本实用新型是关于无线定位技术领域，特别是关于一种包含微功率无线通信主站与微功率无线防走失魔术贴终端的定位装置。
背景技术：
随着无线通信技术发展以及数据处理能力的提高，基于位置服务成为最具潜力的互联网业务之一。尤其是在复杂的室内环境下，如大型商场、机场大厅、地下停车场、矿井等环境中，提供位置服务的需求变得日益迫切。
目前，市场上主流的室内定位方式主要通过wlan、rfid、蓝牙、uwb、超声波、红外线等。但wlan、rfid、蓝牙、超声波、红外线等技术要么通信距离过短，部署繁琐，携带不便，要么在遇到障碍物时无法定位，部署成本昂贵，严重影响了室内定位技术的定位效率与精度。因此，如何在各种不同无线网络中快速、准确地获取移动位置信息的定位技术及其定位系统已成为当前的研究热题。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种包含微功率无线通信主站与微功率无线防走失魔术贴终端的定位装置，其能够克服现有技术的上述问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种包含微功率无线通信主站与微功率无线防走失魔术贴终端的定位装置，包括：主端，主端为微功率无线定位模块，微功率无线定位模块外置有usb接口，usb接口通过与智能手机的usb接口相连接来为微功率无线定位模块提供电量，并且通过usb接口读取微功率无线定位模块的信息，智能手机作为显示屏来为微功率无线定位模块展示定位信息；以及从端，从端能够与主端进行信息交互，从端为包含微功率无线收发功能模块的魔术贴，微功率无线收发功能模块为微功率无线收发器，微功率无线收发器固定在魔术贴的表面，用于接收和发送数据，并且微功率无线收发器通过纽扣电池供电。
在一优选的实施方式中，微功率无线定位模块工作在315-433mhz，ism频段，微功率无线定位模块基于stm32mcu(微控制单元)，微功率无线定位模块的mcu通过spi接口(串行外设接口)与内置的射频模块连接，微功率无线定位模块的射频模块用于射频信号的收发，并且通过外置天线与微功率无线收发功能模块进行通信。
在一优选的实施方式中，微功率无线定位模块内置有flash存储器，用于存储微功率无线定位模块的配置及组网信息，并能够由智能手机控制添加或删除定位节点信息。
在一优选的实施方式中，微功率无线定位模块还配置有led指示灯，其由微功率无线定位模块的mcu控制，用于实时显示微功率无线定位模块的工作状态。
在一优选的实施方式中，微功率无线收发器的尺寸与纽扣电池的尺寸一致，并且微功率无线收发器的底面涂有粘胶以固定在魔术贴的表面，微功率无线收发器的表面覆盖有一层塑料来保护微功率无线收发器。
在一优选的实施方式中，微功率无线收发器包括与微功率无线定位模块内部配置相一致的stm32mcu和射频模块，微功率无线收发器的mcu通过spi接口与微功率无线收发器的射频模块连接，微功率无线收发器的射频模块通过外置天线与微功率无线定位模块进行通信。
在一优选的实施方式中，微功率无线收发器还包括led指示灯，其由微功率无线收发器的mcu控制。
与现有技术相比，根据本实用新型的包含微功率无线通信主站与微功率无线防走失魔术贴终端的定位装置具有如下优点：本发明通过设计主端和从端，通过主端和从端交互来完成信息交互，一方面无需部署基站，通过主端和从端交互；另一方面保证了无线定位的精确性与实时性，同时提升了携带便利性。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施方式的主端的微功率无线定位模块结构框图；
图2是根据本实用新型一实施方式的从端魔术贴结构图；
图3是根据本实用新型一实施方式的微功率无线收发器的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1至图3所示，根据本实用新型优选实施方式的包含微功率无线通信主站与微功率无线防走失魔术贴终端的定位装置，包括：主端和从端，其中，主端为微功率无线定位模块100，微功率无线定位模块100外置有usb接口104，usb接口104通过与智能手机的usb接口相连接来为微功率无线定位模块100提供电量，并实现智能手机与定位模块之间的数据通信，通过usb接口104读取微功率无线定位模块的信息，智能手机作为显示屏来为微功率无线定位模块展示定位信息。从端能够与主端进行信息交互，从端为包含微功率无线收发功能模块的魔术贴202，微功率无线收发功能模块为微功率无线收发器201，微功率无线收发器201固定在魔术贴202的表面，用于接收和发送数据，并且微功率无线收发器201通过纽扣电池203供电。
上述方案中，微功率无线定位模块100工作在315-433mhz，ism频段，无需审批，且穿透性相对高频信号较好，具备通信距离远，接收灵敏度高，抗干扰性强等优势，适用于室内复杂环境。微功率无线定位模块100基于stm32mcu，微功率无线定位模块的mcu101通过spi接口与内置的射频模块102连接，微功率无线定位模块的射频模块102用于射频信号的收发，并且通过外置天线103与微功率无线收发功能模块进行通信。微功率无线定位模块内置有flash存储器105，用于存储微功率无线定位模块的配置及组网信息，并能够由智能手机控制添加或删除定位节点信息。
在一优选的实施方式中，微功率无线定位模块还配置有led指示灯106，其由微功率无线定位模块的mcu控制，用于实时显示微功率无线定位模块的工作状态。
魔术贴的结构如图2所示，微功率无线收发器201的尺寸与纽扣电池的尺寸一致或尺寸相仿，并且微功率无线收发器201的底面涂有粘胶以固定在魔术贴202的表面，微功率无线收发器的表面覆盖有一层塑料来保护微功率无线收发器。
如图3所示，微功率无线收发器201包括与微功率无线定位模块内部配置相一致的stm32mcu301和射频模块302，微功率无线收发器的mcu通过spi接口与微功率无线收发器的射频模块302连接，微功率无线收发器的射频模块通过外置天线303与微功率无线定位模块进行通信。微功率无线收发器还包括led指示灯304，其由微功率无线收发器的mcu控制。内置的纽扣电池203能保持魔术贴连续工作，极大缓解了从端收发器续航的问题。
本实用新型的定位装置的工作原理为：定义定位装置包含m个节点，其中一个主节点与m-1个从节点。主节点与每个从节点在进行可靠连接时均进行时间严格同步。然后，主节点周期性间断发射带时间戳的信号，在从节点接收信号并返回带时间戳的信号时，通过时间差计算主节点与某一从节点的距离。当距离超过设定的阈值时，led灯闪烁，主节点显示器提示报警。
主端微功率无线定位模块与从端微功率无线收发器之间的通信流程如下：在微功率无线定位模块一旦连上手机以后，即开始广播，同其他定位模块建立可靠连接。基于内置于微功率无线通信模块的ieee1588协议，一旦可靠建立连接，微功率无线定位模块与微功率无线收发器完成时间精确同步。微功率无线定位模块发出一串报文带时间戳a1至微功率无线收发器，微功率无线收发器收到报文即记录达到时刻a2，微功率无线收发器返回一串报文带时间戳b1，微功率无线定位模块收到报文以后记录到达时刻b2。因此，可以计算出微功率无线收发器距离微功率无线定位模块的直线距离d，其中：
d＝1/2((ta2-ta1) (tb2-tb1))*c(1)
其中，c为光速。在相近多个时隙内重复以上过程，通过获取多个距离值加权平均计算最终d值并展示在智能手机上的应用程序中，并在程序中进行标注。
前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
1.一种包含微功率无线通信主站与防走失魔术贴终端的定位装置，其特征在于，所述定位装置包括：
主端，所述主端为微功率无线定位模块，所述微功率无线定位模块外置有usb接口，所述usb接口通过与智能手机的usb接口相连接来为所述微功率无线定位模块提供电量，并且通过所述usb接口读取所述微功率无线定位模块的信息，所述智能手机作为显示屏来为所述微功率无线定位模块展示定位信息；以及
从端，所述从端能够与所述主端进行信息交互，所述从端为包含微功率无线收发功能模块的魔术贴，所述微功率无线收发功能模块为微功率无线收发器，所述微功率无线收发器固定在所述魔术贴的表面，用于接收和发送数据，并且所述微功率无线收发器通过纽扣电池供电。
2.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述微功率无线定位模块基于stm32mcu，所述微功率无线定位模块的mcu通过spi接口与内置的射频模块连接，所述微功率无线定位模块的射频模块用于射频信号的收发，并且通过外置天线与所述微功率无线收发功能模块进行通信。
3.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述微功率无线定位模块工作在315-433mhz，ism频段，所述微功率无线定位模块内置有flash存储器，用于存储所述微功率无线定位模块的配置及组网信息，并能够由所述智能手机控制添加或删除定位节点信息。
4.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述微功率无线定位模块还配置有led指示灯，其由所述微功率无线定位模块的mcu控制，用于实时显示所述微功率无线定位模块的工作状态。
5.如权利要求1所述的定位装置，其特征在于，所述微功率无线收发器的尺寸与纽扣电池的尺寸一致，并且所述微功率无线收发器的底面涂有粘胶以固定在所述魔术贴的表面，所述微功率无线收发器的表面覆盖有一层塑料来保护所述微功率无线收发器。
6.如权利要求2所述的定位装置，其特征在于，所述微功率无线收发器包括与所述微功率无线定位模块内部配置相一致的stm32mcu和射频模块，所述微功率无线收发器的mcu通过spi接口与所述微功率无线收发器的射频模块连接，所述微功率无线收发器的射频模块通过外置天线与所述微功率无线定位模块进行通信。
7.如权利要求6所述的定位装置，其特征在于，所述微功率无线收发器还包括led指示灯，其由所述微功率无线收发器的mcu控制。
技术总结