CN113645563A - 一种通信定位物联一体化的室内信息网络 - Google Patents
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Abstract
一种通信定位物联一体化的室内信息网络,包括接入单元,扩展单元等。接入单元用于与移动运营商基站和服务器的信号接入和信息交互。扩展单元用于系统级联,扩展室内信息网络的覆盖面积。远端单元用于通信定位物联无线信号的覆盖,以及与移动通信用户终端和定位标签的信息交互。移动通信天线用于多频段移动通信信号的收发。定位基站用于与定位标签进行信息交互,以及上报定位和物联感知信息至服务器。激活天线用于将定位模块产生的定位标签激活信号转换为低频激活信号,并发射出去。服务器用于接收、存储和解析定位和物联感知数据。定位标签用于与定位基站进行信息交互,获取人员定位信息和物联感知信息。
Description
技术领域
本发明属于移动通信领域,涉及一种通信定位物联一体化的室内信息网络。
背景技术
室内区域承载着移动通信网70%以上的业务流量,然而受限于电磁穿透能力,室外铁塔式宏基站的信号在室内普遍较弱,通信效果较差,因此室内信号覆盖是移动通信必须解决的问题。与此同时,目前的室内定位网络和室内物联网络往往各自独立设计,重复建设现象较明显,缺乏标准化和统一化,两者与室内手机信号覆盖网络更是互相独立,缺乏融合,难以适应未来室内信息网络的需求。
发明内容
本发明解决的技术问题为:为解决现有技术中移动通信、室内定位、室内物联等功能无法在同一张室内网络中实现的问题,本发明提出一种通信定位物联一体化的室内信息网络,以克服或解决上述问题。
本发明的技术解决方案是:一种通信定位物联一体化的室内信息网络,包括接入单元,m个扩展单元,若干远端单元,若干移动通信天线,若干定位基站,激活天线,服务器,若干定位标签;服务器包括本地服务器和云端服务器;
每个远端单元分别与一个移动通信天线和一个定位基站对应连接,每个定位基站分别与一组激活天线连接;每个扩展单元分别与n个远端单元连接;m个扩展单元分为若干组,每组内的扩展单元依次串联,每组的第一级扩展单元与接入单元连接;接入单元与本地服务器和移动运营商基站连接;m,n均为正整数;
其中,接入单元用于与移动运营商基站和服务器的信号接入和信息交互;扩展单元用于系统级联,扩展室内信息网络的覆盖面积;远端单元用于通信定位物联无线信号的覆盖,以及与移动通信用户终端和定位标签的信息交互;移动通信天线用于多频段移动通信信号的收发;定位基站用于与定位标签进行信息交互,以及上报定位和物联感知信息至服务器;激活天线用于产生和发射低频激活信号;服务器用于接收、存储和解析定位和物联感知数据;定位标签用于与定位基站进行信息交互,获取人员定位信息和物联感知信息。
实现移动通信信号在室内覆盖的上行链路和下行链路流程如下:
上行链路为用户终端发送信号至基站的链路,具体如下:
用户终端发射不同制式和频段的无线信号,由任一个移动通信天线接收,并通过射频接口传送至对应的远端单元,远端单元对该无线信号进行放大、滤波、下变频、模数转换、压缩、组帧处理后,转换为上行数字基带信号,由光口发送至对应的扩展单元的扩展光口,再经上级联光口转发至串联的上一级扩展单元,……,最终发送至接入单元的光口,接入单元对该上行数字基带信号进行解帧、压缩恢复、数模转换、上变频、滤波、放大处理后,转换为上行射频信号,通过射频接口发送至移动运营商基站,接入运营商网络,完成上行信号传输;
下行链路是基站发送信号至用户终端的链路,具体如下:
接入单元通过射频接口接收来自移动运营商基站的下行射频信号,进行放大、滤波、下变频、模数转换、压缩、组帧处理后,转换为下行数字基带信号,由光口发送至各扩展单元串联链路的第一级扩展单元的上级联光口,继续通过下级联光口转发该信号至下一级扩展单元,……,最终发送至各扩展单元串联链路的最后一级扩展单元;各扩展单元转发该信号至相连的n个远端单元,所有远端单元对该下行数字基带信号进行解帧、压缩恢复、数模转换、上变频、滤波、放大处理后,转换为下行射频信号,通过射频接口发送至相应的移动通信天线进行发射,从而被用户终端接收,完成下行信号传输和覆盖。
实现定位和物联感知信号在室内传输的流程如下:
任一激活天线主动发射低频脉冲信号,任一定位标签接收到该脉冲信号后,向外发送频段无线信号,该无线信号中包含有定位和物联感知数据,物联感知数据包括标签位置、标签编号、信号场强,该无线信号被相应的定位基站接收,转换为数字信号,并通过数据接口发送至相应的远端单元,远端单元经过信息解析和重新组帧后,产生新的包含定位和物联感知数据的信息数据,新的包含定位和物联感知数据的信息数据根据自定义的室内信息网络的传输协议要求,由光口发送至对应的扩展单元的扩展光口,再经上级联光口转发至串联的上一级扩展单元,……,最终发送至接入单元的光口,接入单元将新的包含定位和物联感知数据的信息数据进行解析和重新组帧后,通过网口发送至本地服务器或云端服务器进行解析,完成定位和物联感知信号的室内传输。
接入单元包括接入单元射频模块,接入单元基带模块和接入单元控制模块;
在上行链路中,接入单元基带模块从光口接收来自扩展单元的上行数字基带信号,经过数据解帧后,对其中的移动通信数据进行压缩恢复,发送至接入单元射频模块进行数模转换恢复成模拟信号,接入单元射频模块继续完成该信号的上变频、滤波和放大操作,将其恢复成满足运营商基站接收标准的无线移动通信信号,最终通过射频接口发送至移动运营商基站;接入单元基带模块完成数据解帧后,接入单元控制模块从中读取定位和物联感知数据,对定位和物联感知数据进行重新组帧,恢复成由定位基站发送给远端单元的原始定位信号,并通过网口发送到本地服务器或云端服务器;
在下行链路中,接入单元射频模块从射频接口接收来自运营商基站的下行无线移动通信信号,对其进行放大、滤波、下变频和模数转换后,发送至接入单元基带模块继续进行数据压缩和组帧,转换为下行数字基带信号,通过光口发送至扩展单元;
接入单元控制模块对接入单元射频模块进行参数配置和状态监控,并对异常状态进行告警;接入单元控制模块对接入单元基带模块进行参数配置、软件升级和状态监控,并对异常状态进行告警。
远端单元包括远端单元射频模块,远端单元基带模块和远端单元控制模块;
在下行链路中,远端单元基带模块从光口接收来自扩展单元的下行数字基带信号,经过数据解帧和压缩恢复后,发送至远端单元射频模块进行数模转换恢复成模拟信号,远端单元射频模块继续完成模拟信号的上变频、滤波和放大操作,将模拟信号恢复成满足用户终端接收标准的无线移动通信信号,最终通过射频接口发送至移动通信天线进行发射和覆盖;
在上行链路中,远端单元射频模块从射频接口接收来自移动通信天线的上行无线移动通信信号,对其进行放大、滤波、下变频和模数转换后,发送至远端单元基带模块继续进行数据压缩,转换为上行移动通信数字基带信号,并继续与定位和物联感知数据共同组帧,形成上行数字基带信号,通过光口发送至相应的扩展单元;远端单元控制模块通过数据接口,接收来自定位基站的定位和物联感知信号,经过信息解析和重新组帧后,产生新的包含定位和物联感知数据的信息数据,新的包含定位和物联感知数据的信息数据适应自定义的室内信息网络的传输协议要求,并发送给远端单元基带模块,远端单元基带模块将该数据与上行移动通信基带信号共同组帧,形成上行数字基带信号,通过光口发送至相应的扩展单元;
远端单元控制模块对远端单元射频模块进行参数配置和状态监控,并对异常状态进行告警;远端单元控制模块对远端单元基带模块进行参数配置、软件升级和状态监控,并对异常状态进行告警。
远端单元的数据接口的协议形式为串口或网口形式;远端单元的数据接口根据定位和物联感知数据的不同,进行协议适配,以适应和满足自定义的室内信息网络的传输协议要求。
激活天线产生125KHz低频激活信号。
定位标签为2.4GHz与125KHz双频RFID电子标签。
定位基站包括定位模块和内置式数据接收天线,激活天线和定位标签与定位基站配合使用;
定位模块产生数字激活信号,数字激活信号包含定位基站编号、激活天线编号、定位信号发射强度,并通过二芯屏蔽线发送至激活天线,并由激活天线转换为频率为125KHz的低频激活信号发射出去;定位模块可连接四路激活天线;
定位标签持续打开低频接收功能,当收到任一激活天线的低频激活信号时,该标签实时解析出该激活天线编号,同时检测出该低频信号的RSSI场强值,然后唤醒进入工作状态,接着发射频率为2.4GHz的无线信号,该无线信号包含定位标签编号、激活天线编号以及低频场强RSSI值;
有效识别范围内的定位基站的定位模块通过内置式数据接收天线收到该2.4GHz定位标签信号,解析出信息后,通过数据接口,发送至相应的远端单元,并最终发送至服务器。
服务器接收和存储定位和物联感知数据,解析其中包含的定位标签编号、激活天线编号以及低频场强RSSI值,解算定位标签的位置,实现定位标签的入场管理、实时定位、运动轨迹描绘、地图展示、电子围栏功能;服务器按部署方式分为本地服务器和云端服务器。
本发明与现有技术相比的有益效果是:
(1)本发明可以同时传输移动通信信号、定位数据和物联感知数据,并通过天线实现无线信号在室内区域的覆盖,从而具备同时提供通信、定位、物联等室内信息服务的功能;
(2)本发明提供定制化数据接口,仅需进行通信协议适配,即可接入各种现有的室内定位和物联感知产品,如蓝牙、UWB(Ultra Wide Band,超宽带定位)等,为其提供终端到服务器端的数据传输通道,从而具备与不同系统或设备间的良好的兼容性。
附图说明
图1为本发明的通信定位物联一体化的室内信息网络结构示意图。
图2为本发明的接入单元的结构示意图。
图3为本发明的远端单元的结构示意图。
图4为本发明的定位基站、激活天线和定位标签的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1所示,是本发明实施例的通信定位物联一体化的室内信息网络结构示意图,主要包括接入单元,扩展单元1~扩展单元m,若干远端单元,若干移动通信天线,若干定位基站,若干激活天线组,每组激活天线组中包括4个激活天线,本地服务器和云端服务器,若干定位标签;m,n为正整数;
第1组激活天线中的4个激活天线均与定位基站1相连,移动通信天线1和定位基站1与远端单元1相连;第2组激活天线中的4个激活天线均与定位基站2相连,移动通信天线2和定位基站2与远端单元2相连;……依次类推,第n组激活天线中的4个激活天线均与定位基站n相连,移动通信天线n和定位基站n与远端单元n相连;每个扩展单元均与n个远端单元相连;m个扩展单元分为若干组,每组内的扩展单元依次串联,每组的第一级扩展单元与接入单元连接(扩展单元可分为多条链路,链路数目取决于接入单元的光口数量,通常为4个);;接入单元分别与本地服务器和移动运营商基站连接;
接入单元用于与移动运营商基站和服务器的信号接入和信息交互,包括射频模块,基带模块和控制模块;扩展单元用于系统级联,扩展室内信息网络的覆盖面积。远端单元用于通信定位物联无线信号的覆盖,以及与移动通信用户终端和定位标签的信息交互;移动通信天线用于2G/3G/4G/5G等多频段移动通信信号的收发;定位基站用于与定位标签进行信息交互,以及上报定位和物联感知信息至服务器;激活天线用于产生和发射125KHz的低频激活信号;服务器用于接收、存储和解析定位和物联感知数据;定位标签用于与定位基站进行信息交互,获取人员定位信息和物联感知信息。
首先介绍移动通信信号在室内覆盖的流程,分为上行链路和下行链路:
上行链路是用户终端发送信号至基站的链路。用户终端发射2G/3G/4G/5G等制式和频段的无线信号,由任一个移动通信天线接收,并通过射频接口传送至对应的远端单元,远端单元对该无线信号进行放大、滤波、下变频、模数转换、压缩、组帧一系列处理后,转换为上行数字基带信号,由光口发送至对应的扩展单元的扩展光口,再经上级联光口转发至串联的上一级扩展单元,……,最终发送至接入单元的光口,接入单元对该上行数字基带信号进行解帧、压缩恢复、数模转换、上变频、滤波、放大一系列处理后,转换为上行射频信号,通过射频接口发送至移动运营商基站,从而接入运营商网络,完成上行信号传输。
下行链路是基站发送信号至用户终端的链路。接入单元通过射频接口接收来自移动运营商基站的下行射频信号,进行放大、滤波、下变频、模数转换、压缩、组帧一系列处理后,转换为下行数字基带信号,由光口发送至各扩展单元串联链路的第一级扩展单元的上级联光口,继续通过下级联光口转发该信号至下一级扩展单元,……,最终发送至各扩展单元串联链路的最后一级扩展单元;各扩展单元转发该信号至相连的n个远端单元,所有远端单元对该下行数字基带信号进行解帧、压缩恢复、数模转换、上变频、滤波、放大一系列处理后,转换为下行射频信号,通过射频接口发送至相应的移动通信天线进行发射,从而被用户终端接收,完成下行信号传输和覆盖。
介绍定位和物联感知信号在室内传输的流程:
任一激活天线主动发射125KHz低频脉冲信号,任一定位标签接收到该脉冲信号后,向外发送2.4GHz频段无线信号,该无线信号中含有定位和物联感知数据,物联感知数据包括标签位置、标签编号、信号场强等信息,该无线信号被相应的定位基站接收,转换为数字信号,并通过数据接口发送至相应的远端单元,远端单元经过信息解析和重新组帧后,产生新的包含定位和物联感知数据的信息数据,该数据根据自定义的室内信息网络的传输协议要求,由光口发送至对应的扩展单元的扩展光口,再经上级联光口转发至串联的上一级扩展单元,……,最终发送至接入单元的光口,接入单元将该信息数据进行解析和重新组帧后,通过网口发送至本地服务器或云端服务器进行解析,从而完成定位和物联感知信号的室内传输。
如图2所示,本发明的接入单元由接入单元射频模块,接入单元基带模块和接入单元控制模块组成。
在上行链路中,接入单元基带模块从光口接收来自扩展单元的上行数字基带信号,经过数据解帧后,对其中的移动通信数据进行压缩恢复,发送至接入单元射频模块进行数模转换恢复成模拟信号,接入单元射频模块继续完成该信号的上变频、滤波和放大操作,将其恢复成满足运营商基站接收标准的无线移动通信信号,最终通过射频接口发送至运营商基站;接入单元基带模块完成数据解帧后,接入单元控制模块从中读取定位和物联感知数据,对定位和物联感知数据进行重新组帧,恢复成由定位基站发送给远端单元的原始定位信号,并通过网口发送到本地服务器或云端服务器。
在下行链路中,接入单元射频模块从射频接口接收来自运营商基站的下行无线移动通信信号,对其进行放大、滤波、下变频和模数转换后,发送至接入单元基带模块继续进行数据压缩和组帧,转换为下行数字基带信号,通过光口发送至扩展单元。
接入单元控制模块对接入单元射频模块进行参数配置和状态监控,并对异常状态进行告警;接入单元控制模块对接入单元基带模块进行参数配置、软件升级和状态监控,并对异常状态进行告警。
如图3所示,本发明的远端单元由远端单元射频模块,远端单元基带模块和远端单元控制模块组成。
在下行链路中,远端单元基带模块从光口接收来自扩展单元的下行数字基带信号,经过数据解帧和压缩恢复后,发送至远端单元射频模块进行数模转换恢复成模拟信号,远端单元射频模块继续完成该信号的上变频、滤波和放大操作,将其恢复成满足用户终端接收标准的无线移动通信信号,最终通过射频接口发送至移动通信天线进行发射和覆盖。
在上行链路中,远端单元射频模块从射频接口接收来自移动通信天线的上行无线移动通信信号,对其进行放大、滤波、下变频和模数转换后,发送至远端单元基带模块继续进行数据压缩,转换为上行移动通信数字基带信号,并继续与定位和物联感知数据共同组帧,形成上行数字基带信号,通过光口发送至相应的扩展单元;远端单元控制模块通过数据接口,接收来自定位基站的定位和物联感知信号,经过信息解析和重新组帧后,产生新的包含定位和物联感知数据的信息数据,该数据适应自定义的室内信息网络的传输协议要求,并发送给远端单元基带模块,远端单元基带模块将该数据与上行移动通信基带信号共同组帧,形成上行数字基带信号,通过光口发送至相应的扩展单元。
远端单元控制模块对远端单元射频模块进行参数配置和状态监控,并对异常状态进行告警;远端单元控制模块对远端单元基带模块进行参数配置、软件升级和状态监控,并对异常状态进行告警。
远端单元的数据接口可以是串口或网口等协议形式。该数据接口可以根据定位和物联感知数据的不同,进行协议适配,以适应和满足自定义的室内信息网络的传输协议要求,因此可以广泛的接入和兼容现有的各种室内定位和室内物联模块或系统,例如蓝牙、UWB(Ultra Wide Band,超宽带定位)等,从而具备与不同系统或设备间的良好的兼容性。
如图4所示,本发明的定位基站由定位模块和内置式数据接收天线组成,激活天线和定位标签与定位基站配合使用,激活天线可以产生125KHz低频激活信号,定位标签为2.4GHz与125KHz双频RFID电子标签。
定位模块的作用主要包括产生数字激活信号和接收频率为2.4GHz的定位标签信号。
定位模块产生数字激活信号,该信号包含定位基站编号、激活天线编号、定位信号发射强度(RSSI)等信息,并通过二芯屏蔽线发送至激活天线,并由激活天线转换为频率为125KHz的低频激活信号发射出去。定位模块可连接四路激活天线。
定位标签持续打开低频接收功能,当收到某一激活天线的低频激活信号时,该标签实时解析出该激活天线编号,同时检测出该低频信号的RSSI场强值,然后唤醒进入工作状态,接着发射频率为2.4GHz的无线信号,该无线信号包含定位标签编号、激活天线编号以及低频场强RSSI值等信息。
有效识别范围内的定位基站的定位模块通过内置式数据接收天线收到该2.4GHz定位标签信号,解析出信息后,通过数据接口,发送至相应的远端单元,并最终发送至服务器。
本发明的这种通过激活信号对定位标签进行唤醒的触发式定位的典型应用是能够判断该标签通过了何地点,即激活天线所在的物理位置,如果某门禁内外各安装一个激活天线,则可以根据定位标签被激活的先后顺序做出非常准确的进出判断,即可精确的实现人员或物品的出入识别。
如图2所示,云端或本地服务器的作用是接收和存储定位和物联感知数据,解析其中包含的定位标签编号、激活天线编号以及低频场强RSSI值,解算定位标签的位置,实现定位标签的入场管理、实时定位、运动轨迹描绘、地图展示、电子围栏功能。
服务器按部署方式可分为本地服务器和云端服务器。
本发明未详细说明的部分属于本领域技术人员公知技术。
Claims (10)
1.一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,包括接入单元,m个扩展单元,若干远端单元,若干移动通信天线,若干定位基站,激活天线,服务器,若干定位标签;服务器包括本地服务器和云端服务器;
每个远端单元分别与一个移动通信天线和一个定位基站对应连接,每个定位基站分别与一组激活天线连接;每个扩展单元分别与n个远端单元连接;m个扩展单元分为若干组,每组内的扩展单元依次串联,每组的第一级扩展单元与接入单元连接;接入单元与本地服务器和移动运营商基站连接;m,n均为正整数;
其中,接入单元用于与移动运营商基站和服务器的信号接入和信息交互;扩展单元用于系统级联,扩展室内信息网络的覆盖面积;远端单元用于通信定位物联无线信号的覆盖,以及与移动通信用户终端和定位标签的信息交互;移动通信天线用于多频段移动通信信号的收发;定位基站用于与定位标签进行信息交互,以及上报定位和物联感知信息至服务器;激活天线用于产生和发射低频激活信号;服务器用于接收、存储和解析定位和物联感知数据;定位标签用于与定位基站进行信息交互,获取人员定位信息和物联感知信息。
2.根据权利要求1所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,实现移动通信信号在室内覆盖的上行链路和下行链路流程如下:
上行链路为用户终端发送信号至基站的链路,具体如下:
用户终端发射不同制式和频段的无线信号,由任一个移动通信天线接收,并通过射频接口传送至对应的远端单元,远端单元对该无线信号进行放大、滤波、下变频、模数转换、压缩、组帧处理后,转换为上行数字基带信号,由光口发送至对应的扩展单元的扩展光口,再经上级联光口转发至串联的上一级扩展单元,……,最终发送至接入单元的光口,接入单元对该上行数字基带信号进行解帧、压缩恢复、数模转换、上变频、滤波、放大处理后,转换为上行射频信号,通过射频接口发送至移动运营商基站,接入运营商网络,完成上行信号传输;
下行链路是基站发送信号至用户终端的链路,具体如下:
接入单元通过射频接口接收来自移动运营商基站的下行射频信号,进行放大、滤波、下变频、模数转换、压缩、组帧处理后,转换为下行数字基带信号,由光口发送至各扩展单元串联链路的第一级扩展单元的上级联光口,继续通过下级联光口转发该信号至下一级扩展单元,……,最终发送至各扩展单元串联链路的最后一级扩展单元;各扩展单元转发该信号至相连的n个远端单元,所有远端单元对该下行数字基带信号进行解帧、压缩恢复、数模转换、上变频、滤波、放大处理后,转换为下行射频信号,通过射频接口发送至相应的移动通信天线进行发射,从而被用户终端接收,完成下行信号传输和覆盖。
3.根据权利要求2所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,实现定位和物联感知信号在室内传输的流程如下:
任一激活天线主动发射低频脉冲信号,任一定位标签接收到该脉冲信号后,向外发送频段无线信号,该无线信号中包含有定位和物联感知数据,物联感知数据包括标签位置、标签编号、信号场强,该无线信号被相应的定位基站接收,转换为数字信号,并通过数据接口发送至相应的远端单元,远端单元经过信息解析和重新组帧后,产生新的包含定位和物联感知数据的信息数据,新的包含定位和物联感知数据的信息数据根据自定义的室内信息网络的传输协议要求,由光口发送至对应的扩展单元的扩展光口,再经上级联光口转发至串联的上一级扩展单元,……,最终发送至接入单元的光口,接入单元将新的包含定位和物联感知数据的信息数据进行解析和重新组帧后,通过网口发送至本地服务器或云端服务器进行解析,完成定位和物联感知信号的室内传输。
4.根据权利要求3所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,接入单元包括接入单元射频模块,接入单元基带模块和接入单元控制模块;
在上行链路中,接入单元基带模块从光口接收来自扩展单元的上行数字基带信号,经过数据解帧后,对其中的移动通信数据进行压缩恢复,发送至接入单元射频模块进行数模转换恢复成模拟信号,接入单元射频模块继续完成该信号的上变频、滤波和放大操作,将其恢复成满足运营商基站接收标准的无线移动通信信号,最终通过射频接口发送至移动运营商基站;接入单元基带模块完成数据解帧后,接入单元控制模块从中读取定位和物联感知数据,对定位和物联感知数据进行重新组帧,恢复成由定位基站发送给远端单元的原始定位信号,并通过网口发送到本地服务器或云端服务器;
在下行链路中,接入单元射频模块从射频接口接收来自运营商基站的下行无线移动通信信号,对其进行放大、滤波、下变频和模数转换后,发送至接入单元基带模块继续进行数据压缩和组帧,转换为下行数字基带信号,通过光口发送至扩展单元;
接入单元控制模块对接入单元射频模块进行参数配置和状态监控,并对异常状态进行告警;接入单元控制模块对接入单元基带模块进行参数配置、软件升级和状态监控,并对异常状态进行告警。
5.根据权利要求4所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,远端单元包括远端单元射频模块,远端单元基带模块和远端单元控制模块;
在下行链路中,远端单元基带模块从光口接收来自扩展单元的下行数字基带信号,经过数据解帧和压缩恢复后,发送至远端单元射频模块进行数模转换恢复成模拟信号,远端单元射频模块继续完成模拟信号的上变频、滤波和放大操作,将模拟信号恢复成满足用户终端接收标准的无线移动通信信号,最终通过射频接口发送至移动通信天线进行发射和覆盖;
在上行链路中,远端单元射频模块从射频接口接收来自移动通信天线的上行无线移动通信信号,对其进行放大、滤波、下变频和模数转换后,发送至远端单元基带模块继续进行数据压缩,转换为上行移动通信数字基带信号,并继续与定位和物联感知数据共同组帧,形成上行数字基带信号,通过光口发送至相应的扩展单元;远端单元控制模块通过数据接口,接收来自定位基站的定位和物联感知信号,经过信息解析和重新组帧后,产生新的包含定位和物联感知数据的信息数据,新的包含定位和物联感知数据的信息数据适应自定义的室内信息网络的传输协议要求,并发送给远端单元基带模块,远端单元基带模块将该数据与上行移动通信基带信号共同组帧,形成上行数字基带信号,通过光口发送至相应的扩展单元;
远端单元控制模块对远端单元射频模块进行参数配置和状态监控,并对异常状态进行告警;远端单元控制模块对远端单元基带模块进行参数配置、软件升级和状态监控,并对异常状态进行告警。
6.根据权利要求5所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,远端单元的数据接口的协议形式为串口或网口形式;远端单元的数据接口根据定位和物联感知数据的不同,进行协议适配,以适应和满足自定义的室内信息网络的传输协议要求。
7.根据权利要求6所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,激活天线产生125KHz低频激活信号。
8.根据权利要求7所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,定位标签为2.4GHz与125KHz双频RFID电子标签。
9.根据权利要求8所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,定位基站包括定位模块和内置式数据接收天线,激活天线和定位标签与定位基站配合使用;
定位模块产生数字激活信号,数字激活信号包含定位基站编号、激活天线编号、定位信号发射强度,并通过二芯屏蔽线发送至激活天线,并由激活天线转换为频率为125KHz的低频激活信号发射出去;定位模块可连接四路激活天线;
定位标签持续打开低频接收功能,当收到任一激活天线的低频激活信号时,该标签实时解析出该激活天线编号,同时检测出该低频信号的RSSI场强值,然后唤醒进入工作状态,接着发射频率为2.4GHz的无线信号,该无线信号包含定位标签编号、激活天线编号以及低频场强RSSI值;
有效识别范围内的定位基站的定位模块通过内置式数据接收天线收到该2.4GHz定位标签信号,解析出信息后,通过数据接口,发送至相应的远端单元,并最终发送至服务器。
10.根据权利要求9所述的一种通信定位物联一体化的室内信息网络,其特征在于,服务器接收和存储定位和物联感知数据,解析其中包含的定位标签编号、激活天线编号以及低频场强RSSI值,解算定位标签的位置,实现定位标签的入场管理、实时定位、运动轨迹描绘、地图展示、电子围栏功能;服务器按部署方式分为本地服务器和云端服务器。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115278703A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-01 | 西安电子科技大学 | 一种隐蔽可重构的卫星测运控网络装置及部署方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090117069A (ko) * | 2008-05-08 | 2009-11-12 | 주식회사 인켈 | 분산형 통신 중계시스템 |
US20140045520A1 (en) * | 2012-08-05 | 2014-02-13 | Lg Electronics Inc. | Apparatus and method for measuring position of terminal located in indoor using wireless network |
CN104486170A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-04-01 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种新型矿用综合接入系统 |
CN105933066A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-07 | 中邮科通信技术股份有限公司 | 一种数字光纤拉远多介质传输入户覆盖系统 |
CN110475254A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-19 | 福建京奥通信技术有限公司 | 5g无线接入式室内分布系统 |
CN112004188A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-27 | 北京航天拓扑高科技有限责任公司 | 一种基于室内定位的信息推送系统 |
-
2021
- 2021-07-02 CN CN202110749698.7A patent/CN113645563B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20090117069A (ko) * | 2008-05-08 | 2009-11-12 | 주식회사 인켈 | 분산형 통신 중계시스템 |
US20140045520A1 (en) * | 2012-08-05 | 2014-02-13 | Lg Electronics Inc. | Apparatus and method for measuring position of terminal located in indoor using wireless network |
CN104486170A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-04-01 | 武汉虹信通信技术有限责任公司 | 一种新型矿用综合接入系统 |
CN105933066A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-07 | 中邮科通信技术股份有限公司 | 一种数字光纤拉远多介质传输入户覆盖系统 |
CN110475254A (zh) * | 2019-08-07 | 2019-11-19 | 福建京奥通信技术有限公司 | 5g无线接入式室内分布系统 |
CN112004188A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-11-27 | 北京航天拓扑高科技有限责任公司 | 一种基于室内定位的信息推送系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
陈洪雁;万俊伟;李文溯;翟文丽;: "航天试验业务网的智慧物联感知体系架构研究与应用", 现代电子技术, no. 13, pages 29 - 32 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115278703A (zh) * | 2022-07-28 | 2022-11-01 | 西安电子科技大学 | 一种隐蔽可重构的卫星测运控网络装置及部署方法 |
CN115278703B (zh) * | 2022-07-28 | 2023-06-30 | 西安电子科技大学 | 一种隐蔽可重构的卫星测运控网络装置及部署方法 |
Also Published As
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