[發明專利]一種基于ZigBee和Lora技術的室外電子校徽定位器

在審

• 申請號: 202010160033.8
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111239789A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 韓成浩;王婧怡;王龍旭;王忠濤;鬫英男;常碩;李春剛;李紅;丁柏秀;賈雪;楊金剛;胡成海
• 申請（專利權）人: 吉林建筑大學;長春金陽高科技有限責任公司
• 主分類號: G01S19/46
• 分類號: G01S19/46;A44C3/00
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

一種基于ZigBee和Lora技術的室外電子校徽定位器，屬于安全保護技術領域，其外部包括天線、外殼以及太陽能發電板，外殼內部包括ZigBee電路、Lora電路、GPS模塊、鋰離子電池、充電電路以及放電電路，ZigBee電路用于定位及遠距離通信，通過SPI接口與Lora電路通信連接，通過UART通信協議與GPS模塊通信連接；太陽能發電板的電壓輸出端與充電電路的輸入端連接；充電電路的輸出端與鋰離子電池連接；鋰離子電池的電源兩端與放電電路連接；放電電路與ZigBee電路、Lora電路以及GPS模塊連接。本發明支持使用ZigBee技術進行定位的電子校徽，它具備了操作簡單，通信距離遠，布設簡單無需設定位置坐標等特點，只需在需要定位網絡覆蓋的地方安裝即可工作。

技術領域

本發明屬于安全保護技術領域，特別是涉及到于一種基于ZigBee和Lora技術的室外電子校徽定位器。

背景技術

中小學校園安全問題是一直是全國人民關心的重點，面對中小學的可定位的電子校徽是一種有效的降低中小學事故發生率的發明。應用于校園的定位技術有基于RFID技術，或者其他射頻技術的可穿戴設備。這些定位設備可以有效的探測到佩戴了電子校徽的學生位置，基本原理都是通過探測學生所佩戴的設備的無線電信號，通過多點參考確定學生具體位置的。基于此技術產生了自動簽到、缺勤報警、人員流動異常報警等等功能。這些功能有效的降低了中小學發生安全事故的風險。

由于建筑物的遮擋，無法通過GPS信號對電子設備進行準確的定位，這也是電子校徽自己鋪設定位網絡的原因。但是自己鋪設定位網絡的話，那么室外環境就難以做到像室內一樣的覆蓋密度，定位輔助設備的布置、供電和坐標確定、定位網絡的數據傳輸等都是亟待解決的問題。如果在室外使用GPS定位，那么會增加學生佩戴的電子校徽的重量，并且會導致成本和功耗的增加。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種基于ZigBee和Lora技術的室外電子校徽定位器，支持使用ZigBee技術進行定位的電子校徽，它具備了操作簡單，通信距離遠，布設簡單無需設定位置坐標等特點，只需在需要定位網絡覆蓋的地方安裝即可工作。它會自組織網絡，并將定位數據發送到服務器中，有效的補充了電子校徽室外定位的問題。

一種基于ZigBee和Lora技術的室外電子校徽定位器，其特征是：其外部包括天線、外殼以及太陽能發電板，所述外殼內部包括ZigBee電路、Lora電路、GPS模塊、鋰離子電池、充電電路以及放電電路，所述天線為兩根，一根為ZigBee天線，連接到ZigBee電路；一根為Lora天線，連接到Lora電路；所述ZigBee電路用于定位及遠距離通信，通過SPI接口與Lora電路通信連接，通過UART通信協議與GPS模塊通信連接；所述太陽能發電板的電壓輸出端與充電電路的輸入端通過穿過外殼的導線連接；所述充電電路的輸出端與鋰離子電池連接；所述鋰離子電池的電源兩端與放電電路連接；所述放電電路與ZigBee電路、Lora電路以及GPS模塊連接。

所述ZigBee電路用于控制定位和遠程通信，包括CC2530芯片及其周邊電路。

所述Lora電路用于室外的數據遠程傳輸，包括SX1278芯片及其周邊電路。

所述充電電路用于將太陽能發電板的電能傳輸給鋰離子電池進行充電，包括BQ24650芯片及其周邊電路。

所述放電電路通過降壓芯片為設備供電，包括TPS62260芯片及其周邊電路。

通過上述設計方案，本發明可以帶來如下有益效果：一種基于ZigBee和Lora技術的室外電子校徽定位器，支持使用ZigBee技術進行定位的電子校徽，它具備了操作簡單，通信距離遠，布設簡單無需設定位置坐標等特點，只需在需要定位網絡覆蓋的地方安裝即可工作；它會自組織網絡，并將定位數據發送到服務器中，有效的補充了電子校徽室外定位的問題。