全文摘要
本实用新型提供一种基于NB‑IOT网络的超长待机定位器及NB‑IOT网络，属于定位技术领域。本实用新型包括基于NB‑IOT网络的超长待机定位器包括NB‑IOT通讯模块主控、分别与NB‑IOT通讯模块主控相连的定位模块、看门狗模块和网络注册模块，还包括为各个模块供电的电源模块，其中，所述看门狗模块用于控制NB‑IOT通讯模块主控通断电，所述网络注册模块用于注册NB‑IOT网络。本实用新型功耗极低，电池容量小，设备体积小，成本更低。
主设计要求
1.基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：包括NB-IOT通讯模块主控、分别与NB-IOT通讯模块主控相连的定位模块、看门狗模块和网络注册模块，还包括为各个模块供电的电源模块，其中，所述看门狗模块用于控制NB-IOT通讯模块主控通断电，所述网络注册模块用于注册NB-IOT网络。
设计方案
1.基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：包括NB-IOT通讯模块主控、分别与NB-IOT通讯模块主控相连的定位模块、看门狗模块和网络注册模块，还包括为各个模块供电的电源模块，其中，所述看门狗模块用于控制NB-IOT通讯模块主控通断电，所述网络注册模块用于注册NB-IOT网络。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：还包括与NB-IOT通讯模块主控输出端相连的状态指示模块。
3.根据权利要求1或2所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：所述NB-IOT通讯模块主控设有NB天线和WIFI天线。
4.根据权利要求3所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：所述NB-IOT通讯模块主控包括使用N23模块的通讯主控芯片U1055，包括引出VDD_3V供电的引脚31和32，用于开关机PWRKEY的引脚19，连接定位模块的引脚1-2、引脚6和引脚36-37，用于连接网络注册模块的引脚12-15，连接WIFI天线的引脚24，连接NB天线的引脚27。
5.根据权利要求4所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：所述定位模块为GPS\/BDS定位模块。
6.根据权利要求5所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：所述GPS\/BDS定位模块包括定位芯片U1024，所述定位芯片U1024的引脚40通过电容C149分别与接地电容C162和GPS天线相连，引脚1和引脚29同时接电容C173和电感L23的一端，电感L23的另一端通过电容C174接地，电容C173另一端接地，引脚38通过电容C174接地，引脚12通过电C117接地，引脚23与接地电容C180相连，引脚22通过电感L26与接地电容C180相连，引脚21和引脚6接电源，引脚7分别与接地电容C175和电阻R62的一端相连，电阻R62的另一端分别与接地电容C179和电源相连，引脚5与接地电容C182相连，引脚9与接地电容C185相连，引脚41接地，引脚24通过电容C172接地，引脚31和引脚32接NB-IOT通讯模块主控GPS_SCL的36引脚、GPS_SDL的37引脚进行I2C通信，引脚26-29接地，引脚2分别与接地电容C177和电阻R84的一端相连，电阻R84的另一端分别与晶振芯片Y4的电源引脚4相连，引脚3通过电容C160与晶振芯片Y4的输出引脚3相连，晶振芯片Y4引脚2接地，晶振芯片Y4引脚1通过电容C183接地。
7.根据权利要求4所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：所述网络注册模块包括SIM卡座和插入SIM卡座的SIM卡。
8.根据权利要求7所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：所述SIM卡座包括接口J3,所述接口J3的引脚C3分别与接地电容C3和通讯主控芯片U1055的引脚13相连，接口J3的引脚C2分别与接地电容C37和通讯主控芯片U1055的引脚12相连，引脚C1接电源，并通过并联的电容C3和电容C39接地，引脚C5接地，引脚C6悬置，引脚C7接通讯主控芯片U1055的引脚14。
9.根据权利要求4所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器，其特征在于：所述看门狗模块包括单片机U7、开关MOS管Q3、三极管U5及其外围电阻电容，所述单片机U7的引脚1接电池电源输出端，并通过并联的电容C51和电容C52接地，引脚2通过串联的电阻R42和R45接地，通讯主控芯片U1055的引脚18接电阻R42和R45之间，单片机U7引脚3通过电阻R15接开关MOS管Q3的栅极，开关MOS管Q3的源极接电池电源输出端，漏极输出电源为通讯主控芯片U1055供电，单片机U7的引脚5-8、11悬置，单片机U7引脚10通过电阻R53分别与接地电阻R58和通讯主控芯片U1055引脚2相连，引脚12通过电阻R39分别及接地电容C43和三极管U5的基极相连，三极管U5的发射极接地，集电极与通讯主控芯片U1055的引脚19相连，单片机U7的引脚13接重启按键，引脚14接地。
10.包含权利要求1-9任一项所述的基于NB-IOT网络的超长待机定位器的NB-IOT网络，其特征在于：包括依次连接的eNodeB基站、IoT核心网、IoT平台、应用服务器和客户端，其中，所述超长待机定位器通过空口连接到eNodeB基站。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种定位器结构，尤其涉及一种基于NB-IOT网络的超长待机定位器及NB-IOT网络。
背景技术
在汽车租赁、汽车贷款等市场中，对车辆的监控有一定的刚性需求。他们需要超长待机(大于3年)、安装简单的定位产品。现有的超长待机定位器一般通过GSM网络实现通讯传输，并且现有NB网络定位器通外挂主控MCU，成本高，功耗较大，电池容量大，设备体积大，无法满足用户对于定位器体积小，功耗低，安装方便的需求。而且随着运营商对于GSM退网的推进,NB-IOT(Narrow Band Internet of Things，基于蜂窝的窄带物联网)网络将通过更加有效地连接、需要较长电池寿命的定位器是很好的替换应用。
实用新型内容
为解决现有技术中的问题，本实用新型提供一种基于NB-IOT网络的超长待机定位器，还提供一种包括所述超长待机定位器的NB-IOT网络。
本实用新型基于NB-IOT网络的超长待机定位器包括NB-IOT通讯模块主控、分别与NB-IOT通讯模块主控相连的定位模块、看门狗模块和网络注册模块，还包括为各个模块供电的电源模块，其中，所述看门狗模块用于控制NB-IOT通讯模块主控通断电，所述网络注册模块用于注册NB-IOT网络。
本实用新型作进一步改进，还包括与NB-IOT通讯模块主控输出端相连的状态指示模块。
本实用新型作进一步改进，所述NB-IOT通讯模块主控设有NB天线和WIFI天线。
本实用新型作进一步改进，所述NB-IOT通讯模块主控包括使用N23模块的通讯主控芯片U1055，包括引出VDD_3V供电的引脚31和32，用于开关机PWRKEY的引脚19，连接定位模块的引脚1-2、引脚6和引脚36-37，用于连接网络注册模块的引脚12-15，连接WIFI天线的引脚24，连接NB天线的引脚27。
本实用新型作进一步改进，所述定位模块为GPS\/BDS定位模块。
本实用新型作进一步改进，所述GPS\/BDS定位模块包括定位芯片U1024，所述定位芯片U1024的引脚40通过电容C149分别与接地电容C162和GPS天线相连，引脚1和引脚29同时接电容C173和电感L23的一端，电感L23的另一端通过电容C174接地，电容C173另一端接地，引脚38通过电容C174接地，引脚12通过电C117接地，引脚23与接地电容C180相连，引脚22通过电感L26与接地电容C180相连，引脚21和引脚6接电源，引脚7分别与接地电容C175和电阻R62的一端相连，电阻R62的另一端分别与接地电容C179和电源相连，引脚5与接地电容C182相连，引脚9与接地电容C185相连，引脚41接地，引脚24通过电容C172接地，引脚31和引脚32接NB-IOT通讯模块主控GPS_SCL的36引脚、GPS_SDL的37引脚进行I2C通信，引脚26-29接地，引脚2分别与接地电容C177和电阻R84的一端相连，电阻R84的另一端分别与晶振芯片Y4的电源引脚4相连，引脚3通过电容C160与晶振芯片Y4的输出引脚3相连，晶振芯片Y4引脚2接地，晶振芯片Y4引脚1通过电容C183接地。
本实用新型作进一步改进，所述网络注册模块包括SIM卡座和插入SIM卡座的SIM卡。
本实用新型作进一步改进，所述SIM卡座包括接口J3,所述接口J3的引脚C3分别与接地电容C3和通讯主控芯片U1055的引脚13相连，接口J3的引脚C2分别与接地电容C37和通讯主控芯片U1055的引脚12相连，引脚C1接电源，并通过并联的电容C3和电容C39接地，引脚C5接地，引脚C6悬置，引脚C7接通讯主控芯片U1055的引脚14。
本实用新型作进一步改进，所述看门狗模块包括单片机U7、开关MOS管Q3、三极管U5及其外围电阻电容，所述单片机U7的引脚1接电池电源输出端，并通过并联的电容C51和电容C52接地，引脚2通过串联的电阻R42和R45接地，通讯主控芯片U1055的引脚18接电阻R42和R45之间，单片机U7引脚3通过电阻R15接开关MOS管Q3的栅极，开关MOS管Q3的源极接电池电源输出端，漏极输出电源为通讯主控芯片U1055供电，单片机U7的引脚5-8、11悬置，单片机U7引脚10通过电阻R53分别与接地电阻R58和通讯主控芯片U1055引脚2相连，引脚12通过电阻R39分别及接地电容C43和三极管U5的基极相连，三极管U5的发射极接地，集电极与通讯主控芯片U1055的引脚19相连，单片机U7的引脚13接重启按键，引脚14接地。
本实用新型还提供一种包含所述基于NB-IOT网络的超长待机定位器的NB-IOT网络，包括依次连接的eNodeB基站、IoT核心网、IoT平台、应用服务器和客户端，其中，所述超长待机定位器通过空口连接到eNodeB基站。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：功耗极低，电池容量小，设备体积小，成本更低。
附图说明
图1为本实用新型一实施例结构示意图；
图2为NB-IOT通讯模块主控电路原理图；
图3为电池和看门狗单片机电路原理图；
图4为GPS\/BD定位芯片电路原理图；
图5为SIM卡座电路原理图；
图6为NB-IOT网络结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，本实用新型基于NB-IOT网络的超长待机定位器(简称NB定位器)包括NB-IOT通讯模块主控、分别与NB-IOT通讯模块主控相连的GPS\/BDS定位模块、看门狗模块和插入与NB-IOT通讯模块主控相连的SIM卡座的SIM卡，还包括与看门狗模块相连的一次性电池，所述NB-IOT通讯模块主控设有NB天线和WIFI天线，所述GPS\/BDS定位模块设有接收定位信息的陶瓷天线。
其中，看门狗模块控制NB-IOT通讯模块主控供电和断电；NB-IOT通讯模块主控通过识别插入的NB-IOT的SIM卡注册NB-IOT网络；NB-IOT通讯模块主控启动后搜索附件WIFI信息并通过NB-IOT网络上报给服务器做匹配，获取WIFI定位信息；GPS\/BD定位芯片启动后通过NB-IOT网络获取A-GPS信息和星历信息加快获取卫星位置信息，GPS\/BD定位芯片将获取到的卫星位置信息传给NB-IOT通讯模块主控然后NB-IOT通讯模块主控通过NB-IOT网络上报给后台服务器；NB-IOT通讯模块主控上报完数据后主动休眠下去进入PSM(PowerSaving Mode)模式低功耗状态。
本例还包括与NB-IOT通讯模块主控输出端相连的用于指示各模块工作状态的状态指示灯。也可以为声音报警器等。
使用这种结构实现无需外挂主控MUC，直接使用NB-IOT通讯模块作为主控，从而降低功耗，降低成本。
如图2所示，所述NB-IOT通讯模块主控包括使用N23模块的通讯主控芯片U1055，包括引出VDD_3V供电的引脚31和32，用于开关机PWRKEY的引脚19，连接定位模块的引脚1-2、引脚6和引脚36-37，用于连接网络注册模块的引脚12-15，连接WIFI天线的引脚24，连接NB天线的引脚27。
如图3所示，所述看门狗模块包括单片机U7、开关MOS管Q3、三极管U5及其外围电阻电容，所述单片机U7的引脚1接电池电源输出端，并通过并联的电容C51和电容C52接地，引脚2通过串联的电阻R42和R45接地，通讯主控芯片U1055的引脚18接电阻R42和R45之间，单片机U7引脚3通过电阻R15接开关MOS管Q3的栅极，开关MOS管Q3的源极接电池电源输出端，漏极输出电源为通讯主控芯片U1055供电，单片机U7的引脚5-8、11悬置，单片机U7引脚10通过电阻R53分别与接地电阻R58和通讯主控芯片U1055引脚2相连，引脚12通过电阻R39分别及接地电容C43和三极管U5的基极相连，三极管U5的发射极接地，集电极与通讯主控芯片U1055的引脚19相连，单片机U7的引脚13接重启按键，引脚14接地。所述电池J6的2脚分别连接开关MOS管Q3的源极和单片机U7的1脚供电。
当单片机U7的12引脚使能高电平，三极管导通，开关机PWRKEY引脚拉低到地NB-IOT模块通讯主控开机。
如图4所示，所述GPS\/BDS定位模块包括定位芯片U1024，所述定位芯片U1024的引脚40通过电容C149分别与接地电容C162和GPS天线相连，引脚1和引脚29同时接电容C173和电感L23的一端，电感L23的另一端通过电容C174接地，电容C173另一端接地，引脚38通过电容C174接地，引脚12通过电C117接地，引脚23与接地电容C180相连，引脚22通过电感L26与接地电容C180相连，引脚21和引脚6接电源，引脚7分别与接地电容C175和电阻R62的一端相连，电阻R62的另一端分别与接地电容C179和电源相连，引脚5与接地电容C182相连，引脚9与接地电容C185相连，引脚41接地，引脚24通过电容C172接地，引脚31和引脚32接NB-IOT通讯模块主控GPS_SCL的36引脚、GPS_SDL的37引脚进行I2C通信，引脚26-29接地，引脚2分别与接地电容C177和电阻R84的一端相连，电阻R84的另一端分别与晶振芯片Y4的电源引脚4相连，引脚3通过电容C160与晶振芯片Y4的输出引脚3相连，晶振芯片Y4引脚2接地，晶振芯片Y4引脚1通过电容C183接地。
如图5所示，所述SIM卡座包括接口J3,所述接口J3的引脚C3分别与接地电容C3和通讯主控芯片U1055的引脚13相连，接口J3的引脚C2分别与接地电容C37和通讯主控芯片U1055的引脚12相连，引脚C1接电源，并通过并联的电容C3和电容C39接地，引脚C5接地，引脚C6悬置，引脚C7接通讯主控芯片U1055的引脚14。
本实用新型的工作原理为：
首先看门狗单片机控制给NB-IOT通讯模块主控上电后；NB-IOT通讯模块主控启动后5S内识别到插入的支持NB-IOT制式的SIM卡并注册上NB-IOT网络；NB-IOT通讯模块主控在10S内时间搜索到附件的WIFI的MAC地址信息上报到服务器匹配到是否存在当前位置的信息，如果是存在NB-IOT通讯模块主控将匹配到的WIFI信息整合到当前位置5S内发送到后台，NB-IOT通讯模块主控主动请求进入PSM模式低功耗状态；如果服务器不存在当前WIFI信息则通过GPS\/BDS定位芯片40S内通过NB-IOT网络获取网络获取A-GPS信息和星历信息加快获取卫星位置信息，NB-IOT通讯模块主控获取卫星信息5S内发送到后台服务器，NB-IOT通讯模块主控主动请求进入PSM模式低功耗状态。
通过这种方式实现功耗极低使用单节电池满足3年以上超长待机的以上待机，使得NB-IOT定位器所自带电池容量小，设备体积变小。
本实用新型还提供一种包含所述基于NB-IOT网络的超长待机定位器的NB-IOT网络，包括依次连接的eNodeB基站、IoT核心网、IoT平台、应用服务器和客户端，其中，各个模块的连接方式及作用如下：
1)NB定位器：NB定位器通过空口连接到基站；
2)eNodeB(Evolved Node B，演进型Node B，LTE中基站的名称)基站：主要承担空口接入处理，小区管理等相关功能，并通过S1-lite接口与IoT核心网进行连接，将非接入层数据转发给高层网元处理。这里需要注意，NB-IoT可以独立组网，也可以与EUTRAN(在3G网络中，接入部分为EUTRAN)融合组网；
3)IoT(物联网)核心网：承担与终端非接入层交互的功能，并将IoT业务相关数据转发到IoT平台进行处理。同理，这里可以NB独立组网，也可以与LTE共用核心网；
4)IoT平台：汇聚从各种接入网得到的IoT数据，并根据不同类型转发至相应的业务应用服务器进行处理；
5)应用服务器：是IoT数据的最终汇聚点，根据客户的需求进行数据处理等操作；
6)客户端：用户通过WEB、APP、PC等方式查询从应用服务器上获取的信息终端。
本实用新型具有如下优势：
1.无需GSM网络通讯，使用NB-IOT网络进行通讯的定位器；
2.功耗极低，使用单节电池满足3年以上超长待机的以上待机，电池容量小，设备体积小；
3.无需外挂主控MUC，直接使用NB-IOT通讯模块作为主控，降低成本。
以上所述之具体实施方式为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921223607.0
申请日:2019-07-31
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:94(深圳)
授权编号:CN209860907U
授权时间:20191227
主分类号:H04B1/401
专利分类号:H04B1/401;H04B7/0404;G01S19/42;H04W88/06
范畴分类:申请人:深圳市泰比特科技有限公司
第一申请人:深圳市泰比特科技有限公司
申请人地址:518000 广东省深圳市南山区粤海街道科技园科丰路2号特发信息港大厦B栋1501-1508单元
发明人:葛文韬;吴俊杰
第一发明人:葛文韬
当前权利人:深圳市泰比特科技有限公司
代理人:赵雪佳
代理机构:44248
代理机构编号:深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙) 44248
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计