[實用新型]一種群移動通信系統及其節點機裝置

有效

• 申請號: 201220020140.1
• 申請日: 2012-01-17
• 公開（公告）號: CN202455540U
• 公開（公告）日: 2012-09-26
• 發明（設計）人: 林曉勇;徐名海;梁蒨;陳仟;林澤
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型涉及一種群移動通信系統及其節點機裝置，屬于移動通信裝置技術領域。

背景技術

目前在移動通信中對移動節點的定位技術有以下主要特征：

1、單個節點只有一個無線射頻收發模塊，多用來傳遞和交換自身傳感器所獲得的數據；

2、位置定位只針對單個孤立節點，忽略各個節點之間可能存在的緊密的業務關系；

3、多采用GPS定位系統作為信標或者固定位置節點作為信標來對移動節點進行位置評估，所得到的位置信息為估測信息；

4、移動節點的能耗最小化考慮放在第一位，對位置信息的要求不高；

5、對稀疏相鄰移動節點之間的方向性無法預測，只能預測到以一定距離為半徑的圓周路徑，方位角度的具體信息需要多個移動節點進行估計算法方能推導計算出；

6、目前全部采用全球定位系統（GPS）終端定位最大可以達到25米圓周的定位范圍，但GPS無線通信對地面有遮擋物比如橋梁和坑道，則無法完成定位工作，且25米的定位范圍對群移動相鄰成員之間定向測距精度要求無法達到。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于針對背景技術的缺陷和不足，提出一種適合在3km范圍內，節點機數量為2~26個之間的群組移動場景下，各節點機獲知自己在群組中的相對位置以及距離信息的裝置。

本實用新型為解決上述技術問題，采用以下技術方案：

一種群移動通信系統中的節點機裝置，包括用于向節點機裝置供電的供電模塊、數字指南針模塊、兩個射頻收發模塊、微控制單元MCU、存儲器單元、開關陣列；其中，

所述數字指南針模塊與微控制單元MCU之間采用I²C總線連接；

所述兩個射頻收發模塊、存儲器單元分別通過數據總線與微控制單元MCU的I/O端口連接；

所述開關陣列與微控制單元MCU的控制端口連接。

作為本實用新型的群移動通信系統中的節點機裝置的進一步優化方案，還包括與微控制單元MCU連接的TFT液晶顯示模塊。

作為本實用新型的群移動通信系統中的節點機裝置的進一步優化方案，還包括與微控制單元MCU連接的揚聲器及耳脈接口，所述揚聲器及耳脈接口依次通過阻抗匹配電路、模數轉換電路與微控制單元MCU連接。

作為本實用新型的群移動通信系統中的節點機裝置的進一步優化方案，存儲器單元包括靜態隨機存儲器SRAM、閃存Flash，其中所述靜態隨機存儲器SRAM、閃存Flash分別與微控制單元MCU連接。

作為本實用新型的群移動通信系統中的節點機裝置的進一步優化方案，兩個射頻收發模塊的天線之間的距離為H=0.16米。

作為本實用新型的群移動通信系統中的節點機裝置的進一步優化方案，供電模塊包括充電電路和電池，其中充電電路采用振動式充電結構，在移動中產生機械力隨時對電池進行充電，并由電池進行供電。

本實用新型還提出一種群移動通信系統，包括N個節點機裝置，各節點機彼此之間的距離為直徑100米的圓周范圍內，其中2≤N≤26。

本實用新型采用以上技術方案，具有以下技術效果：

本實用新型的節點機裝置可以對非成員節點機的位置估算，以及成員間障礙物所處位置以及長度的估計數據顯示，在群移動場景下進行的測試表明，與單射頻收發模塊的節點機相比，具備以下技術技術指標：

（1）工作電源?+3.6~5.5V；

（2）工作時電流<100mA，休眠時電流<10mA;

（3）共三個工作頻點2.4GHz/915MHz/868MHz；

（4）MAC層工作協議IEEE?802.15.4；

（5）最大數據傳輸速率：250Kb/s（典型模式），20/40kb/s（替代模式）；

（6）單節點機覆蓋范圍：0~100m（視距空間無障礙物）；

（7）最大接收靈敏度：－87~－98?dBm（典型模式），－92dBm；

（8）最大發送功率：?0~+5dBm；

（9）單節點機方向性定位精度：<=0.5度（視距無障礙）；<=1度（繞射障礙物）；<=3度（完全障礙物遮擋）；

（10）單節點機距離測量精度：<0.3米（視距無障礙）；<=30米（繞射障礙物）；<2米（完全障礙物遮擋）。

附圖說明

圖1是本實用新型裝置的模塊圖。

圖2是群移動通信系統的工作示意圖。