CN209711768U - 无线通讯定位手环 - Google Patents
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Abstract
一种无线通讯定位手环，包括：主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、电池、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块，OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块及心率检测模块分别与主控模块数据连接，主控模块控制协调上述各模块工作，电池通过电源管理模块为主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块供电。本实用新型通过蓝牙和无线射频通信模块能够实现室内外的定位，还可以实现长距离无线通信和NFC计票、支付功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能可穿戴设备的技术领域，具体说是一种无线通讯定位手环。
背景技术
目前，市场上的智能可穿戴设备越来越多，其中尤其以智能手环最受厂商的重视和消费者的欢迎，而智能手环的功能也越来越多，除去对佩戴者运动状况、心率的监控外还兼顾了定位的功能。
现有技术中的手环的定位一般采取GPS或者北斗等定位方式，这些定位方式功耗较高，而且只能在室外进行定位，处在室内或者楼宇较多、山区环境等是无法收到GPS信号的，也就无法实现精确定位的功能。
现有技术中的手环一般是无法进行无线通讯的，大多借助蓝牙通信与手机相连接的方式实现通信，少数智能手表可以直接通过2G或4G SIM卡进行无线通讯，收短信或者打电话,但这种方式功耗太高而且需要支付费用，在不少野地户外使用场合中则是没有2G或者4G信号的，通信使用受限。例如在户外的景区或者大型游乐场，如泰山、华山等景区，基于移动、联通电信等通讯运营商的通讯都不可靠，在某些地方传统无线通讯会存在盲点
现有的手环一般无法实现支付功能，如果通过内置微信、支付宝等软件进行支付，则需要联网支持，在大型的景区、户外或脱机环境下无法进行支付。
大型景区门票一般还是采用纸质门票配合人售票检票的方式，纸质门票易丢易坏，还容易浪费纸张污染环境。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种无线通讯定位手环。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:
本实用新型的无线通讯定位手环，包括：主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、电池、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块，OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块及心率检测模块分别与主控模块数据连接，主控模块控制协调上述各模块工作，电池通过电源管理模块为主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块供电。
本实用新型还可以采用以下技术措施：
所述的主控模块为意法半导体公司的型号为STM32L053R8T6芯片。
所述的OLED显示模块为达远公司的型号为P25317的OLED显示屏。
所述的蓝牙模块为型号为NRF52832的蓝牙4.0协议芯片；蓝牙模块与板载天线相连接。
所述的无线射频通信模块为LoRa通信模块，为semtech公司的型号为SX1278的芯片；无限射频模块与陶瓷天线相连接。
所述的双星定位模块为MTK公司的型号为MT3333的芯片模组；双星定位模块与陶瓷天线相连接。
所述的电源管理模块为圣邦微电子公司的型号为SGM4056的充电管理芯片。
所述的震动模块为线性马达。
所述的NFC模块为NXP公司的信号为PN544芯片；NFC模块与FPC天线相连接。
所述的运动检测模块为博世公司的型号为BMA253的三轴加速度计传感器；心率检测模块为Silicon Labs的型号为Si1143的芯片。
本实用新型具有的优点和积极效果是:
本实用新型的无线通讯定位手环，通过内部设置的蓝牙模块以及室内预装的蓝牙beacon定位基站即可实现室内定位功能，而且因为其无线射频通信模块具有LoRa无线通信功能,可以利用室外（大型景区的户外或者山区）的LoRa野外通讯基站，实现LoRa的RSSI定位，从而在户外野外时在GPS、北斗信号差的地方还依然可以实现定位；通过LoRa芯片可以实现在较长距离无线通讯，本实用新型的通信功能基于LoRa的无线通信，一方面它并不依靠移动、联通、电信的2G/3G/4G通讯基站， 另一方面它低功耗、通信距离远，抗干扰强，而且可以根据需要填补移动、联通电信的2/3/4G通讯基站的空白区域，实现定位功能的全区域覆盖；基于全区域覆盖的通信方式，手环使用者在遇到危机情况，可以进行求救，求救信息会通过LoRa通讯传至LoRa通讯基站，LoRa通讯基站再进行上传至云端，云端工作人员接收求救信息后可以根据定位位置进行快速的救援；本实用新型的无线通讯定位手环内置的NFC模块能够实现NFC功能，NFC可读可写，在NFC刷卡的地方，手环用户就可以直接刷手环进行支付，而无需通过手机联网等，而且后期景区管理方可以通过这种支付方式来统计游客的消费行为模式，进行后继的大数据应用； 手环内的NFC模块具有全球唯一编码ID，景区或游乐场可以将手环发放给游客，游客进去景区内的各个景点，可以直接刷手环进入，而省去纸质门票。
附图说明
图1为本实用新型的无线通讯定位手环的架构示意图；
图2为本实用新型的无线通讯定位手环中各元件的连接示意图。
具体实施方式
以下通过附图和具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。
由图1至图2所示，本实用新型的无线通讯定位手环，包括：主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、电池、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块，OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块及心率检测模块分别与主控模块数据连接，主控模块控制协调上述各模块工作，电池通过电源管理模块为主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块供电。
主控模块即MCU，为意法半导体公司的型号为STM32L053R8T6芯片。STM32L053R8T6芯片针对物联网应用场合中的超长待机市场设计，具有优异的低功耗性能，并且内置64Kbyteflash空间和8Kbyte RAM空间，满足方案对存储空间的需求，接口方面有2路I2C、2路SPI、3路串口，其中一路串口为低功耗串口，并且还有DAC，I2C也可以复用。
OLED显示模块为达远公司的型号为P25317的OLED显示屏。P25317 为0.96寸的屏，具有省电、低功耗的特点，采用SPI总线与主控模块连接。
蓝牙模块为型号为NRF52832的蓝牙4.0协议芯片；蓝牙模块与板载天线相连接。NRF52832具有超低功耗，支持蓝牙4.0协议，也是高端手环类产品的首选，采用串口和主控模块相连。
无线射频通信模块为LoRa通信模块，为semtech公司的型号为SX1278的芯片；无限射频模块与陶瓷天线相连接。SX1278芯片工作在ISM免授权频段，433M或者470-510M等。lora通讯是针对长距离、低功耗、低成本、低速率、广覆盖设计的一种无线通信方案，采用线性扩频技术。在空旷地带，一个lora无线通讯基站的覆盖范围可以达到8-10Km半径的范围，即使在城市范围内，也可以达到3Km半径的范围内，链路预算可以达到148db，所以Lora通信特别适合在野外户外大型园区、景区、工厂、建筑工地（楼宇、桥梁、铁路、海港、油田、农业建设等领域）内使用。SX1278芯片通过SPI接口连接方式和主控模块相连接。
双星定位模块为MTK公司的型号为MT3333的芯片模组；双星定位模块与陶瓷天线相连接。MT3333芯片模组具有超低功耗、超小尺寸，并且支持GPS L1、北斗B1、Glonass L1、SBAS等等卫星导航，尤其是GPS L1导航系统和中国的北斗导航系统，可以相互矫正，形成互补，满足方案对精确定位的需求。MT3333的芯片模组通过串口连接方式和主控模块沟通，提供户外的实时位置。
电源管理模块为圣邦微电子公司的型号为SGM4056的充电管理芯片。充电管理模块与锂聚合物电池相连接。SGM4056芯片上引出电压V引脚与主控模块的ADC引脚相连接，以进行锂聚合物电池的电量检测。
所述的震动模块为线性马达。通过主控模块的GPIO口置高来驱动。
所述的NFC模块为NXP公司的信号为PN544芯片；NFC模块与FPC天线相连接。PN544芯片采用通用的ISO14443-A协议格式，通过I2C和主控模块相连。
所述的运动检测模块为博世公司的型号为BMA253的三轴加速度计传感器，该方案比较成熟，有很多实用的驱动和算法，采用I2C总线连接方式和主控模块相连；心率检测模块为Silicon Labs的型号为Si1143的芯片，采用I2C总线连接方式和主控模块相连。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例公开如上，然而，并非用以限定本实用新型,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种无线通讯定位手环，其特征在于，包括：主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、电池、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块，OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、电源管理模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块及心率检测模块分别与主控模块数据连接，主控模块控制协调上述各模块工作，电池通过电源管理模块为主控模块、OLED显示模块、蓝牙模块、无线射频通信模块、双星定位模块、震动模块、NFC模块、运动检测模块和心率检测模块供电。
2.根据权利要求1所述的无线通讯定位手环，其特征在于：主控模块为意法半导体公司的型号为STM32L053R8T6芯片。
3.根据权利要求2所述的无线通讯定位手环，其特征在于：OLED显示模块为达远公司的型号为P25317的OLED显示屏。
4.根据权利要求3所述的无线通讯定位手环，其特征在于：蓝牙模块为型号为NRF52832的蓝牙4.0协议芯片；蓝牙模块与板载天线相连接。
5.根据权利要求4所述的无线通讯定位手环，其特征在于：无线射频通信模块为LoRa通信模块，为semtech公司的型号为SX1278的芯片；无限射频模块与陶瓷天线相连接。
6.根据权利要求5所述的无线通讯定位手环，其特征在于：双星定位模块为MTK公司的型号为MT3333的芯片模组；双星定位模块与陶瓷天线相连接。
7.根据权利要求6所述的无线通讯定位手环，其特征在于：电源管理模块为圣邦微电子公司的型号为SGM4056的充电管理芯片。
8.根据权利要求7所述的无线通讯定位手环，其特征在于：震动模块为线性马达。
9.根据权利要求8所述的无线通讯定位手环，其特征在于：NFC模块为NXP公司的信号为PN544芯片；NFC模块与FPC天线相连接。
10.根据权利要求4所述的无线通讯定位手环，其特征在于：运动检测模块为博世公司的型号为BMA253的三轴加速度计传感器；心率检测模块为Silicon Labs的型号为Si1143的芯片。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN111665710A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-09-15 | 中译语通科技（青岛）有限公司 | 用于工业智能化的工业智能手表 |
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2018
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