CN112865324A - 定位基站及其自供电方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种定位基站及其自供电方法。其中，定位基站包括用于采集环境中可利用的不同形式的能量，并将不同形式的能量转换为电能的能量回收单元、基于能量回收单元采集的电能，接收待定位设备发射的定位信号的天线单元以及基于能量回收单元采集的电能，根据定位信号对待定位设备进行定位的处理单元。本申请实施例提供的技术方案，可以通过能量回收单元给定位基站供电，使得定位基站将环境中的能量进行采集，并转换成电能，通过该采集到的电能自行供电，极大避免了由于依靠电线传输能量时电源线的安装和管理方面的麻烦，提高了定位基站使用的便捷性。

Description

定位基站及其自供电方法

技术领域

本申请涉及电子技术领域，具体涉及一种定位基站及其自供电方法。

背景技术

随着通信技术的发展，智慧家居、智能用品的普及，越来越多的电子设备变得智能化。

而现有技术中大多数电子设备的供电问题，都是需要依靠电线传输能量，这就使得有形的电源线，变成了科技进步过程中一道无形的阻碍，让电子设备的智能化在为人们提供便利的同时，却增加了对电源线的安装和管理方面的麻烦。例如，传统的定位基站在使用时，需要定时使用有线方式进行充电充电，在电源线的安装和管理方面十分不方便。因此，如何摆脱电源线的束缚，使定位基站的充电更便捷，显得尤为关键。

发明内容

本申请实施例提供一种定位基站的自供电方法，能够提高定位基站使用的便捷性。

第一方面，本申请实施例提供一种定位基站，包括：

能量回收单元，用于采集环境中可利用的不同形式的能量，并将所述不同形式的能量转换为电能；

天线单元，用于基于所述电能，接收待定位设备发射的定位信号；

处理单元，用于基于所述电能，根据所述定位信号对所述待定位设备进行定位。

第二方面，本申请实施例还提供一种定位基站的自供电方法，应用于定位基站，所述定位基站包括能量回收单元、天线单元以及处理单元，所述方法包括：

通过所述能量回收单元采集环境中的可利用的不同形式的能量，并将所述不同形式的能量转换为电能；

基于所述电能，通过所述天线单元接收待定位设备发射的定位信号；

基于所述电能，通过所述处理单元对所述待定位设备进行定位。

本申请实施例提供的技术方案，可以通过能量回收单元给定位基站供电，使得定位基站将环境中的能量进行采集，并转换成电能自行供电，极大避免了由于依靠电线传输能量时电源线的安装和管理方面的麻烦，提高了定位基站使用的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的定位基站的第一种结构示意图。

图2为本申请实施例提供的定位基站对待定位设备进行定位处理的一种场景示意图。

图3为本申请实施例提供的定位基站的第二种结构示意图。

图4为本申请实施例提供的定位基站的参考结构示意图。

图5为本申请实施例提供的定位基站的第三种结构示意图。

图6为本申请实施例提供的定位基站及其自供电方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

该定位基站可以用于定位的AOA(Angle of Arrival，到达角度测距)、AOD(Angleof Departure，离开角度测距)基站、UWB(Ultra Wide Band，超宽带)基站以及其他网络基站，也可以作为附件与其他电子设备配合使用。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的定位基站的第一种结构示意图。定位基站10包括能量回收单元11、天线单元12以及处理单元13。该能量回收单元11与该天线单元12电性连接，该天线单元12与该处理单元13电性连接，各个单元对应的实际装置中可采用信号线，诸如铜线进行连接。

该能量回收单元11用于采集环境中可利用的不同形式的能量，并将该不同形式的能量转换为电能。其中，能量的存在形式可以包括机械能，热能，电能，光能，化学能和核能等。环境中有各种的能量源，光能、热能、振动能和射频能，都可以为我们所用。

该天线单元12基于能量回收单元11采集到的电能进行供电，用于接收待定位设备发射的定位信号。

该处理单元13同样基于能量回收单元11采集到的电能进行供电，用于根据天线单元12接收到的定位信号对该待定位设备进行定位。其中，待定位设备可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑(PDA，Personal Digital Assistant)、车辆、电子标签以及可穿戴设备等。

下面以定位基站为AOA基站为例进行说明，请参考图2，图2为本申请实施例提供的定位基站对待定位设备进行定位处理的一种场景示意图。

如图2所示，通过定位基站1和定位基站2接收待定位设备发出的定位信号可以得到定位基站1与待定位设备之间的连线L1与基准方向的夹角∠A，以及定位基站2与待定位设备之间的连线L2与基准方向的夹角∠B，可见，连线L1与连线L2之间的交点即为待定位设备的位置，基于夹角∠A和∠B即可求得待定位设备的位置。

其中，AOA定位通过两直线相交确定位置，由于两条直线的交点是确定的，所以可以对待定位设备的位置进行准确的定位。其中，由于周围环境的复杂性，例如，遮挡物或是其他电磁波的干扰，因此为了测量电磁波的入射角度，AOA接收机必须配备方向性强的天线阵列。由于AOA是阵列天线，需要保持水平/垂直用于计算二维/三维空间坐标，不可随意放置，且间距有要求不大于1/2波长。故天线之间相邻至少需要满足6.25cm，例如，当天线采用4*4阵列的形式时，所需的面积一般需要大于20cm*20cm。

本申请实施例中，由于蓝牙以低功耗的特点显著，因此将蓝牙定位基站与可回收环境中可利用的能量形式的装置相结合，可以实现永久无需充电的无线定位效果，因而摆脱了电源线的束缚，使定位基站的充电更便捷，可以极大提高定位基站使用的便捷性。

在一实施方式中，请参阅图3，图3为本申请实施例提供的定位基站10的第二种结构示意图。

该能量回收单元可以包括光能回收组件111和射频能量回收组件112。其中，光能回收组件111和射频能量回收组件112分别与天线单元12电连接，天线单元12与处理单元13电连接，光能回收组件111和射频能量回收组件112并行给天线单元12和处理单元13供电。

该光能回收组件111用于采集外界光能，并将采集到的外界光能转换为电能。

例如，光能回收组件111可以是太阳能电池，通过将太阳辐射能量或者室内的灯光通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。

该射频能量回收组件112用于采集射频能量，并将采集到的射频能量转换成电能。

其中，射频能量回收组件112可以基于种类众多的无线发射器中发射出的射频能量进行回收再利用，这些发射器包括移动电话、移动电话基站、电视/电台信号发射基站等等。

本申请实施例中，通过光能回收组件111以及射频能量回收组件112，对环境中的能量进行循环再利用，可以降低定位基站运营成本，并提高定位基站所在的电子系统的能源使用效率。

在一实施方式中，请参阅图4，图4为本申请实施例提供的定位基站的参考结构示意图。

如图4所示，光能回收组件、射频能量回收组件以及天线单元依次层叠设置。顶层为光能回收组件，中间层为射频能量回收组件，底层为天线单元。该光能回收组件盖设在所述射频能量回收组件上，以使所述光能回收组件的一部分裸露在外，因而能更好地采集光能，同时此种方式可以有效避免天线单元直接被暴晒而造成高温损坏。

其中，位于中间层的射频能量回收组件的射频采集频段与天线单元的工作频段一致，例如可以设置为2.4G或5G频段。如果该定位基站布置的区域存在其他较强的辐射能量，为了更好地将辐射到环境空间中的能量进行利用，可以增加其他辐射能量对应频段的射频能量回收组件。

在一实施方式中，光能回收组件的设置位置、结构以及形状等可以根据定位基站的环境而具体变化。例如，若在定位基站所处的环境为室外，则可以根据太阳转动的方向在不同的时刻改变光能回收组件的朝向。又例如，可以通过设置传感器检测环境中的辐射强度，根据辐射强度来相应调整光能回收组件的朝向。

在一实施方式中，射频能量回收组件可以先检测环境中射频辐射较强的方位，根据射频能量的强度设置射频回收组件的方位，以保证最佳的接收位置。

在一实施方式中，请参阅图5，图5为本申请实施例提供的定位基站10的第三种结构示意图。该定位基站还包括储能单元14，用于存储该能量回收单元采集到的电能。

该储能单元14分别与光能回收组件111、射频能量回收组件112电连接，用于将光能回收组件111以及射频能量112回收组件采集到的电能进行存储。

其中，储能单元14可以是充电电池、新型薄膜电池以及超级电容器对能量进行储存，从而对定位基站提供稳定的电源。

本申请实施例还提供一种定位基站及其自供电方法，请参阅图6，图6为本申请实施例提供的定位基站及其自供电方法的流程示意图，该定位基站及其自供电方法可以应用于AOA定位基站、AOD定位基站、UWB基站以及其他网络基站，也可以作为附件与其他电子设备配合使用，以及如上述申请实施例所述的场景以及定位基站中，该定位基站及其自供电方法可以包括以下步骤：

101、通过能量回收单元采集环境中的可利用的不同形式的能量，并将不同形式的能量转换为电能。

其中，能量的存在形式可以包括机械能，热能，电能，光能，化学能和核能等。环境中有各种的能量源，光能、热能、振动能和射频能，都可以为我们所用。

例如，该能量回收单元可以包括光能回收组件和射频能量回收组件。

该光能回收组件用于采集外界光能，并将采集到的外界光能转换为电能。

例如，光能回收组件可以是太阳能电池，通过将太阳辐射能量或者室内的灯光通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能。

该射频能量回收组件用于采集射频能量，并将采集到的射频能量转换成电能。

其中，射频能量回收组件可以基于种类众多的无线发射器中发射出的射频能量进行回收再利用，这些发射器包括移动电话、移动电话基站、电视/电台信号发射基站等等。

此外，射频能量回收组件的射频采集频段与天线单元的工作频段一致，例如可以设置为2.4G或5G频段。如果该定位基站布置的区域存在其他较强的辐射能量，为了更好地将辐射到环境空间中的能量进行利用，可以增加其他辐射能量对应频段的射频能量回收组件。

其中，光能回收组件和射频能量回收组件并行给天线单元和处理单元供电。

此外，还可以设置储能单元对给能量回收单元采集到的电能进行存储。例如，该储能单元可以分别与光能回收组件、射频能量回收组件电连接，用于将光能回收组件以及射频能量回收组件采集到的电能进行存储。

其中，储能单元可以是充电电池、新型薄膜电池以及超级电容器对能量进行储存，从而对定位基站提供稳定的电源。

可以理解的是，可以直接通过能量回收单元对天线单元以及处理单元进行供电，也可以通过储能单元对天线单元以及处理单元进行供电。

102、基于该电能，通过天线单元接收待定位设备发射的定位信号。

其中，待定位设备可以是智能手机、平板电脑、掌上电脑、车辆、电子标签以及可穿戴设备等。

其中，该定位基站包括蓝牙定位基站。由于蓝牙以低功耗的特点显著，因此将蓝牙定位基站与可回收环境中可利用的能量形式的装置相结合，可以实现永久无需充电的无线定位效果，因而摆脱了电源线的束缚，使定位基站的充电更便捷，可以极大提高定位基站使用的便捷性。

例如，以定位基站为AOA基站为例进行说明，请参考图2，定位基站1和定位基站2都包括能量回收单元，并基于能量回收单元采集到的能量进行自供电。定位基站1和定位基站2可以分别根据其天线单元接收待定位设备发射的定位信号。

103、基于该电能，通过处理单元对待定位设备进行定位。

例如，同样以定位基站为AOA基站为例进行说明，请参考图2，根据接收到的定位信号可以分别得到得到定位基站1与待定位设备之间的连线L1与基准方向的夹角∠A，以及定位基站2与待定位设备之间的连线L2与基准方向的夹角∠B，可见，连线L1与连线L2之间的交点即为待定位设备的位置，处理单元可以基于夹角∠A和∠B即可求得待定位设备的位置，从而完成对该待定位设备进行定位。

其中，由于AOA是阵列天线，需要保持水平/垂直用于计算二维/三维空间坐标，不可随意放置，且间距有要求不大于1/2波长。

在一实施方式中，该处理单元可以用于监听该定位基站的工作状态，例如，可以通过检测该射频能量回收组件的射频能量采集情况，由于射频能量回收组件的射频采集频段与天线单元的工作频段一致，若该射频能量回收组件没有采集到射频信号，则可以判断周围没有需要定位的待定位设备。

此外，如果该定位基站布置的区域存在其他较强的辐射能量，为了更好地将辐射到环境空间中的能量进行利用，可以增加其他辐射能量对应频段的射频能量回收组件。此时，可以通过检测射频能量回收组件采集的射频信号的频段来判断是否有需要定位的待定位设备，若没有，则此时定位基站的工作状态为空闲状态。

(2)若该工作状态处于预设工作状态时，则控制该定位基站进入低功耗模式。

例如，该预设工作状态可以为上述的空闲状态，此时可以控制该定位基站进入低功耗模式。

其中，该低功耗模式可以是作周期性休眠处理。例如，正常工作状态时，定位基站保持接收信号的状态，在周期性休眠状态下可以是每隔一段时间休眠一次，然后恢复到正常工作状态，以此可以节约电能。休眠处理可以为部分电路休眠，也可以是全部电路休眠，具体情况可以根据具体情况和要求自行设置，此处不再赘述。

在一实施方式中，该处理单元还用于检测该储能单元的电量使用情况，基于该电量使用情况控制该能量回收单元进行电能采集。例如，当检测到电量不足时，可以及时对该储能单元进行充电以保证充足的电能供应。

由上可知，本申请实施例提供的技术方案，可以通过能量回收单元给定位基站供电，是的定位基站将环境中的能量进行采集，并转换成电能，通过采集到的电能自行供电，极大避免了由于依靠电线传输能量时电源线的安装和管理方面的麻烦，提高了定位基站使用的便捷性。

本申请实施例还提供了一种存储介质，该存储介质存储有计算机程序，当该计算机程序在计算机上运行时，是的该计算机执行上述一实施例中定位基站及其自供电方法。

例如，在一实施方式中，当上述计算机程序在计算机上运行时，该计算机程序执行如下步骤：

通过所述能量回收单元采集环境中的可利用的不同形式的能量，并将所述不同形式的能量转换为电能；

基于所述电能，通过所述天线单元接收待定位设备发射的定位信号；

基于所述电能，通过所述处理单元对所述待定位设备进行定位。

以上各个操作的具体实施可参见前面的实施例，在此不再赘述。

其中，该存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

由于该存储介质中所存储的指令，可以执行本申请实施例所提供的任一种定位基站及其自供电方法中的步骤，因此，可以实现本申请实施例所提供的任一种定位基站及其自供电方法所能实现的有益效果，详见前面的实施例，在此不再赘述。

需要说明的是，对本申请实施例的定位基站及其自供电方法而言，本领域普通测试人员可以理解实现本申请实施例的定位基站及其自供电方法的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来控制相关的硬件来完成，该计算机程序可存储于一计算机可读取存储介质中，如存储在定位基站的存储器中，并被该定位基站内的至少一个处理器执行，在执行过程中可包括如定位基站及其自供电方法的实施例的流程。

此外，本申请中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是某些实施例还包括没有列出的步骤或模块，或某些实施例还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

以上对本申请实施例所提供的定位基站及其自供电方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种定位基站，其特征在于，包括：

能量回收单元，用于采集环境中可利用的不同形式的能量，并将所述不同形式的能量转换为电能；

天线单元，用于基于所述电能，接收待定位设备发射的定位信号；

处理单元，用于基于所述电能，根据所述定位信号对所述待定位设备进行定位。

2.如权利要求1所述的定位基站，其特征在于，所述能量回收单元包括：

光能回收组件，用于采集外界光能，并将采集到的外界光能转换为电能；

射频能量回收组件，用于采集射频能量，并将采集到的射频能量转换成电能。

3.如权利要求2所述的定位基站，其特征在于，所述光能回收组件、所述射频能量回收组件以及所述天线单元层叠设置。

4.如权利要求3所述的定位基站，其特征在于，所述光能回收组件盖设在所述射频能量回收组件上，以使所述光能回收组件的一部分裸露在外。

5.如权利要求1所述的定位基站，其特征在于，所述处理单元用于：

监听所述定位基站的工作状态；

若所述工作状态处于预设工作状态时，则控制所述定位基站进入低功耗模式。

6.如权利要求5所述的定位基站，其特征在于，所述射频能量回收组件的射频采集频段与所述天线单元的工作频段一致，所述处理单元用于：

检测所述射频能量回收组件的射频能量采集情况；

若所述射频能量回收组件无法采集到射频能量，则控制所述定位基站进入所述低功耗模式。

7.如权利要求1所述的定位基站，其特征在于，所述定位基站还包括储能单元，所述储能单元用于存储能量回收单元采集到的电能。

8.如权利要求7所述的定位基站，其特征在于，所述处理单元还用于：

检测所述储能单元的电量使用情况；

基于所述电量使用情况控制所述能量回收单元进行电能采集。

9.如权利要求1所述的定位基站，其特征在于，所述定位基站包括蓝牙定位基站。

10.一种定位基站的自供电方法，其特征在于，应用于所述定位基站，所述定位基站包括能量回收单元、天线单元以及处理单元，所述方法包括：

通过所述能量回收单元采集环境中的可利用的不同形式的能量，并将所述不同形式的能量转换为电能；

基于所述电能，通过所述天线单元接收待定位设备发射的定位信号；

基于所述电能，通过所述处理单元对所述待定位设备进行定位。

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