频输出接口，CAT-M1天线连接网络侧接入单元的射频输出接口。

9.根据权利要求1至8中任一所述的一种可实现物资移动轨迹追踪定位的系统，其特征在于，还包括后端管理平台，主控单元通过网络侧数据接入单元与后端管理平台通信连接。

10.一种可实现物资移动轨迹追踪定位的方法，其特征在于，通过权利要求9所述的可实现物资移动轨迹追踪定位的系统实现，具体包括以下步骤：

A.将所述可实现物资移动轨迹追踪定位的系统与货运物资放置在一起；

B.当货运物资处于静止状态时，主控单元通过网络侧数据接入单元向后端管理平台发送货运物资位置信息并进入休眠工作模式；

C.加速度检测单元以预定的扫描频率检测货运物资运动信息；

D.当加速度检测单元连续检测到货运物资运动信息后，通过中断输出信号唤醒休眠状态的主控单元；

E.主控单元控制系统其他单元工作电源开启并正常工作，并通过温湿度检测单元获取当前温湿度数据、GPS定位单元获取定位数据，然后通过网络侧数据接入单元上传定位数据、温湿度数据到后端管理平台；

F.主控单元监测GPS定位单元的GPS信号强度，当GPS信号低于最低阈值或丢失时，切换到蓝牙ibeacon定位；

G.定位完成后，主控单元通过网络侧数据接入单元上传定位数据、温湿度数据到后端管理平台。