一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器论文和设计-黄运球

全文摘要

本实用新型具体地公开了一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，包括低功耗微处理器以及与所述低功耗微处理器电连接的用于检测光信号的光传感器和用于感知跌落、重摔、剧烈震动、移动信号的重力传感器，还包括与所述低功耗微处理器电连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块包括相互电连的通信单元和GPS定位单元。本实用新型采用了双系统的工作方式，用一个极低功耗的低功耗微处理器来连接所需的传感器，用超低功耗维持传感器的不间断工作；用通信单元来连接定位电路，只在异常情况下需要位置上报的那一刻才开启定位及通信功能，有效解决了行业产品的功耗大、待机时间短的问题。

主设计要求

1.一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，包括低功耗微处理器以及与所述低功耗微处理器电连接的用于感应光信号并转换为电信号传输至所述低功耗微处理器的光传感器和用于感知定位器的重力变化并转换为电信号传输至所述低功耗微处理器的重力传感器，还包括与所述低功耗微处理器电连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块包括相互电连的将用于获取位置信息信号的GPS定位单元和GPS定位单元获取的位置信息信号发送至信息收发中心并接收来自信息收发中心的信号通信单元；所述低功耗微处理器线路连接所述重力传感器和光传感器，用于接收所述重力传感器和光传感器传递的信号，控制无线通讯模块的工作和停止。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器电连接WiFi单元用于基站识别定位。

3.根据权利要求1所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器电连接报警器。

4.根据权利要求3所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述报警器为蜂鸣器、指示灯中的一种或多种组合。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，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。

6.根据权利要求1所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述通信单元为2G通信或3G通信或4G通信或5G通信或NB-IoT通信。

7.根据权利要求1所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器电连一用于存储上传信息的存储器。

8.根据权利要求1所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器安装在PCB基板上，所述低功耗微处理器线路连接有光感IC、WiFi IC、G sensor、指示灯、蜂鸣器、存储器；所述通信单元包括微处理器,微处理器安装在PCB基板上且与所述低功耗微处理器电连，所述GPS定位单元包括GPS天线以及与GPS天线电连的GPS模组，所述微处理器线路连接有所述GPS模组和SIM卡，所述SIM卡通过PCB基板上的SIM卡座安装于所述PCB基板上，所述PCB基板上设置有用于控制GPS天线开闭的天线开关，所述天线开关与所述低功耗微处理器、微处理器均电连接，所述微处理器线路连接有通信天线、射频电路，所述通信天线通过通信天线座安装于所述PCB基板上，所述射频电路通过射频座安装于所述PCB基板上。

9.根据权利要求8所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述指示灯为LED指示灯。

10.根据权利要求1所述的一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，其特征在于，所述低功耗微处理器线路连接有用于检测箱包受压信号并转换为电信号传输至所述微功耗处理器的压力传感器以及用于检测箱包烟雾信号并转换为电信号传输至低功耗微处理器的烟雾传感器。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物流追踪定位器，具体涉及一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器。

背景技术

我国物流行业在近年来飞速发展，物流业已成为支柱性的第三产业。但是物流行业存在的一些问题：如货物丢失、货物盗损、配送错误、无法实时跟踪等，车队管理漏洞、运营成本增加、运送过程不透明等现象也日益凸显。为了提高车辆及货物的管理水平、降低运输成本，物流业也在加大力度应用先进的科学技术如定位器跟踪器运用到日常的经营管理活动中。

定位技术在物流行业中的应用，能解决物流行业存在的问题。首先，实现了物流运输过程的透明化，货物安全完成配送有了保障；同时解决了物流调度与管理难的问题，物流企业的运作水平和车辆监控的能力得到提升；最后，人员管理调度更方便，避免了货物盗损遗失、公车私用等现象的发生。

物流业在实行有效的定位技术管理的同时，还需要采取一些物联网的传感技术来实现货物信息的采集和状态管理，如条码识别、RFID、温湿度、震动、压力、油量、电路、光线、位移、开关门(箱)检测等。这些传感信息结合位置信息通过无线网络(GPRS、WIFI、蓝牙等)实时及时上报给管理后台，就可以第一时间知道被管理车辆及货物的位置和状况，做出适当的管控、调度，并全程记录行程轨迹。

现有技术当中，通常传感器需要一天24小时不间断工作，而定位器则只在需要上报位置的那一刻时间工作，传感器的工作电流小，定位器的工作电流大。而当下定位器和传感器是由一个系统控制且24小时不间断工作，功耗很大，设备待机很短，通常在3天左右。

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，提供了一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，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：

一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，包括低功耗微处理器以及与所述低功耗微处理器电连接的用于感应光信号并转换为电信号传输至所述低功耗微处理器的光传感器和用于感知定位器的重力变化并转换为电信号传输至所述低功耗微处理器的重力传感器，还包括与所述低功耗微处理器电连接的无线通讯模块，所述无线通讯模块包括相互电连的将用于获取位置信息信号的GPS定位单元和GPS定位单元获取的位置信息信号发送至信息收发中心并接收来自信息收发中心的信号通信单元；所述低功耗微处理器线路连接所述重力传感器和光传感器，用于接收所述重力传感器和光传感器传递的信号，控制无线通讯模块的工作和停止。

作为优选，所述低功耗微处理器电连接WiFi单元用于基站识别定位。

作为优选，所述低功耗微处理器电连接报警器。

作为优选，所述报警器为蜂鸣器、指示灯中的一种或多种组合。

作为优选，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，所述通信单元为2G通信或3G通信或4G通信或5G通信或NB-IoT通信。

作为优选，所述低功耗微处理器电连一用于存储上传信息的存储器。

作为优选，所述低功耗微处理器安装在PCB基板上，所述低功耗微处理器线路连接有光感IC、WiFi IC、G sensor、指示灯、蜂鸣器、存储器；所述通信单元包括微处理器,微处理器安装在PCB基板上且与所述低功耗微处理器电连，所述GPS定位单元包括GPS天线以及与GPS天线电连的GPS模组，所述微处理器线路连接有所述GPS模组和SIM卡，所述SIM卡通过PCB基板上的SIM卡座安装于所述PCB基板上，所述PCB基板上设置有用于控制GPS天线开闭的天线开关，所述天线开关与所述低功耗微处理器、微处理器均电连接，所述微处理器线路连接有通信天线、射频电路，所述通信天线通过通信天线座安装于所述PCB基板上，所述射频电路通过射频座安装于所述PCB基板上。

作为优选，所述指示灯为LED指示灯。

作为优选，所述低功耗微处理器线路连接有用于检测箱包受压信号并转换为电信号传输至所述微功耗处理器的压力传感器以及用于检测箱包烟雾信号并传输至低功耗微处理器的烟雾传感器。

作为优选，所述低功耗微处理器线路连接有蓝牙天线。

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的工作方式，用一个极低功耗的低功耗微处理器来连接所需的传感器，用超低功耗维持传感器的不间断工作；用通信单元来连接定位电路，只在异常情况下需要位置上报的那一刻才开启定位及通信功能。这样可以大大延长待机及正常工作时间(可达1年或以上)。如此实现了低功耗、长待机的双系统工作模式，这一点对于物流行业特别是箱包(非插车载电源)的长时间状态跟踪及定位极其重要，有效解决了行业产品的功耗大、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是本实用新型一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器较佳实施例中的的结构原理框图。

图2是本实用新型一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器较佳实施例中的主视图。

图3是本实用新型一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器较佳实施例中的后视图。

附图标记：

1--低功耗微处理器，2-光传感器，3--重力传感器，4--无线通讯模块，41--通信单元，42--GPS定位单元，7--信息收发中心，10--存储器，11--PCB基板，12--光感IC，13--WiFiIC，14--G sensor，15--指示灯，16--蜂鸣器，411--微处理器，421--GPS天线，422--GPS模组，20--天线开关，21--SIM卡座，22--射频电路，23--通信天线座，24--USB充电接口，25--射频座。

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。

实施例1：

本实用新型实施例，如图1所示的，一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器，用于追踪物品，所述物流追踪定位器包括低功耗微处理器1以及与所述低功耗微处理器1电连接的光传感器2和重力传感器3，还包括与所述低功耗微处理器电连接的无线通讯模块4，

所述重力传感器3用于感知跌落、重摔、剧烈震动、移动信号并传输至所述低功耗微处理器1；

所述光传感器2用于感应光信号并转换为电信号传输至所述低功耗微处理器1；

所述低功耗微处理器1用于线路连接所述重力传感器3和光传感器2，接收所述重力传感器3和光传感器2传递的信号，控制无线通讯模块4的工作和停止；

所述无线通讯模块4包括相互电连的通信单元41和GPS定位单元42；

所述GPS定位单元42用于获取追踪物品的位置信息信号；其中位置信息信号指的是当低功耗处理器1控制通信单元41发出信号时，GPS定位单元42所获取的追踪物品所在的位置信息信号。

所述通信单元41用于将GPS定位单元42获取的位置信息信号发送至信息收发中心7并接收来自信息收发中心7的信号。

具体实施时，图1中的通信单元41，可以是2G通信、也可以是3G或4G通信模块或5G通信模块或NB-IoT通信单元。无线通信模块4主要用来利用其GPRS数据通道通过移动运营商网络与后台服务器、云端平台和手机等通讯终端之间建立链路，上传定位位置信息和传感器感知的信息到后台，也将后台的设置、指令、请求等信息传送给我们的产品。无线通信模块同时外挂有电源管理电路、GPS定位电路以及与低功耗微处理器的接口电路。平时无线通信模块是关闭的，只在有外在触发如传感器警报或定位上传请求时，才会由低功耗微处理器控制其开启工作。

图1中的低功耗微处理器1，可以是单片机，协处理器，也可以是带蓝牙4.0的SoC芯片。低功耗微处理器1主要用来线路连接各种传感器，如重力传感器3(G sensor，用来感知跌落、重摔、剧烈震动、移动等)、光传感器2(Light sensor，可以选择用2个，箱或包的内部的正反面各1个，通过光线来感知有无开箱开包)等；低功耗微处理器1还可以连接WIFI单元用来作基站识别定位，连接蜂鸣器16、指示灯15用来声光报警等；另外，参照图2，其还可设有USB充电接口24、与无线通信模块的接口等。

本实用新型实施例的工作方式及过程为：将本物流追踪定位器稳定地平放在携带或托运的箱包中，放置时，应当保证重力传感器3不会相对箱包运动，且光传感器2设置在箱包的开口处。根据箱包的开口数量，光传感器2对应每个开口位置放置一个，以保证箱包打开时，能够感应到光线的进入。放置好本物流追踪定位器后，当箱包跌落、重摔、剧烈震动、移动时，重力传感器3实时会获得感知信息；当箱包被擅自打开时，通常会有光线进入，光传感器2就能感应到此打开的信息；这些感知信息通过产品预设的条件值或阀值判断，如不让移动的包裹被移动了、易碎的物品受到较大摔落、不让开箱的被打开了等情况，就会触发报警(实际应用时，可选择是否开启声光报警)，马上开启GPS定位单元42和通信单元41，获取发生此信息时的位置信息，并将此位置信息和传感器感知信息通过通信模块同时发送信息收发中心7，以便后台人员实施管理处理。无线通讯模块4在开启一段时间后，待位置信息和传感信息上传完成了，会自动进入休眠或直接关机。

有关报警触发的条件值和阀值，根据实际产品的使用场景，可以通过后台来设置(设置时手动复位开启通信单元41)，也可以通过USB、串口或蓝牙4.0当面设置。本实施例提供了两种设置方式，一是通过通信单元41进行远程地设置，另一种则是通过蓝牙连接或USB、串口连接进行当面的设置。另外，本实施例考虑到，在通信网络不好的情况下，需上传的信息会被存储在存储器10中，在网络正常时会再次发送。所有上传的信息可在信息收发中心7保存，也可同时在存储器10上保存一段时间，以便查询跟踪。

如此，本实用新型实施例既实现了可靠的货运物品异常情况实时报警，又提供了准确的异常情况发生的位置地点，并及时上传到后台，以便货物情况信息得到及时的处理跟进。本实用新型的物流追踪定位器除主板上已有常设的传感器外，如上所提到的重力传感器3和光传感器2，还可以根据需要外置传感器连接；外置传感器如压力传感器用于检测箱包受压情况，烟雾传感器用于火灾预警等。本实用新型实施例在省电方面更是远远胜于一般的物流定位器，本实用新型创新的双系统协同工作技术模式，是本申请独创的核心技术。

实施例2：

本实施例基于实施例1，提供一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器的具体器件的安装结构，参照图2和图3所示的，所述低功耗微处理器1安装在PCB基板11上，所述低功耗微处理器1线路连接有光感IC 12、WiFi IC 13、G sensor 14、指示灯15、蜂鸣器16、存储器10；

所述通信单元41包括微处理器411,微处理器411安装在PCB基板11上且与所述低功耗微处理器1电连；

所述GPS定位单元42包括GPS天线421以及与GPS天线421电连的GPS模组422；

所述微处理器411线路连接有所述GPS模组422和SIM卡，所述SIM卡通过PCB基板上的SIM卡座21安装于所述PCB基板上，所述PCB基板11上设置有用于控制GPS天线421开闭的天线开关20，所述天线开关20与所述低功耗微处理器1、微处理器411均电连接；

所述微处理器411线路连接有通信天线、射频电路22，所述通信天线通过通信天线座23安装于所述PCB基板11上，所述射频电路22通过射频座25安装于所述PCB基板11上。

具体实施时，光感IC 12用于线路连接光传感器2并判断是否有光信号，当箱包跌落、重摔、剧烈震动、移动时，重力传感器3实时会获得感知信息；当箱包被擅自打开时，通常会有光线进入，光传感器2就能感应到此打开的信息；上述信号由低功耗微处理器1整合，达到一定阈值时，其控制天线开关20打开GPS天线421进行GPS定位，同时由微处理器411通过无线射频发出GPS定位信息以及物品可能受损的信息。待上述信息上传完毕后，微处理器411进入休眠状态同时向低功耗处理器1发出信号，低功耗处理器1控制天线开关20关闭GPS天线421。另一方面，可以由低功耗微处理器1控制指示灯15、蜂鸣器16进行声光报警，当然是否进行声光报警以及声光报警持续时间本领域技术人员结合本领域的技术常识均可进行合理地设定，本实施例在此不做详细的描述。且本实施例当中，增加了G sensor 14作为一个定位模块。G sensor 14能够感知到加速力的变化，加速力就是当物体在加速过程中作用在物体上的力，比如晃动、跌落、上升、下降等各种移动变化都能被G-sensor转化为电信号，然后通过微处理器的计算分析后，就能够完成程序设计好的功能，比如MP3能根据使用者的甩动方向，前后更换歌曲，放进衣袋的时候也能够计算出使用者的前进步伐。因此，本实施例可以通过G sensor14将定位涵盖到室内，解决了现有的定位器无法涵盖到室内外的问题。

综上所述，本实用新型具备多种定位模式、多种传感器感知、低功耗微处理器+微处理器的低功耗双系统工作模式，是本实用新型的核心技术，也使本实用新型具有很强的创新性、实用性，相比已有产品具有突出的、不可替代的竞争优势。在现代物流业、智能化科技兴起的时机，解决了物流业亟待解决的物流定位产品痛点，迎合了用户的需要，同时也能获得较好的经济效益，具备良好的市场效应。

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

一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器论文和设计

一种结合精准定位和物联传感技术的物流追踪定位器论文和设计-黄运球

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主设计要求

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设计说明书

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