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基于LORA傳輸的定位追蹤系統及方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201610902300.8

申請日:

2016.10.17

公開號:

CN106303970A

公開日:

2017.01.04

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):H04W 4/02申請日:20161017|||公開
IPC分類號: H04W4/02(2009.01)I; G01S19/42(2010.01)I 主分類號: H04W4/02
申請人: 國動物聯網技術(上海)有限公司
發明人: 杜大才; 周衛明; 魯江浩
地址: 200041 上海市靜安區成都北路333號北樓16樓1604-05室
優先權:
專利代理機構: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350 代理人: 湯東鳳
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201610902300.8

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2017.02.01|||2017.01.04

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種基于LoRa傳輸的定位追蹤系統及方法,包括定位產品和顯示產品,其中:定位產品包括微控制單元和基于LoRa的無線定位模塊,微控制單元和基于LoRa的無線定位模塊相連;顯示產品包括移動終端或GPRS產品、以及設于移動終端或GPRS產品上的LoRa?RF模塊,LoRa?RF模塊連接移動終端或GPRS產品;基于LoRa的無線定位模塊和LoRa?RF模塊通過無線通訊方式交互信息。和傳統的基于藍牙和GSM的定位跟蹤器相比,本發明可提高定位距離和定位精度,降低使用功耗,增加穩定性。

權利要求書

1.一種基于LoRa傳輸的定位追蹤系統,其特征是:
包括定位產品和顯示產品,其中:
定位產品包括微控制單元和基于LoRa的無線定位模塊,微控制單元和基于LoRa的無線
定位模塊相連;
顯示產品包括移動終端或GPRS產品、以及設于移動終端或GPRS產品上的LoRa RF模塊,
LoRa RF模塊連接移動終端或GPRS產品;
基于LoRa的無線定位模塊和LoRa RF模塊通過無線通訊方式交互信息。
2.如權利要求1所述的基于LoRa傳輸的定位追蹤系統,其特征是:
所述的微控制單元采用STM32L051xE芯片。
3.如權利要求1所述的基于LoRa傳輸的定位追蹤系統,其特征是:
所述的基于LoRa的無線定位模塊采用SX1301芯片。
4.如權利要求1所述的基于LoRa傳輸的定位追蹤系統,其特征是:
所述的LoRa RF模塊采用SX1278芯片。
5.如權利要求1所述的基于LoRa傳輸的定位追蹤系統,其特征是:
微控制單元還連接報警模塊。
6.一種基于LoRa傳輸的定位追蹤方法,其特征是:
采用權利要求1所述的基于LoRa傳輸的定位追蹤系統實現,包括:
基于LoRa的無線定位模塊采集定位信息,并通過無線通訊方式將定位信息發送給LoRa
RF模塊;
LoRa RF模塊將接收的定位信息發送給移動終端或GPRS產品;
移動終端或GPRS產品將接收的定位信息顯示。

說明書

基于LoRa傳輸的定位追蹤系統及方法

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域,尤其涉及一種基于LoRa傳輸的定位追蹤系統及方
法。

背景技術

LoRa是一種低功耗長距離的無線通信技術,LoRa無線通信技術的主要特點有:

(1)長距離:在密集的城市環境和市內,LoRa具有較強的穿透能力,其數據傳輸距
離可達到3km以上;在空曠郊區,其傳輸距離可達到15km~30km,甚至更遠。

(2)低成本:LoRa終端傳感器的成本低。

(3)低功耗:LoRa協議專門為低功耗而開發,電池壽命可達數年。

GPS定位技術是一種以基于衛星的無線電導航定位技術,其具有如下特點:

(1)全球全天候定位:GPS衛星數目較多且分布均勻,可保證地球上任何地方任何
時間至少可以同時觀測到4顆GPS衛星,確保實現全球全天候連續的導航定位服務。

(2)定位精度高:GPS相對定位精度在50km以內可達10m~6m,100km~500km范圍可
達10m~7m,1000km可達10m~9m。在300m~1500m的工程精密定位中,1小時以上觀測時解其
平面位置誤差小于1mm,與ME-5000電磁波測距儀測定的邊長比較,其邊長較差最大為
0.5mm,校差中誤差為0.3mm。

(3)觀測時間短:隨著GPS系統的不斷完善,軟件的不斷更新,20km以內相對靜態定
位,僅需15~20分鐘。快速靜態相對定位測量時,當每個流動站與基準站相距在15km以內
時,流動站觀測時間只需1~2分鐘。采取實時動態定位模式時,每站觀測僅需幾秒鐘。

目前,定位追蹤器大多采用藍牙追蹤,但藍牙傳輸距離僅為10m~100m,傳輸距離
太短,難以進行有效追蹤定位。而目前基于GSM通信傳輸的定位跟蹤器,其存在GSM傳輸功耗
高、無法做到點對點實時控制的問題。

發明內容

針對現有技術存在的不足,本發明提供了一種傳輸距離遠、功耗低的基于LoRa傳
輸的定位追蹤系統及方法。

為解決上述技術問題,本發明采用如下技術方案:

一、一種基于LoRa傳輸的定位追蹤系統,包括定位產品和顯示產品,其中:

定位產品包括微控制單元和基于LoRa的無線定位模塊,微控制單元和基于LoRa的
無線定位模塊相連;

顯示產品包括移動終端或GPRS產品、以及設于移動終端或GPRS產品上的LoRa RF
模塊,LoRa RF模塊連接移動終端或GPRS產品;

基于LoRa的無線定位模塊和LoRa RF模塊通過無線通訊方式交互信息。

進一步的,微控制單元采用STM32L051xE芯片。

進一步的,基于LoRa的無線定位模塊采用SX1301芯片。

進一步的,LoRa RF模塊采用SX1278芯片。

進一步的,微控制單元還連接報警模塊。

二、一種采用上述定位追蹤系統的定位追蹤方法,包括:

基于LoRa的無線定位模塊采集定位信息,并通過無線通訊方式將定位信息發送給
LoRa RF模塊;

LoRa RF模塊將接收的定位信息發送給移動終端或GPRS產品;

移動終端或GPRS產品將接收的定位信息顯示。

本發明利用Lora的遠傳輸距離來提升點對點定位追蹤的傳輸距離,通過LoRa的低
功耗來確保定位追蹤器的長時間使用。

和現有技術相比,本發明具有如下優點和有益效果:

和傳統的基于藍牙和GSM的定位跟蹤器相比,本發明可提高定位距離和定位精度,
降低使用功耗,增加穩定性。

附圖說明

圖1為本發明系統的結構示意圖。

具體實施方式

本文所涉及的術語縮略語的全稱及對應中文見表1。

表1術語縮略語的全稱及對應中文



本發明系統由兩部分獨立運作的定位產品和顯示產品構成。定位產品包括微控制
單元和基于LoRa的無線定位模塊,微控制單元和基于LoRa的無線定位模塊相連,基于LoRa
的無線定位模塊用來進行定位和無線傳輸。顯示產品包括移動終端或GPRS產品、以及設于
移動終端或GPRS產品上的LoRa RF模塊,LoRa RF模塊連接移動終端或GPRS產品。LoRa RF模
塊用來接收基于LoRa的無線定位模塊發送的定位信息,并將定位信息顯示于移動終端或
GPRS產品的顯示模塊上。

作為優選方案,定位產品中還設有與微控制單元相連的報警模塊。當定位產品所
處環境遮擋物多、難以被快速有效的尋找到時,控制報警模塊響起,則可根據聲音判斷定位
產品的大概位置,進而可快速有效地尋找到定位產品。

本具體實施中,微控制單元MCU采用STM32L051xE芯片,該芯片為采用高性能
-M3RISC內核的高性能超低功耗32位MCU,工作頻率為32MHz(33.3DMIPS),其
集成了USB連接電源、存儲器保護單元MPU、高速嵌入存儲器以及連接到兩個APB總線的增強
I/O和外設。基于LoRa的無線定位模塊采用SX1301芯片,SX1301芯片同時具有定位和無線傳
輸功能。LoRa RF模塊采用SX1278芯片,SX1278芯片使用前向糾錯和擴頻技術,可提升數據
無線傳輸的距離和靈敏度。

SX1301芯片與STM32L051xE芯片的SPI接口連接,SX1278芯片與移動終端或GPRS產
品的SPI接口連接。SX1301芯片將獲取的定位信息通過無線通信方式傳輸給SX1278芯片,
SX1278芯片將接收的數據傳輸給移動終端或GPRS產品,并在移動終端或GPRS產品的顯示模
塊上顯示。

關 鍵 詞:
基于 LORA 傳輸 定位 追蹤 系統 方法
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