一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器论文和设计-黄运球

全文摘要

本实用新型具体地公开了一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，包括相互电连的低功耗微处理器和主控制器，所述低功耗微处理器和主控制器均由一电源管理电路提供电能，所述低功耗处理器用于控制电源管理电路为主控制器供能的开闭，所述主控制器的输出端连接无线通信单元的输入端，定位单元的输出端连接所述控制器的输入端，所述定位单元用于获取资产定位信息，所述无线通信单元用于上传所述定位单元获取的资产定位信息。本实用新型非常吻合资产管理行业特别是重要资产车辆租赁行业的要求长时间、不充电、隐蔽式跟踪精准定位的产品需求，有效地解决了现有技术中的定位器的功耗大、待机时间短的问题。

主设计要求

1.一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，包括相互电连的低功耗微处理器和主控制器，所述低功耗微处理器和主控制器均由一电源管理电路提供电能，所述低功耗处理器用于控制电源管理电路为主控制器供能的开闭，所述主控制器的输出端连接无线通信单元的输入端，定位单元的输出端连接所述控制器的输入端，所述定位单元用于获取资产定位信息，所述无线通信单元用于上传所述定位单元获取的资产定位信息。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述无线通信单元为2G通信单元或3G通信单元或4G通信单元或5G通信单元或NB-IoT通信单元。

3.根据权利要求1所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器为单片机或协处理器或带蓝牙的SoC芯片。

4.根据权利要求1所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述定位单元为GPS定位模块和\/或北斗定位模块。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述电源管理电路包括电池，所述电池通过LDO为所述低功耗微处理器和主控制器提供电能。

6.根据权利要求5所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器接入有使能控制电路。

7.根据权利要求6所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器通过MOS管电连LDO。

8.根据权利要求5所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述电池为锂-二氧化锰软包装电池。

9.根据权利要求8所述的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，其特征在于，所述主控制器上设置有用于连接所述低功耗微处理器的接口电路。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种定位器，具体涉及一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器。

背景技术

随着物联网和智能时代的到来，涉及重要资产管理设备的融资租赁、分时租赁、仪器租售及汽车租赁等租赁业务蓬勃发展，但在实际管理上却会遇到“无法及时获悉重要设备、仪器、汽车、装置、物品的位置，出现物资遗失与追踪滞后的现象”、“资产数据录入速度慢、准确率低，造成大量的人力资源浪费”、“资产种类与数量逐渐递增，管理工作更加复杂和多样化”等等问题。基于此，大多数企业都认识到，数字化管理是当今企业发展的必由之路。对重要资产、租赁汽车等设备实施基于精准定位+物联传感技术的物联网管理，通过装载北斗\/GPS精准定位器再通过GPRS网络连接到后台云端实施远程管理的方式，是目前解决这一难题的最佳实施方案。

资产管理北斗\/GPS精准定位器由于长期工作在户外等无人值守的地方，其应用场景、和特征需求比较明显，就是要能长时间、不间断、无人看守的工作在各种恶劣环境下，能够按要求及时上传重要资产的准确的位置信息、设备身份信息和设备开关机工作状态等重要信息。目前市场上，通常的资产北斗\/GPS精准定位器，一般采用单系统运行构架，即无论设备处于待机状态还是工作时间，都由同一个主控CPU来管理运行。这种主控CPU工作电流较高。在工作状态时，电流甚至高达几百毫安；即便在待机状态下，至少仍有几毫安的待机电流。这样的资产北斗\/GPS精准定位器，其整体功耗就没法降下来，也就无法达到长待机的目标。这样的资产北斗\/GPS精准定位器，即便装置了几千毫安时的电池，由于自身的功耗较大，还有电池本身的自耗电，最多也只能工作半个月到一个月时间，这对于大部分的资产管理业务需求是远远不够的。特别是对于租赁汽车设备用的资产北斗\/GPS精准定位器，起码需要在不充电的情况下持续工作\/待机一年时间以上。对于这类资产北斗\/GPS精准定位器，其设备上报的次数不用太频繁，平时每天有1-2次就可以了；只在需要特别查询设备当前位置或追踪设备轨迹时，才需要每隔几分钟时间快速地上报设备的位置。这样的使用需求，使得租赁设备上的北斗\/GPS精准定位器绝大部分时间就处于待机状态，只要解决了待机时间的功耗电流，让北斗\/GPS精准定位器待机时功耗足够小，小到只有几微安，待机时间就可大大延长。因此，本实用新型研发出了一种能够提升待机时间的超长待机资产管理定位器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供了一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，旨在解决现有技术中的定位器的功耗大、待机时间短的问题。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，包括相互电连的低功耗微处理器和主控制器，所述低功耗微处理器和主控制器均由一电源管理电路提供电能，所述低功耗处理器用于控制电源管理电路为主控制器供能的开闭，所述主控制器的输出端连接无线通信单元的输入端，定位单元的输出端连接所述控制器的输入端，所述定位单元用于获取资产定位信息，所述无线通信单元用于上传所述定位单元获取的资产定位信息。

作为优选的技术方案，所述无线通信单元为2G通信单元或3G通信单元或4G通信单元或5G通信单元或NB-IoT通信单元。

作为优选的技术方案，所述低功耗微处理器为单片机或协处理器或带蓝牙的SoC芯片。

作为优选的技术方案，所述定位单元为GPS定位模块和\/或北斗定位模块。

作为优选的技术方案，所述电源管理电路包括电池，所述电池通过LDO为所述低功耗微处理器和主控制器提供电能。

作为优选的技术方案，所述低功耗微处理器接入有使能控制电路。

作为优选的技术方案，所述低功耗微处理器通过MOS管电连LDO。

作为优选的技术方案，所述电池为锂-二氧化锰软包装电池。

作为优选的技术方案，所述主控制器上设置有用于连接所述低功耗微处理器的接口电路。

与现有技术相比，本实用新型主要有以下有益效果：

本实用新型采用了双系统协同运行的工作方式，即待机时用一个极低功耗的低功耗微处理器来维持系统的不间断运行，工作时自动启用主控制器来开启卫星精准定位和数据通信上传信息。如此就极大地延长了北斗\/GPS精准定位器的待机时间，因而非常吻合资产管理行业特别是重要资产车辆租赁行业的要求长时间、不充电、隐蔽式跟踪精准定位的产品需求，有效地解决了现有技术中的定位器的功耗大、待机时间短的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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是本实用新型一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器较佳实施例中的结构原理框图。

图2是本实用新型一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器较佳实施例中的结构原理框图。

具体实施方式

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本申请的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本实用新型实施例，参照图1所示的一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器，包括相互电连且能进行信息交互的低功耗微处理器和主控制器，所述低功耗微处理器和主控制器均由一电源管理电路提供电能，所述低功耗处理器用于周期性地控制电源管理电路为主控制器供能的开闭，所述主控制器的输出端连接无线通信单元的输入端，定位单元的输出端连接所述主控制器的输入端，所述定位单元用于获取资产定位信息，所述无线通信单元用于上传所述定位单元获取的资产定位信息，所述主控制器用于控制无线通信单元和定位单元的开闭以及功能。当主控制器接电后，同时使得无线通信单元和定位单元得电，并使得无线通信单元和定位单元开始工作，无线通信单元将定位单元获取的资产定位信息上传到指定的中央控制系统中。中央控制系统可以是物流的监控室的计算机或者是智能手机的APP等。

具体实施时，低功耗微处理器可以为单片机或协处理器或带蓝牙的SoC芯片，无线通信单元可以为2G通信单元或3G通信单元或4G通信单元或5G通信单元或NB-IoT通信单元。在本实施例当中，选择了单片机作为低功耗微处理器，4G通信单元作为无线通信单元。单片机主要用来在北斗\/GPS精准定位器产品待机时维持系统的运行，并接入电源管理电路和无线通信模块的串口通信接口等，用于控制及开关主控电路部分的工作。

本实用新型实施例当中的工作方式及过程：

单片机自带计时器，单片机程序中内置了北斗\/GPS精准定位器工作的安排及每天定时上传的时间点X或上传间隔时间Y。北斗\/GPS精准定位器产品大部分时间处于待机状态，不需启动位置定位及数据上传时，由低功耗的单片机待机来维持产品系统的运行状态，这时系统会完全断开主控制器部分的电源，以节省电流功耗。

当计时器计时到达位置上传的时间点X或上传间隔时间Y时，单片机会通过电源控制电路接口接通电源管理电路以给主控部分供电，并通过与主控制器的串口通信接口发送命令，让主控制器开启精准定位功能电路及数据通信上传功能。待主控制器完成精准定位功能和数据通信上传到后台服务器后，一般时间在一分钟后，单片机又会自动控制电源管理电路断开主控的供电。主控断电即不再耗电，并且单片机也转入低功耗待机状态，这时系统的待机电流功耗极低(约几微安)。如此区分工作与待机两者不同状态的双系统协同运行，每天往复，既实现了正常的精准定位位置上报需求，又极大地降低了待机功耗，延长了待机时间(以年计算)。

当然了，作为本实用新型的延伸。用户可以通过手机APP端作为信息的接收端。具体的，用户可根据应用需要修改资产定位器每天定时上传的时间点X或位置上传间隔时间Y。用户只需在对应的后台服务器或手机APP上对应的菜单修改指定固定的位置上传时间点X或位置上传间隔时间Y，该修改信息在资产定位器主控通信与后台服务器连接通讯时，会发送到定位器的主控制器，主控制器又会通过串口通信发到单片机，单片机保存下来就更新了每天定时上传的时间点X或上传间隔时间Y。后面单片机系统就会按修改后的X值或Y值来定点开启主控电路并上传位置定位等重要信息了。

在本实用新型的另一具体实施例当中，参照图2所示的，所述电源管理电路包括电池，所述电池通过LDO(低压差线性稳压器)为所述低功耗微处理器和主控制器提供电能。所述低功耗微处理器接入有使能控制电路。所述低功耗微处理器通过MOS管(场效应晶体管)电连LDO。所述电池为大容量的锂-二氧化锰软包装电池。所述主控制器上设置有用于连接所述低功耗微处理器的接口电路。图2中，主控指的是主控制器，其所提到的包含通信基带、定位基带和电源管理，是说明无线通信单元是通过通信基带安装在主控制器上，定位单元通过定位基带电转在主控制器上，电源管理指的是电源管理电路，为主控制器供能。而LDO指的是一种线性稳压器，使用在其线性区域内运行的晶体管或场效应管(FET)，从应用的输入电压中减去超额的电压，产生经过调节的输出电压。LDO主要起到稳压供能的作用。而MOS管起到FET开关的作用，用于低功耗微处理器在待机状态和非待机状态时的供能电压转换。

本实用新型实施例通过在资产北斗\/GPS精准定位器产品方案中专门加置一个极低功耗的单片机，让系统在待机时使用低功耗的单片机，工作时使用主控芯片CPU，这样双系统协同运行的方案来实现超长待机的目的。同时，为解决电池自耗电的问题，选用活性较低、几无自耗电的锂-二氧化锰软包装电池，其额定电压为3V，年自放电率最大值不超过2％，就可以基本解决电池自放电的问题。

双系统协同工作耗电电流计算：一，当北斗\/GPS精准定位器正常工作时，需要启动精准定位和通信功能。本实施例使用了通信+精准定位一体的主控CPU芯片，工作时的平均电流在30毫安左右，这个功耗相对单片机虽然高一些，但是相对那种通信与精准定位分别使用单个基带芯片的方案所耗电流又低一些。并且，每天需要启动精准定位和通信的次数很少，按一天工作上报1次；每次启动精准定位和通信功能的时间也很短，只有不到1分钟时间。也就是北斗\/GPS精准定位器通常每天工作的时间不到2分钟，每天工作所耗的电流不到1毫安时(30毫安X1X2分钟＝60毫安分钟＝1毫安时)。二，北斗\/GPS精准定位器其余时间都在低功耗待机状态，待机时耗电每天最多1毫安时(电池自耗电极小可忽略)。三，北斗\/GPS精准定位器正常工作+待机耗电：平均每天工作耗电1毫安时+待机耗电1毫安时＝2毫安时。

实际的资产北斗\/GPS精准定位器典型应用产品中，本实用新型实施例选用了一个2500毫安时的纯锂-二氧化锰软包装电池，理论上计算北斗\/GPS精准定位器可以正常工作\/待机1250天。实际测试中，资产北斗\/GPS精准定位器电池在充满电的情况下，按每天上传一次位置信息的工作模式，去除设备需要保留的底电流等，可以保证在不再充电的情况下持续正常工作\/待机1100天，相当于3年多时间。

因此，无论从理论上还是实测中，本实用新型实施例的资产北斗\/GPS精准定位器通过采用创新的双系统协同运行机制，实现了资产管理精准定位业务真正意义上的超长待机，在业内具有非常明显的竞争优势。

另外，本实用新型除了超长待机外，还具备了北斗\/GPS高精度精准定位、室内基站精准定位、防伪基站处理、极限温度工作、体积小巧、方便安装等产品优点；同时还具备以下优势：

1、内置锂-二氧化锰软包装电池，无需外部供电、充电。

2、可持续工作3年以上(1天报1-2次位置)。

3、工作温度可达-20℃到85℃。

4、支持北斗\/GPS差分精准精准定位及WIFI+LBS室内精准定位。

5、体积小巧，安装方便，更隐蔽，更智能。

6、支持连续、常规、追车等多种工作模式。

7、支持后台WEB、手机APP和微信等多种入口。

显然，以上所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本申请的较佳实施例，但并不限制本申请的专利范围。本申请可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本申请说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本申请专利保护范围之内。

设计图

一种双系统协同运行的超长待机资产管理定位器论文和设计

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主设计要求

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