CN110971259A - 一种新型物联网天线及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型物联网天线，其不具有传统分集天线，至少包括一外置天线及一智能终端，所述智能终端包括一内置天线，所述外置天线包括：一个外置主天线以及一个外置GNSS天线，在所述外置天线工作状态下，所述外置天线与所述智能终端电连接。本发明通过智能终端检测到外置天线插入，将外置天线作为主天线，通过开关切换到分集通路，作为分集天线使用，当智能终端检测到外置天线脱落时，通过开关切换进行切换，并将内置天线作为主天线使用。本发明能够节省成本，智能终端在设计时将减少一个fakra头，方形外置天线中减少一个天线和一个接头，通过天线复用可以提升主分集天线的隔离度。本发明结构简单，使用方便，可批量生产，具有极高的商业价值。
Description
技术领域
本发明属于物联网领域，具体地，涉及一种新型物联网天线及其控制方法。
背景技术
物联网(The Internet of Things，简称IOT)是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。
车联网，是智能交通的重要分支之一模式物联网在汽车行业和交通系统领域的典型应用，车联网技术是与新能源汽车、自动驾驶、轻量化并行的未来汽车主要技术之一，而车载智能终端则是车联网中作为重要的部分，在现有的技术中，车载智能终端常常为T-BOX，Telematics BOX，简称车载T-BOX，车联网系统包含四部分，主机、车载T-BOX、手机APP及后台系统。主机主要用于车内的影音娱乐，以及车辆信息显示；车载T-BOX主要用于和后台系统/手机APP通信，实现手机APP的车辆信息显示与控制。
当用户通过手机端APP发送控制命令后，TSP后台会发出监控请求指令到车载T-BOX，车辆在获取到控制命令后，通过CAN总线发送控制报文并实现对车辆的控制，最后反馈操作结果到用户的手机APP上，仅这个功能可以帮助用户远程启动车辆、打开空调、调整座椅至合适位置等。
发明内容
针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种新型物联网天线及其控制方法，根据本发明的一个方面，提供了一种新型物联网天线，其不具有传统分集天线，至少包括一外置天线以及一智能终端，所述智能终端包括一内置天线，所述外置天线包括：
一个外置主天线，以及
一个外置GNSS天线，
其中，在所述外置天线工作状态下，所述外置天线与所述智能终端电连接。
优选地，在所述外置天线工作状态下，所述内置天线作为分集天线使用。
优选地，还包括一个切换开关，所述切换开关在所述外置天线工作状态下进行切换使得所述外置天线与所述智能终端电连接。
优选地，所述切换开关在所述外置天线未工作状态下进行切换使得所述内置天线作为主天线，同时使得所述外置天线与所述智能终端不连接。
优选地，所述切换开关为一单刀双掷开关，其一端连接所述智能终端，另一端分别连接所述外置天线以及所述内置天线。
优选地，还包括一天线检测单元，其与所述外置天线电连接，并用于判断所述外置天线是否处于工作状态。
优选地，所述天线检测单元连接所述切换开关，并用于控制所述切换开关控制所述外置天线与所述智能终端的连接状态。
优选地，还包括一天线控制单元，其用于控制所述切换开关控制所述外置天线与所述智能终端的连接状态。
优选地，所述天线检测单元与所述天线控制单元相连接，且所述天线检测单元的检测结果传输给所述天线控制单元。
根据本发明的另一个方面，提供了一种新型物联网天线的控制方法，所述物联网天线不具有传统分集天线，包括如下步骤：
a.在外置天线作为主天线工作状态时，将所述物联网天线的内置天线作为分集天线使用。
优选地，所述外置天线包括：
一个外置主天线，以及
一个外置GNSS天线。
优选地，还包括如下步骤：
b.在所述外置天线不作为主天线工作状态时，将所述内置天线作为主天线使用。
优选地，在所述步骤a中，通过切换的方式将所述内置天线作为分集天线使用。
优选地，在所述步骤a中，通过切换的方式使得所述外置天线与所述新型物联网天线的智能终端电连接，从而使得所述外置天线作为主天线使用。
优选地，在所述步骤b中，通过切换的方式将所述内置天线作为主天线使用。
优选地，通过一个切换开关实现所述切换。
优选地，在所述步骤a之前还包括如下步骤：
i.判断所述外置天线是否处于工作状态，若所述外置天线处于工作状态，则执行所述步骤a。
优选地，在所述步骤a之前还包括如下步骤：
ii.若所述外置天线不处于工作状态，则执行所述步骤b。
本发明公开了一种新型物联网天线，其不具有传统分集天线，至少包括一外置天线以及一智能终端，所述智能终端包括一内置天线，所述外置天线包括：一个外置主天线以及一个外置GNSS天线，其中，在所述外置天线工作状态下，所述外置天线与所述智能终端电连接。本发明通过智能终端检测到外置天线插入，将外置天线作为主天线，并通过开关切换到分集通路，作为分集天线使用。在此状态下，主分集天线之间的距离远远大于λ/2，性能上会优于传统的方案。空间分集是利用多个接收天线来实现的。在发射端采用一个天线发射，而在接收端采用多个天线接收。接收端天线之间的距离d≥λ/2(λ为工作波长)，以保证接收天线输出信号的衰落特性是相互独立的。当智能终端检测到外置天线脱落时，通过开关切换到主通路，作为主天线使用。此状态和传统方案一样，仅作为备份，保障在外置天线脱落后，依然可以完成Ec l l功能。本发明的优势在于节省成本，智能终端在设计时可以少一个fakra头，方形外置天线中少了一个天线和一个接头，通过天线复用可以提升主分集天线的隔离度。本发明结构简单，使用方便，可批量生产，具有极高的商业价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了本发明的具体实施方式的，一种新型物联网天线的模块结构示意图；
图2示出了本发明的第一实施例的，一种切换开关在工作状态下的连接方式示意图；
图3示出了本发明的第二实施例的，另一种切换开关在工作状态下的连接方式示意图；以及
图4示出了本发明的另一具体实施方式的，一种新型物联网天线的控制方法的具体流程示意图。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1示出了本发明的具体实施方式的，一种新型物联网天线的模块结构示意图，本领域技术人员理解，本发明将通过一具体实施方式，即智能终端作为车载终端来进行具体描述，而在其他的实施例中，本发明主要公开的是一种物联网天线，其包括但不限于车联网，在此不予赘述。
进一步地，如图1所示，本发明公开了一种新型物联网天线，其不具有传统分集天线，分集天线中的天线分集是使用两个接收信道，它们受到的衰落影响是不相关的；两者在某一时刻同时经受某一深衰落点影响的可能性很小。因此可以利用两副接收天线独立地接收同一信号，当合成来自两副天线的信号时，衰落的程度能被减小。空间分集手段可以克服空间选择性衰落，在二维各向同性散射和各向同性移动台天线的情况下，只要天线线元间的距离达到半个波长，在移动台就可得到充分不相关的分集天线。
进一步地，所述新型物联网天线至少包括一外置天线1以及一智能终端2，在所述外置天线1工作状态下，所述外置天线1与所述智能终端2电连接，即在一种工作模式下，外置天线1作为主要工作主体，与所述智能终端相互通讯，所述智能终端在本发明中类似于但不同于T-BOX的车载终端，而T-BOX则是一种常见的车联网部件，而本发明则是在T-BOX的基础上进行改进，形成一种新型物联网天线。
进一步地，所述智能终端2包括一内置天线21，所述外置天线1包括一个外置主天线11以及一个外置GNSS天线12，所述内置天线21设置在所述智能终端2内，而所述外置天线1包括一个外置主天线11以及一个外置GNSS天线12，所述外置主天线11、外置GNSS天线12与所述内置天线21所起到的工作相同，都将用于收发信号，所述外置GNSS天线12是GPS/GLONASS兼容天线，主要用于同频转发系统作发射天线使用，也可用于GPS导航、定位系统作接收天线使用。天线为微带形式。天线由天线罩、微带辐射器、底板和高频输出插座等部分组成，结构简单、体积小、配合三脚架使用方便，其主要用于定位，而外置主天线11即为LTEOuter Ant，其主要用于通讯，本领域技术人员理解，所述LTE main ant只是一种实施例而已，也可以采用其他天线模块实现。
进一步地，在所述外置天线1工作状态下，所述内置天线21作为分集天线使用，在所述外置天线1工作状态下，所述外置主天线11以及一个外置GNSS天线12正常工作，目前，市场上主流的车载T-BOX，大多数都具有LTE通讯功能以及GNSS定位功能。根据3GPP定义，LTE系统需要外接主集天线和分集天线两根天线进行信号的收发，而GNSS则需外接一根天线，接收全球卫星导航信号，而在本发明中，实际上节省了一条天线，而多了一个开关，即在外置天线1正常工作时，所述内置天线21将作为分集天线使用。
图2示出了本发明的第一实施例的，一种切换开关在工作状态下的连接方式示意图，图3示出了本发明的第二实施例的，另一种切换开关在工作状态下的连接方式示意图，图2以及图3仅仅示出了对应于图1中切换开关的放大效果图，更进一步地，所述放大效果图的两种不同的工作状态，但这并不代表图2以及图3将作为单独的整体存在，具体地，请结合图1来进行理解。
进一步地，本发明图2以及图3分别示出了两种不同的连接方式下的工作状态，其主要通过一切换开关来完成工作状态模式的切换，具体地，所述智能终端2还包括一个切换开关3，所述切换开关3在所述外置天线1工作状态下进行切换使得所述外置天线1与所述智能终端2电连接，在这样的实施例中，所述切换开关3切换至连通所述外置天线1以及所述智能终端2的状态。
而在另一个实施例中，所述切换开关3在所述外置天线1未工作状态下进行切换使得所述内置天线21作为主天线，同时使得所述外置天线1与所述智能终端2不连接，在所述外置天线1未工作或者无法工作时，则不再使用外置天线，直接通过所述切换开关3切换到内置天线21作为主天线进行工作的状态，同时断开所述外置天线1与所述智能终端2的连接。
参考图2以及图3，并结合图1，图1中开关的位置对应于图2以及图3中的相对应位置，其形状、方位相同，图2以及图3为了更好的示出如何实现切换开关的切换而示出了调节的状态显示，具体地，所述切换开关可以为任意能够实现本发明技术方案的切换开关，而在本发明所记载的技术方案中，优选地为一单刀双掷开关，其一端连接所述智能终端2，另一端分别连接所述外置天线1以及所述内置天线21，即在一种工作模式下，结合图1，所述单刀双掷开关使得智能终端2、内置天线21以及外置天线1均处于工作状态，而在另一个工作模式下，所述单刀双掷开关使得智能终端2、内置天线21处于工作状态。
进一步地，还包括一天线检测单元4，其与所述外置天线1电连接，并用于判断所述外置天线1是否处于工作状态，在这样的实施例中，所述天线检测单元4为一脱落检测单元，即用于检测所述外置天线1是否脱落、未插入、接触不良等等，即可以判断所述外置天线1是否处于工作状态。
进一步地，所述天线检测单元4连接所述切换开关3，并用于控制所述切换开关3控制所述外置天线1与所述智能终端2的连接状态，在这样的实施例中，由所述天线检测单元4来控制切换开关3的切换，此时的天线检测单元4兼带着中央处理单元的作用。
优选地，还包括一天线控制单元5，其用于控制所述切换开关3控制所述外置天线1与所述智能终端2的连接状态，而作为另一种实施例，所述天线检测单元4与所述天线控制单元5相连接，且所述天线检测单元4的检测结果传输给所述天线控制单元5。所述天线检测单元4仅仅只用于判断，而设置的天线控制单元则用于实现对切换开关的控制，进一步地，所述天线检测单元4将判断结果发送至天线控制单元5，所述天线控制单元5接收所述判断结果并基于判断结果控制切换开关3。
图4示出了本发明的另一具体实施方式的，一种新型物联网天线的控制方法的具体流程示意图。本发明公开了一种新型物联网天线的控制方法，所述物联网天线不具有传统分集天线，包括如下步骤：
首先，进入步骤S101，判断所述外置天线是否处于工作状态，所述步骤S101为判断步骤，在这样的实施例中，若所述外置天线处于工作状态，则执行所述步骤S102，若所述外置天线不处于工作状态，则执行所述步骤S103。判断所述外置天线是否处于工作状态将通过天线检测单元来完成，所述天线检测单元的具体工作原理可以参考前述实施例，在此不予赘述。
然后，若所述外置天线处于工作状态，则执行所述步骤S102，在外置天线作为主天线工作状态时，将所述物联网天线的内置天线作为分集天线使用，在这样的实施例中，本发明将通过切换的方式将所述内置天线作为分集天线使用，所述切换的方式包括但不限于使用切换开关，更为具体地，只要能够通过切换的方式使得所述外置天线与所述新型物联网天线的智能终端电连接，从而使得所述外置天线作为主天线使用的切换方式都属于本发明所需要保护的技术方案。
所述步骤S102与所述步骤S103并不是并列步骤，若执行了步骤S102则不再执行步骤S103，若执行步骤S103则不再执行步骤S102，若所述外置天线不处于工作状态，则执行所述步骤S103，在所述外置天线不作为主天线工作状态时，将所述内置天线作为主天线使用，相应地，与所述步骤S102类似，通过切换的方式将所述内置天线作为主天线使用，更为具体地，通过一个切换开关实现所述切换。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (18)
1.一种新型物联网天线，其不具有传统分集天线，至少包括一外置天线(1)以及一智能终端(2)，所述智能终端(2)包括一内置天线(21)，其特征在于，所述外置天线(1)包括：
一个外置主天线(11)，以及
一个外置GNSS天线(12)，
其中，在所述外置天线(1)工作状态下，所述外置天线(1)与所述智能终端(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的物联网天线，其特征在于，在所述外置天线(1)工作状态下，所述内置天线(21)作为分集天线使用。
3.根据权利要求1或2所述的物联网天线，其特征在于，还包括一个切换开关(3)，所述切换开关(3)在所述外置天线(1)工作状态下进行切换使得所述外置天线(1)与所述智能终端(2)电连接。
4.根据权利要求3所述的物联网天线，其特征在于，所述切换开关(3)在所述外置天线(1)未工作状态下进行切换使得所述内置天线(21)作为主天线，同时使得所述外置天线(1)与所述智能终端(2)不连接。
5.根据权利要求3或4所述的物联网天线，其特征在于，所述切换开关(3)为一单刀双掷开关，其一端连接所述智能终端(2)，另一端分别连接所述外置天线(1)以及所述内置天线(21)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的物联网天线，其特征在于，还包括一天线检测单元(4)，其与所述外置天线(1)电连接，并用于判断所述外置天线(1)是否处于工作状态。
7.根据权利要求6所述的物联网天线，其特征在于，所述天线检测单元(4)连接所述切换开关(3)，并用于控制所述切换开关(3)控制所述外置天线(1)与所述智能终端(2)的连接状态。
8.根据权利要求6所述的物联网天线，其特征在于，还包括一天线控制单元(5)，其用于控制所述切换开关(3)控制所述外置天线(1)与所述智能终端(2)的连接状态。
9.根据权利要求8所述的物联网天线，其特征在于，所述天线检测单元(4)与所述天线控制单元(5)相连接，且所述天线检测单元(4)的检测结果传输给所述天线控制单元(5)。
10.一种新型物联网天线的控制方法，所述物联网天线不具有传统分集天线，其特征在于，包括如下步骤：
a.在外置天线作为主天线工作状态时，将所述物联网天线的内置天线作为分集天线使用。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述外置天线包括：
一个外置主天线，以及
一个外置GNSS天线。
12.根据权利要求10或11所述的控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
b.在所述外置天线不作为主天线工作状态时，将所述内置天线作为主天线使用。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤a中，通过切换的方式将所述内置天线作为分集天线使用。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤a中，通过切换的方式使得所述外置天线与所述新型物联网天线的智能终端电连接，从而使得所述外置天线作为主天线使用。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤b中，通过切换的方式将所述内置天线作为主天线使用。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的控制方法，其特征在于，通过一个切换开关实现所述切换。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤a之前还包括如下步骤：
i.判断所述外置天线是否处于工作状态，若所述外置天线处于工作状态，则执行所述步骤a。
18.根据权利要求17所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤a之前还包括如下步骤：
ii.若所述外置天线不处于工作状态，则执行所述步骤b。
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