CN205356705U - 供电、通信一体化定位基站 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种供电、通信一体化定位基站，包括无线发射/接收模块、主控模块、网络模块、接口分离模块和电源模块，所述无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块顺序连接，所述电源模块分别与所述无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块连接。本实用新型提供的定位基站，可以将供电、通信一体化，从而既能保证定位信号的稳定性，又能利用有线通信解决基站回传数据的可靠性问题。

Description

供电、通信一体化定位基站

技术领域

本实用新型涉及无线通信及定位系统领域，特别是涉及一种供电、通信一体化定位基站。

背景技术

目前，室外定位基本由基于卫星的定位技术实现，包括美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗和欧洲的伽利略。而当用户进入室内时，这些系统定位功能几乎无法实现。可是，随着城市的不断发展，大型的现代化建筑物，例如大型购物中心、大型医院、展览中心，不断涌现，而且规模越来越大，人们对室内定位和基于位置服务的需求也越来越强。2012年，Nokia、三星、SonyMobile及Broadcom等22家手机厂商及芯片领域厂商共同宣布成立室内定位联盟(In-LocationAlliance)，携手建立室内定位的系统解决方案。该联盟表示，精确的室内定位服务开启了丰富的应用模式。商场或超市的购物者，可以直接被导引到附近的特价商品或个性化的商品柜台，如果在大型建筑物中使用室内导航，可以帮助人们马上找到自己或同伴的正确位置，甚至能在紧急状况下引导消费者安全逃离。因此，成熟的室内定位技术是未来科技发展的必然趋势。

基于低功耗蓝牙技术的室内定位基站是实现室内定位基站的主要手段之一。现有的基于蓝牙技术的室内定位基站，主要包括以下几个部分：处理器、通信模块、电源模块和蓝牙模块。其中，蓝牙模块负责接收/广播定位协议；通信模块实现数据传输，通常是Wi-Fi，也有基于以太网等实现方式；电源模块有几种实现方式，第一种是电池方式，第二种方式是交直流适配器，第三种是太阳能电池。

然而，现有的基站设备方案的通信和供电是完全独立的，通信通常是通过以太网，供电则通过交直流变换器实现。于是，在定位基站部署时需要同时布两套网络，一套是通信网络，另一套是供电网络。因此，在运营和维护上有诸多不便。如果采用电池供电的基站方案，在布置上虽然灵活，但是由于电池寿命有限，且电池电量对蓝牙信号功率有影响，造成定位性能下降，而且无法进一步支持功耗更大的通信模块工作；如果采用太阳能电池供电的基站方案，虽然可以解决电池电量衰减带来的缺陷，但同样在支持功耗更大的通信模块工作方面有很大困难，并且，基站的成本较高；如果采用交直流适配器供电的基站方案，虽然可以支持高功耗通信模块工作，并保证蓝牙功率的稳定性，但是需要专用供电线路和交直流适配器，施工难度和成本不低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种供电、通信一体化的定位基站，实现定位基站既能使定位信号稳定性，又能使数据传输可靠的功能。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种供电、通信一体化定位基站，包括无线发射/接收模块、主控模块、网络模块、接口分离模块和电源模块，所述无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块顺序连接，所述电源模块分别与所述无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块连接；

所述无线发射/接收模块，用于实现发射所述定位基站的广播定位协议信息，并接收其他多个定位基站或移动节点的广播定位协议信息；

所述主控模块，用于实现所述定位基站的整体控制、管理；

所述网络模块，用于实现所述定位基站与后台服务器系统间的信息交互和数据传输；

所述接口分离模块，用于从统一接口获取到电能后将电能传输送至电源模块，并用于实现所述网络模块与所述统一接口间的数据传输和处理；

所述电源模块，用于实现将所述接口分离模块传输来的电能转换成所述定位基站的内部芯片工作所需的直流电压。

进一步的，所述接口分离模块包括网络接口和隔离单元，所述网络接口与所述电源模块连接，所述网络接口通过隔离单元与所述网络模块连接。

进一步的，所述无线发射/接收模块包括天线和蓝牙模块。

进一步的，所述网络接口为RJ45接口。

进一步的，所述隔离单元为隔离变压器。

进一步的，所述电源模块采用交直流变换器或直流电压转换芯片。

本实用新型的方案具有以下优点：

1、本实用新型包括无线发射/接收模块、主控模块、网络模块、接口分离模块和电源模块，将无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块按照顺序连接，另外，将电源模块分别与无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块连接，采用该种结构，将定位基站的供电、通信合为一体，区别于现有的基站设备的通信和供电是完全独立的方案，使得既能保证定位信号的稳定性，又能利用有线通信解决基站回传数据的可靠性问题。

2、本实用新型中的接口分离模块包括接口分离模块包括网络接口和隔离单元，网络接口与电源模块连接，网络接口通过隔离单元与网络模块连接，接口分离模块用于从统一接口获取到电能后，将电能输送至电源模块，并用于实现网络模块与统一接口间的数据传输和处理，更加有效地实现定位基站的供电、通信一体化。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型供电、通信一体化定位基站的结构框图；

图2为本实用新型供电、通信一体化定位基站的实施方案图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的“终端”、“终端设备”既包括无线信号接收器的设备，其仅具备无发射能力的无线信号接收器的设备，又包括接收和发射硬件的设备，其具有能够在双向通信链路上，执行双向通信的接收和发射硬件的设备。这种设备可以包括：蜂窝或其他通信设备，其具有单线路显示器或多线路显示器或没有多线路显示器的蜂窝或其他通信设备；PCS(PersonalCommunicationsService，个人通信系统)，其可以组合语音、数据处理、传真和/或数据通信能力；PDA(PersonalDigitalAssistant，个人数字助理)，其可以包括射频接收器、寻呼机、互联网/内联网访问、网络浏览器、记事本、日历和/或GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)接收器；常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备，其具有和/或包括射频接收器的常规膝上型和/或掌上型计算机或其他设备。这里所使用的“终端”、“终端设备”可以是便携式、可运输、安装在交通工具(航空、海运和/或陆地)中的，或者适合于和/或配置为在本地运行，和/或以分布形式，运行在地球和/或空间的任何其他位置运行。这里所使用的“终端”、“终端设备”还可以是通信终端、上网终端、音乐/视频播放终端，例如可以是PDA、MID(MobileInternetDevice，移动互联网设备)和/或具有音乐/视频播放功能的移动电话，也可以是智能电视、机顶盒等设备。

本技术领域技术人员可以理解，这里所使用的远端网络设备，其包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云。在此，云由基于云计算(CloudComputing)的大量计算机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个超级虚拟计算机。本实用新型的实施例中，远端网络设备、终端设备与WNS服务器之间可通过任何通信方式实现通信，包括但不限于，基于3GPP、LTE、WIMAX的移动通信、基于TCP/IP、UDP协议的计算机网络通信以及基于蓝牙、红外传输标准的近距无线传输方式。

如图1所示，本实用新型提供一种供电、通信一体化定位基站，包括无线发射/接收模块、主控模块、网络模块、接口分离模块和电源模块。其中，无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块顺序连接，电源模块分别与无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块连接。采用该种结构，将定位基站的供电、通信合为一体，区别于现有的基站设备的通信和供电是完全独立的方案，既能保证定位信号的稳定性，又能利用有线通信解决基站回传数据的可靠性问题。

具体地，无线发射/接收模块，用于实现发射定位基站的广播定位协议信息，并接收其他多个定位基站或移动节点的广播定位协议信息。在本实用新型所述的供电、通信一体化的定位基站中，无线发射/接收模块包括天线和蓝牙模块。其中，基站发射的广播定位协议信息包括基站唯一标识信息和辐射功率信息，基站接收的广播定位协议信息包括移动节点的唯一标识信息和辐射功率信息。

主控模块，用于实现定位基站的整体控制、管理。主要包括基站工作模式管理、基站工作参数管理、蓝牙协议参数管理、基站固件更新，以及蓝牙模块和通信模块间的数据转发。

网络模块，用于实现定位基站与后台服务器系统间的信息交互和数据传输，将后台系统的信息传向主控模块，将主控模块的信息传向后台服务器系统。网络模块的具体实现方式可以是基于TCP/IP的通信，但不限于TCP/IP方式。具体地，网络模块可以由专用网络芯片来实现，或者主控芯片集成了网络控制器来实现。

接口分离模块，用于从统一接口获取到电能后，将电能传输送至电源模块，并用于实现网络模块与统一接口间的数据传输和处理。在本实施例所述的供电、通信一体化的定位基站中，接口分离模块包括接口分离模块包括网络接口和隔离单元，网络接口与电源模块连接，网络接口通过隔离单元与网络模块连接。接口分离模块用于从统一接口获取到电能后，将电能输送至电源模块，并用于实现网络模块与统一接口间的数据传输和处理，更加有效地实现定位基站的供电、通信一体化。根据统一接口的电能性质不同，实现方式也不同。如果是交流供电，则使用专用的电力线载波调制解调芯片即可实现；如果是直流供电，一般为基于以太网的方式，则将直流供电线路和数据传输线路分开，并在数据传输线路至网络模块间增加隔离保护处理。

电源模块，用于实现将接口分离模块传输来的电能转换成定位基站的内部芯片工作所需的直流电压。根据来自接口分离模块的电能性质的不同，有不同的实现方式。如果是交流供电，则由交直流变换器实现；如果是直流供电，则需要直流电压转换芯片来实现。

如图2所示，在本实施例中，网络接口优选为以太网接口RJ45，根据实际需要，也可以采用其它接口，比如USB接口等，隔离单元优选为隔离变压器。可通过WiFi无线通讯、以太网连接到局域网或广域网，从而进一步扩大定位基站的使用范围。

本实用新型所述的供电、通信一体化的定位基站，有两种实施方案：第一种是基于POE的，第二种是基于电力线通信的。

如图2所示，基于POE的实施方案，具体是通过RJ45接口中两对空闲线其中一对，实现直流供电，并在基站内使用直流变压芯片将电压变成3.3v为基站内部芯片供电，而数据传输则通过RJ45中的两对以太网接口线实现，在两对线接入网络芯片前需要一个隔离单元，在本实施例中，隔离单元优选为隔离变压器。主控模块和蓝牙模块由芯片统一完成，网络芯片完成TCP/IP协议栈功能，实现与后台系统的TCP/IP数据传输，直流电压转化器将POE来的直流电变换成基站内部所需的3.3v直流电。

基于电力线通信的实施方案，具体是低压交流传输线上取交流电，通过交直流变化芯片，输出3.3v直流电为基站内芯片供电，而数据传输则需要通过电力线载波通信调制解调器来实现。在进行定位基站部署时，可以通过一条统一的线路来实现电能供给和通信传输，因此，降低了部署时施工的难度以及成本。

定位基站通过其蓝牙模块接收周边基站或移动节点的广播定位协议信息，每个广播定位协议信息对应一个唯一的定位标识，待发射的广播定位协议信息中携带其唯一的定位标识。定位基站接收到广播定位协议信息后，会对接收到的各个广播定位协议信息进行汇总，并利用其通信模块将汇总后的广播定位协议信息发送至主控模块，以便主控模块利用接收到的各个定位基站发送的广播定位协议信息对待定位体进行室内定位。以上仅仅是本申请实施例的优选方式，发明人可根据自己的需求任意设置定位体的表现形式，在此不做限定。

以上所述仅是本实用新型的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种供电、通信一体化定位基站，其特征在于，包括无线发射/接收模块、主控模块、网络模块、接口分离模块和电源模块，所述无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块顺序连接，所述电源模块分别与所述无线发射/接收模块、主控模块、网络模块和接口分离模块连接；

所述无线发射/接收模块，用于实现发射所述定位基站的广播定位协议信息，并接收其他多个定位基站或移动节点的广播定位协议信息；

所述主控模块，用于实现所述定位基站的整体控制、管理；

所述网络模块，用于实现所述定位基站与后台服务器系统间的信息交互和数据传输；

所述接口分离模块，用于从统一接口获取到电能后将电能传输送至电源模块，并用于实现所述网络模块与所述统一接口间的数据传输和处理；

所述电源模块，用于实现将所述接口分离模块传输来的电能转换成所述定位基站的内部芯片工作所需的直流电压。

2.根据权利要求1所述的供电、通信一体化定位基站，其特征在于，所述接口分离模块包括网络接口和隔离单元，所述网络接口与所述电源模块连接，所述网络接口通过隔离单元与所述网络模块连接。

3.根据权利要求1所述的供电、通信一体化定位基站，其特征在于，所述无线发射/接收模块包括天线和蓝牙模块。

4.根据权利要求2所述的供电、通信一体化定位基站，其特征在于，所述网络接口为RJ45接口。

5.根据权利要求2所述的供电、通信一体化定位基站，其特征在于，所述隔离单元为隔离变压器。

6.根据权利要求1所述的供电、通信一体化定位基站，其特征在于，所述电源模块采用交直流变换器或直流电压转换芯片。