CN217820888U - 一种定位装置以及定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种定位装置以及定位系统，一种定位装置包括：主控制器、Lora控制器和信号传输装置；所述主控制器和所述Lora控制器通过通信接口电连接；所述信号传输装置的一端与所述Lora控制器电连接，所述信号传输装置的另一端用于接收定位信号。通过Lora实现定位，可以同时实现卫星定位、wifi定位以及sub‑Ghz频段的定位，丰富了定位方式，使得应用更加灵活，可以满足室内、室外等各种场景的应用需求。

Description

一种定位装置以及定位系统

技术领域

本实用新型涉及定位装置及定位系统领域，尤其涉及一种定位装置以及定位系统。

背景技术

人员、物品、宠物等定位需求十分普遍。人员、物品和宠物等会不断移动，如物品的生产到运输，宠物的走失，幼儿和老人的迷失等。

传统的定位方式只基于某一种定位方式，如GNSS卫星系统定位，这类卫星定位方式通常只在室外可用，室内则无法获取卫星信号。UWB定位、蓝牙定位、wifi定位等通常只限于有对应网络覆盖的区域，而在广域范围内，当无该类信号覆盖时，则无法实现定位。传统定位方式无线覆盖范围较小，除卫星定位外，其他UWB、蓝牙、wifi等定位方式无线信号覆盖范围通常在百米左右。

实用新型内容

本实用新型提供了一种定位装置以及定位系统，以扩大网络覆盖范围，降低定位设备的成本。

第一方面，本实用新型提供了一种定位装置，包括：

主控制器、Lora控制器和信号传输装置；

主控制器和Lora控制器通过通信接口电连接；

信号传输装置的一端与Lora控制器电连接，信号传输装置的另一端用于接收定位信号。

可选的，Lora控制器包括wifi通信单元、Lora通信单元、GPS单元以及卫星定位单元中的至少一种。

可选的，信号传输装置包括至少一个天线，天线的第一端与Lora控制器电连接，天线的第二端用于接收定位信号。

可选的，信号传输装置包括功分合路器，功分合路器的第一端与Lora控制器电连接，功分合路器的第二端用于接收定位信号。

可选的，天线包括Lora天线、GNSS天线以及2.4G天线中的至少一种。

可选的，一种定位装置还包括射频匹配电路；

射频匹配电路的第一端与Lora控制器电连接，射频匹配电路的第二端与信号传输装置的一端电连接。

第二方面，本实用新型提供了一种定位系统，包括：

通信基站；

定位装置，定位装置采用本实用新型任意实施例所述的定位装置；

定位装置和通信基站通信连接。

可选的，一种定位系统还包括定位信号获取模块，定位信息获取模块与定位装置通信连接。

可选的，定位信号获取模块包括GPS模块。

可选的，一种定位系统还包括通信设备，通信设备与通信基站的基站控制器通信连接。

本实施例技术方案通过设计了一种定位装置，包括主控制器、Lora控制器和信号传输装置，信号传输装置接收到各种物体的定位信息，并将定位信息传输给Lora控制器，进行数据信息和控制信息的交互，Lora控制器可以将接收到的信号转换成主控制器可以识别的格式，并将数据信息传输给主控制器，以便于进行数据通信。该定位装置使用Lora控制器可以使网络覆盖范围扩大，通信距离可以达到10公里，并且可以同时实现卫星定位、wifi定位以及sub-Ghz频段的定位，丰富了定位方式，使得应用更加灵活，可以满足室内、室外等各种场景的应用需求。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本实用新型的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本实用新型的范围。本实用新型的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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是根据本实用新型实施例一提供的一种定位装置结构示意图。

图2是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图；

图3是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图；

图6是根据本实用新型实施例二提供的一种定位系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

本实施例提供了一种定位装置，图1是根据本实用新型实施例一提供的一种定位装置结构示意图，参见图1，该定位装置110包括：主控制器111、Lora控制器112和信号传输装置113；主控制器111和Lora控制器112通过通信接口电连接；信号传输装置113的一端与Lora控制器112电连接，信号传输装置113的另一端用于接收定位信号。

其中，定位装置110可以随时进行实时的定位，还可以对固定的物体进行轨迹的追踪，获得所处的街道、路线及方位等。主控制器111可以是MCU控制器MSP430，主控制器111可以和Lora控制器112之间通过SPI通信接口互联，用于传输控制命令和数据信息。Lora控制器112可以是LR1120，可以控制信息远距离传输，并且可以将接收到的信号转换成主控制器111可以识别的格式，以便进行数据通信。信号传输装置113将接收到的定位信号传输给Lora控制器112，以便于进行数据信息传输。

包括Lora控制器112的定位装置110的覆盖范围大，通信距离可以达到10公里，可以同时实现卫星定位、wifi定位以及sub-Ghz频段的定位，丰富了定位方式，使得应用更加灵活，可以满足室内、室外等各种场景的应用需求。

本实施例技术方案通过设计了一种定位装置110，包括主控制器111、Lora控制器112和信号传输装置113，信号传输装置113接收到各种物体的定位信息，并将定位信息传输给Lora控制器112，进行数据信息和控制信息的交互，Lora控制器112可以将接收到的信号转换成主控制器111可以识别的格式，并将数据信息传输给主控制器111，以便于进行数据通信。该定位装置110使用Lora控制器112可以使网络覆盖范围扩大，通信距离可以达到10公里，并且可以同时实现卫星定位、wifi定位以及sub-Ghz频段的定位，丰富了定位方式，使得应用更加灵活，可以满足室内、室外等各种场景的应用需求。

可选的，Lora控制器112包括wifi通信单元、Lora通信单元、GPS单元以及卫星定位单元中的至少一种。

其中，wifi通信单元、Lora通信单元、GPS单元以及卫星定位单元都是用来进行数据通信的。wifi通信单元使用wifi模块收集信息，在进行传输给主控制器111，主控制器接收来自wifi模块收集的信息实现定位。Lora通信单元可以进行长距离通信，用来进行数据间的信息交互。GPS单元以及卫星定位单元依靠的是GPS导航卫星实现定位，进行数据通信，以适应室内、室外等各种场景的应用需求。

图2是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图，参考图2，可选的，信号传输装置113包括至少一个天线1131，天线1131的第一端与Lora控制器112电连接，天线1131的第二端用于接收定位信号。

其中，天线1131将接收到的定位信号传输给Lora控制器112，用于进行数据通信。

图3是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图，参考图3，可选的，信号传输装置113包括功分合路器1132，功分合路器1132的第一端与Lora控制器112电连接，功分合路器1132的第二端用于接收定位信号。

其中，功分合路器1132可以将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等或不相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，功分合路器1132可以将接收到的多路定位信号传输给Lora控制器112，以降低设备成本。

图4是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图，参考图4，可选的，天线1131包括Lora天线11311、GNSS天线11312以及2.4G天线11313中的至少一种。

其中，在通信系统中，天线1131可以用来接收数据信息，增益的强弱将干扰到天线辐射或接收无线信号的能力，同等条件下，增益越高，无线信号传播距离就越远。因此，有时为了提升无线模块的通信距离，也可以选择高增益天线。LoRa天线11311一般都有其支持的频段范围，若在频段外使用，天线性能会有一定程度的下降。因此使用时，应尽量使设备工作在天线支持的频段内，以求达到最好的传输效果，采用Lora天线，可以实现长距离的信息通信。GNSS天线11312是GPS/GLONASS兼容天线，主要用于同频转发系统作发射天线使用，也可用于GPS导航、定位系统作接收天线使用，实现对GNSS信号的搜索识别。2.4G天线11313可以实现对2.4G wifi信号的搜索识别。

具体的，参考图4，主控制器111可以是MCU控制器MSP430，Lora控制器112可以是LR1120，MSP430与LR1120之间通过SPI通信接口互联，传输控制命令和数据信息。同时MSP430接收LR1120控制器的第9号引脚的IRQ中断信号。32MHZ TCXO晶振输出为LR1120提供时钟信号，连接到第3号引脚。LR1120的29-32号引脚分别连接匹配电路，与射频开关SKY13588互联，到Lora天线11311，实现与LoraWAN网关之间的互联。LR1120的27-28号引脚分别连接匹配电路，与低噪声放大器(LNA)互联，到GNSS天线11312，实现对GNSS信号的搜索识别。LR1120的26号引脚连接匹配电路，到2.4G天线11313，实现对2.4G wifi信号的搜索识别。匹配电路由电感、电容构成。采用电池为设备供电。

Lora控制器112可以是LR1120，Semtech的LoRa Edge LR1120是一款超低功耗、多频段的芯片，是专门为全球地理定位和资产追踪的应用而设计的，甚至还包括供应链管理和物流直接连接卫星的物联网应用。LR1120超低功耗射频平台，集成了Lora收发器、远程FHSS调制器、GNSS scanner和针对资产管理应用的无源wifi AP MAC地址scanner。LR1120解决方案利用Semtech的Lora Cloud Ceolocation功能，通过基于云的运算确定资产位置来显著地降低功耗。和NBIOT相比，Lora工作在1GHz以下的无执照频段，因此其应用不需要额外付费。NB-IoT和蜂窝通信授权使用1GHz以下的频段，所以要收费。500MHz到1GHz之间的频段是长距离通信的最佳选择，因为天线的实际尺寸和效率都是相当有利的。

图5是根据本实用新型实施例一提供的另一种定位装置结构示意图，参考图5，可选的，该定位装置110还包括射频匹配电路114；射频匹配电路114的第一端与Lora控制器112电连接，射频匹配电路114的第二端与信号传输装置113的一端电连接。

其中，射频匹配电路114包括电感、电容、滤波器、balun等器件，并且可以通过射频匹配电路114实现射频阻抗匹配。信号传输装置113将接收到的信号发送给射频匹配电路114进行数据间的通信，Lora控制器112接收到射频匹配电路114数据信息，将接收到的信号转换成主控制器111可以识别的格式，传输数据信息，进行数据通信，并且保证收发距离。

实施例二

图6是根据本实用新型实施例二提供的一种定位系统结构示意图。本实施例在上述实施例的基础上，参考图6，一种定位系统包括：通信基站120；定位装置110，定位装置110采用本实用新型任意实施例所述的定位装置110；定位装置110和通信基站120通信连接。

其中，通信基站120即公用移动通信基站，是移动设备接入互联网的接口设备，也是无线电台站的一种形式，是指在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。通信基站120可以提供无线覆盖，实现有线通信网络与无线终端之间的无线信号传输。通信基站120可以是4G通信基站、5G通信基站或者6G通信基站。其中，目前覆盖范围最广，且通信速度较快的是5G通信基站。在本实施例，选用5G通信基站，可以降低通信基站的部署成本。定位装置110和通信基站120通信连接，进行数据信息交互，可以同时实现卫星定位、wifi定位以及sub-Ghz频段的定位，丰富了定位方式，使得应用更加灵活，可以满足室内、室外等各种场景的应用需求。

可选的，该定位系统还包括定位信号获取模块130，定位信息获取模块130与定位装置110通信连接。

其中，定位信息获取模块130可以获取定位信息，并且将定位信息发送给定位装置110进行数据通信，以适应室内、室外等各种场景的应用需求。

可选的，定位信号获取模块130包括GPS模块131。

其中，GPS模块131可以将获取的定位信息发送给定位装置110，进行数据通信。

可选的，该定位系统还包括通信设备140，通信设备140与通信基站120的基站控制器121通信连接。

其中，通信设备140可以是5G通信设备，通信基站120可以通过天线无线连接手机等各种通信设备140。基站控制器121可以将接收到的数据信息转化成可以识别的格式发送到通信设备140中，以便可以实现方便灵活的网络覆盖，满足各种场景的定位需求。

本实用新型实施例通过定位信息获取模块130可以获取定位信息，并且将定位信息发送给定位装置110进行数据间的交互，基站控制器121可以将接收到的数据信息发送到通信设备140中以便可以通过定位装置110实现定位，并且可以同时实现卫星定位、wifi定位以及sub-Ghz频段的定位，通过结合各种定位方式，使得应用更加灵活，可以满足室内、室外等各种场景的应用需求。

上述具体实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型保护范围之内。

Claims (10)

1.一种定位装置，其特征在于，包括：

主控制器、Lora控制器和信号传输装置；

所述主控制器和所述Lora控制器通过通信接口电连接；

所述信号传输装置的一端与所述Lora控制器电连接，所述信号传输装置的另一端用于接收定位信号。

2.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述Lora控制器包括wifi通信单元、Lora通信单元、GPS单元以及卫星定位单元中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

所述信号传输装置包括至少一个天线，所述天线的第一端与所述Lora控制器电连接，所述天线的第二端用于接收定位信号。

4.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，

所述信号传输装置包括功分合路器，所述功分合路器的第一端与所述Lora控制器电连接，所述功分合路器的第二端用于接收定位信号。

5.根据权利要求3所述的定位装置，其特征在于，所述天线包括Lora天线、GNSS天线以及2.4G天线中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的定位装置，其特征在于，还包括射频匹配电路；

所述射频匹配电路的第一端与所述Lora控制器电连接，所述射频匹配电路的第二端与所述信号传输装置的一端电连接。

7.一种定位系统，其特征在于，包括：

通信基站；

定位装置，所述定位装置如权利要求1-6任一所述的定位装置；

所述定位装置和所述通信基站通信连接。

8.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于，还包括定位信号获取模块，所述定位信号获取模块与所述定位装置通信连接。

9.根据权利要求8所述的定位系统，其特征在于，所述定位信号获取模块包括GPS模块。

10.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于，还包括通信设备，所述通信设备与所述通信基站的基站控制器通信连接。

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