CN204810269U - 信号传输设备、定位器及信号传输系统 - Google Patents

信号传输设备、定位器及信号传输系统 Download PDF

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Abstract

本公开关于一种信号传输设备、定位器及信号传输系统，属于监控技术领域。所述信号传输设备包括：低功耗蓝牙组件、功率放大器、射频开关和天线；低功耗蓝牙组件的输出端分别与功率放大器的输入端和射频开关的第一端口电性相连；功率放大器的输出端与射频开关的第一端口电性相连；射频开关的第二端口与天线电性相连；在射频开关处于第一状态时，低功耗蓝牙组件、功率放大器和天线处于工作状态；在射频开关处于第二状态时，低功耗蓝牙组件和天线处于工作状态。本公开可解决通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，可达到节省电量的效果。

Description

信号传输设备、定位器及信号传输系统
技术领域
本公开涉及监控技术领域，特别涉及一种信号传输设备、定位器及信号传输系统。
背景技术
定位器用于对被监控对象进行定位，从而能够随时获得被监控对象的位置，防止被监控对象的丢失。定位器通常用于对宠物、孩子、车等对象的监控。
相关技术提供的信号传输系统包括定位器和终端，定位器中的GPS(GlobalPositionSystem，全球信号传输系统)组件获取定位器的位置信号，通过GSM(GlobalSystemforMobileCommunication，全球移动通信系统)组件将位置信号发送给终端，终端接收并显示该位置信号，用户根据显示的位置信号确定被监控对象的位置。
实用新型内容
为解决通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，本公开提供了一种信号传输设备、定位器及信号传输系统。
根据本公开实施例的第一方面，提供一种信号传输设备，所述信号传输设备包括：低功耗蓝牙组件、功率放大器、射频开关和天线；
所述低功耗蓝牙组件的输出端分别与所述功率放大器的输入端和所述射频开关的第一端口电性相连；
所述功率放大器的输出端与所述射频开关的所述第一端口电性相连；
所述射频开关的第二端口与所述天线电性相连；
在所述射频开关处于第一状态时，所述低功耗蓝牙组件、所述功率放大器和所述天线处于工作状态；
在所述射频开关处于第二状态时，所述低功耗蓝牙组件和所述天线处于工作状态。
根据本公开实施例的第二方面，提供一种定位器，所述定位器包括信号输出组件和如第一方面所述的信号传输设备；
所述信号输出组件的输出端与所述信号传输设备的输入端电性相连。
根据本公开实施例的第三方面，提供一种信号传输系统，所述信号传输系统包括如第二方面所述的定位器和包含有低功耗蓝牙组件的终端。
本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器；通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线；通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端，可以通过功率放大器提高位置信号的传输距离，而不需要通过GSM组件传输位置信号，解决了通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本公开说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种信号传输设备的框图。
图2是根据一示例性实施例示出的一种定位器的框图。
图3是根据一示例性实施例示出的一种定位器的框图。
图4是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统的框图。
图5是根据一示例性实施例示出的一种信号传输方法的流程图。
图6是根据另一示例性实施例示出的一种信号传输方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种信号传输设备的框图，如图1所示，该信号传输设备包括：低功耗蓝牙组件110、功率放大器120、射频开关130和天线140。
低功耗蓝牙组件110的输出端分别与功率放大器120的输入端和射频开关130的第一端口电性相连；
功率放大器120的输出端与射频开关130的第一端口电性相连；
射频开关130的第二端口与天线140电性相连；
低功耗蓝牙组件110可以是BLE(BluetoothLowEnergy)组件。由于低功耗蓝牙组件110的通信距离通较短，只能达到30米左右，因此，可以通过功率放大器120对低功耗蓝牙组件110输出的信号进行放大，以延长通信距离。此时，低功耗蓝牙组件110的输出端需要与功率放大器120的输入端电性相连，作为第一通路的部分。其中功率放大器120用于对输入的信号进行放大，并对放大后的信号进行输出。本实施例中的功率放大器120放大后的信号的通信距离可以在400米以上。
由于功率放大器120只能单向放大信号，因此，信号不能通过功率放大器120输出到低功耗蓝牙组件110，即，第一通路不能接收外部的终端发送的信号。因此，低功耗蓝牙组件110需要通过第二通路与外部的终端建立连接，以便接收终端发送的信号或向终端发送信号。
当存在第一通路和第二通路时，还需要设置射频开关130，从而通过射频开关130在第一通路和第二通路之间进行切换。其中，射频开关130包括第一端口和第二端口，第一端口可以作为射频开关130的输入端，第二端口可以作为射频开关130的输出端。功率放大器120的输出端与射频开关130的第一端口电性相连，射频开关130的第二端口与天线140电性相连，此时低功耗蓝牙组件110、功率放大器120、射频开关130和天线140组成第一通路；低功耗蓝牙组件110的输出端与射频开关130的第一端口电性相连，射频开关130的第二端口与天线140电性相连，此时低功耗蓝牙组件110、射频开关130和天线140组成第二通路。
在射频开关130处于第一状态时，低功耗蓝牙组件110、功率放大器120和天线140处于工作状态；
在射频开关130处于第一状态时，第一通路处于工作状态，即，低功耗蓝牙组件110、功率放大器120和天线140处于工作状态。
在射频开关130处于第二状态时，低功耗蓝牙组件110和天线140处于工作状态。
在射频开关130处于第二状态时，第二通路处于工作状态，即，低功耗蓝牙组件110和天线140处于工作状态。
其中，射频开关130的第一状态和第二状态可以是手动切换的，也可以是根据获取到的信息自动切换的，本实施例不限定射频开关130的状态切换方式。
本实施例中，定位器可以通过功率放大器进行远距离通信，而不需要在定位器中设置GSM组件，既可以节省GSM组件的成本，也可以节省使用GSM网络所需要给运营商支付的费用。
综上所述，本公开提供的信号传输设备，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器；通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线；通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端，可以通过功率放大器提高位置信号的传输距离，而不需要通过GSM组件传输位置信号，解决了通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
需要说明的是，信号传输设备在获取到信号后，可以对该信号进行远距离传输。根据应用场景的不同，可以将信号传输设备与不同的组件电性相连，从而实现不同的功能。比如，当需要传输温度信号时，可以将信号传输设备与温度传感器电性相连；当需要传输亮度信号时，可以将信号传输设备与光线传感器电性相连；当需要传输位置信号时，可以将信号传输设备与定位组件电性相连。下面以信号传输设备与定位组件电性相连，形成定位器为例进行举例说明，并不限定信号传输设备的具体应用。
图2是根据一示例性实施例示出的一种定位器的框图，如图2所示，该定位器包括：信号输出组件210和如图1所示的信号传输设备220；
信号输出组件210的输出端与信号传输设备220的输入端电性相连。
信号输出组件210用于生成位置信号。其中，位置信号可以是信号输出组件210获取到的，也可以是信号输出组件210从其他设备中获取到的，本实施例不限定位置信号的来源。
综上所述，本公开提供的定位器，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器；通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线；通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端，可以通过功率放大器提高位置信号的传输距离，而不需要通过GSM组件传输位置信号，解决了通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
请参考图2，该定位器包括：信号输出组件210和如图1所示的信号传输设备220；信号输出组件210的输出端与信号传输设备220的输入端电性相连。
信号输出组件210输出的位置信号通过信号传输设备220进行传输。
由于功率放大器120的功耗较高，因此，可以在定位器不需要传输位置信号时，控制射频开关130处于第二状态，以节省功耗；在定位器需要传输位置信号时，控制射频开关130处于第一状态，以延长通信距离。
射频开关130的第一状态和第二状态可以是手动切换的，也可以是根据获取到的信息自动切换的。当自动将射频开关130由第二状态切换为第一状态时，低功耗蓝牙组件110包括处理器111；处理器111，用于获取信号输出组件210输出的位置信号，并在位置信号满足传输条件时，将射频开关130由第二状态切换到第一状态。请参考图3所示的定位器的框图。
信号输出组件210将位置信号发送给低功耗蓝牙组件中的处理器111，处理器111再检测该位置信号是否满足预设的传输条件，当该位置信号满足传输条件时，控制射频开关130由第二状态切换为第一状态；当该位置信号不满足传输条件时，控制射频开关130继续保持第二状态。其中，传输条件可以是定位器发生位置变化或定位器正在远离终端，从而在定位器所在的被监控对象发送位置变化或远离终端时，确定被控对象可能是被偷或正在走丢，从而对终端的用户进行提示，以保证被监控对象的安全性。
本实施例中，信号输出组件210为定位组件和加速度传感器中的至少一种。
当定位组件为GPS组件时，位置信号是定位器的地理位置。此时，处理器111可以每隔预定时间段获取位置信号，并检测当前位置信号和前一位置信号是否相同，当当前位置信号和前一位置信号不同时，确定定位器发生位置变化，将射频开关130由第二状态切换到第一状态；当当前位置信号和前一位置信号相同时，确定定位器未发生位置变化，控制射频开关130继续保持第二状态。或者，处理器111可以预先获取终端的位置信号，并计算当前位置信号与终端的位置信号之间的第一距离和前一位置信号与终端的位置信号之间的第二距离，检测第一距离是否大于第二距离，当第一距离大于第二距离时，确定定位器正在远离终端，将射频开关130由第二状态切换到第一状态；当第一距离等于第二距离时，确定定位器未发生位置变化，控制射频开关130继续保持第二状态。
当信号输出组件是加速度传感器时，位置信号是定位器的加速度。此时，处理器111可以检测位置信号的数值是否大于预定阈值，当位置信号的数值大于预定阈值时，确定定位器正在被摇动，可能小偷正在偷盗被监控对象，将射频开关130由第二状态切换到第一状态；当位置信号的数值小于或等于预定阈值时，确定定位器未被摇动，控制射频开关130继续保持第二状态。
综上所述，本公开提供的定位器，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器；通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线；通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端，可以通过功率放大器提高位置信号的传输距离，而不需要通过GSM组件传输位置信号，解决了通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
图4是根据一示例性实施例示出的一种信号传输系统的框图，如图4所示，该信号传输系统包括如图2或图3所示的定位器410和包含有低功耗蓝牙组件的终端420。
其中，终端420包括低功耗蓝牙组件，该低功耗蓝牙组件用于与定位器中的低功耗蓝牙组件建立蓝牙连接，并通过该低功耗蓝牙组件接收定位器发送的位置信号。
可选的，终端还可以包括显示组件，该显示组件用于显示定位器的位置信号。
可选的，终端还可以包括音频组件，该音频组件用于根据定位器的位置信号发生声音提示。
综上所述，本公开提供的信号传输系统，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器；通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线；通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端，可以通过功率放大器提高位置信号的传输距离，而不需要通过GSM组件传输位置信号，解决了通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
图5是根据一示例性实施例示出的一种信号传输方法的流程图，该信号传输方法应用于如图2或图3所示的定位器中，如图5所示，该信号传输方法包括以下步骤。
在步骤501中，通过信号输出组件获取定位器的位置信号，并将位置信号输出给低功耗蓝牙组件。
在步骤502中，在射频开关处于第一状态时，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器。
在步骤503中，通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线。
在步骤504中，通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端。
综上所述，本公开提供的信号传输方法，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器；通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线；通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端，可以通过功率放大器提高位置信号的传输距离，而不需要通过GSM组件传输位置信号，解决了通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
图6是根据另一示例性实施例示出的一种信号传输方法的流程图，该信号传输方法应用于如图2或图3所示的定位器中，如图6所示，该信号传输方法包括如下步骤。
在步骤601中，当低功耗蓝牙组件包括处理器时，通过处理器控制射频开关处于第二状态。
在定位器向终端发送位置信号之前，定位器需要与终端建立蓝牙连接。由于定位器和终端建立蓝牙连接时需要进行配对，且配对时定位器既需要接收信号，也需要发送信号，此时，处理器可以控制射频开关处于第二状态，即通过第二通路与终端建立蓝牙连接。
在步骤602中，通过低功耗蓝牙组件与终端建立蓝牙连接。
其中，定位器中的低功耗蓝牙组件与终端中的低功耗蓝牙组件进行配对和简历蓝牙连接的技术已经非常成熟，此处不赘述。
在步骤603中，通过处理器控制射频开关由第二状态切换为第一状态。
在定位器与终端建立蓝牙连接之后，处理器可以控制射频开关由第二状态切换为第一状态，从而通过第一通路向终端发送位置信号。
由于第一通路中的功率放大器的功耗较高，因此，处理器还可以在不需要发送位置信号时控制射频开关处于第二状态，在需要发送位置信号时控制射频开关由第二状态切换为第一状态，从而降低功耗。
其中，通过处理器控制射频开关由第二状态切换为第一状态，包括：
1)每隔预定时间段，通过处理器获取信号输出组件输出的位置信号；
2)通过处理器检测位置信号是否满足传输条件；
3)当位置信号满足传输条件时，通过控制器控制射频开关由第二状态切换为第一状态。
处理器可以实时获取定位器的位置信号，并根据位置信号检测是否需要将位置信号发送给终端。本实施例中，定位器可以预先设置传输条件，当位置信号满足传输条件时，确定需要将位置信号发送给终端；当位置信号不满足传输条件时，确定不需要将位置信号发送给终端。
可选的，通过处理器检测位置信号是否满足传输条件，包括：
1)当信号输出组件是定位组件时，通过处理器检测当前位置信号与前一位置信号是否相同，当当前位置信号与前一位置信号不同时，确定位置信号满足传输条件；
2)当信号输出组件是定位组件时，通过处理器计算当前位置信号与终端的位置信号之间的第一距离和前一位置信号与终端的位置信号之间的第二距离，检测第一距离是否大于第二距离，当第一距离大于第二距离时，确定位置信号满足传输条件，终端的位置信号是处理器在控制射频开关由第二状态切换为第一状态之前获取到的；
3)当信号输出组件是加速度传感器时，通过处理器检测位置信号的数值是否大于预定阈值，当位置信号的数值大于预定阈值时，确定位置信号满足传输条件。
在第一种实现方式中，传输条件用于检测定位器是否发生位置变化。假设预定时间段是1分钟，处理器可以检测1分钟之前获取的位置信号所指示的地理位置和当前时刻获取的位置信号所指示的地理位置是否相同。当两个地理位置相同时，确定定位器未发生位置变化，位置信号不满足传输条件；当两个地理位置不同时，确定定位器发生位置变化，位置信号满足传输条件。
在第二种实现方式中，传输条件用于检测定位器是否远离终端。假设预定时间段是1分钟，且1分钟之前获取的定位器的位置信号和终端的位置信号之间的第一距离是30米，当前时刻获取的定位器的位置信号和终端的位置信号之间的第二距离是30米，确定定位器未远离终端，位置信号不满足传输条件；当前时刻获取的定位器的位置信号和终端的位置信号之间的第二距离是40米，确定定位器正在远离终端，位置信号满足传输条件。
其中，终端的位置信号可以是在定位器与终端建立蓝牙连接，且在射频开关由第二状态切换为第一状态之前获取到的。
在第三种实现方式中，传输条件用于检测定位器是否发生摇晃。假设预定阈值是0，当当前时刻获取的定位器的加速度的数值为零时，确定定位器未被摇晃，位置信号不满足传输条件；当当前时刻获取的定位器的加速度的数值非零时，确定定位器被摇晃，位置信号满足传输条件。
在步骤604中，通过信号输出组件获取定位器的位置信号，并将位置信号输出给低功耗蓝牙组件。
在处理器控制射频开关由第二状态切换为第一状态后，第一通路处于工作状态，此时信号输出组件可以将位置信号输出给低功耗蓝牙组件。
在步骤605中，在射频开关处于第一状态时，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器。
在步骤606中，通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线。
其中，功率放大器对信号进行放大的技术已经非常成熟，此处不赘述。
在步骤607中，通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端。
需要说明的是，本实施例提供的方法，还包括：在天线将放大后的位置信号发送给终端后，通过处理器控制射频开关由第一状态切换为第二状态。
处理器还可以在通过第一通路传输放大后的信号后，控制射频开关由第一状态切换为第二状态，从而关闭功率放大器，以降低功耗。
可选的，处理器可以在传输信号时开始计时，在计时达到预定时长后，控制射频开关由第一状态切换为第二状态，以避免需要通过第一通路传输多个放大后的信号时，频繁切换第一状态和第二状态造成的资源浪费的问题。
综上所述，本公开提供的信号传输方法，通过低功耗蓝牙组件将位置信号输出给功率放大器；通过功率放大器对位置信号进行放大，并将放大后的位置信号输出给天线；通过天线将放大后的位置信号通过蓝牙连接发送给终端，可以通过功率放大器提高位置信号的传输距离，而不需要通过GSM组件传输位置信号，解决了通过GSM组件传输位置信号需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
另外，通过在天线将放大后的位置信号发送给终端后，通过处理器控制射频开关由第一状态切换为第二状态，可以解决运行功率放大器需要消耗大量的电量的问题，达到了节省电量的效果。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里的公开的后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (6)

1.一种信号传输设备，其特征在于，所述信号传输设备包括：低功耗蓝牙组件、功率放大器、射频开关和天线；
所述低功耗蓝牙组件的输出端分别与所述功率放大器的输入端和所述射频开关的第一端口电性相连；
所述功率放大器的输出端与所述射频开关的所述第一端口电性相连；
所述射频开关的第二端口与所述天线电性相连；
在所述射频开关处于第一状态时，所述低功耗蓝牙组件、所述功率放大器和所述天线处于工作状态；
在所述射频开关处于第二状态时，所述低功耗蓝牙组件和所述天线处于工作状态。
2.一种定位器，其特征在于，所述定位器包括信号输出组件和如权利要求1所述的信号传输设备；
所述信号输出组件的输出端与所述信号传输设备的输入端电性相连。
3.根据权利要求2所述的定位器，其特征在于，所述低功耗蓝牙组件包括处理器；
所述处理器，用于获取所述信号输出组件输出的位置信号，并在所述位置信号满足传输条件时，将所述射频开关由所述第二状态切换到所述第一状态。
4.根据权利要求2或3所述的定位器，其特征在于，所述信号输出组件为定位组件和加速度传感器中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的定位器，其特征在于，所述定位组件为全球定位系统GPS组件。
6.一种信号传输系统，其特征在于，所述信号传输系统包括如权利要求2至5任一所述的定位器和包含有低功耗蓝牙组件的终端。
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