CN103648158A - 一种基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备 - Google Patents

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马云龙
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SUZHOU JINLING FIRE FIGHTING MONITORING ENGINEERING Co Ltd
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SHANGHAI SAINTS INFORMATION TECHNOLOGY Co Ltd
SUZHOU JINLING FIRE FIGHTING MONITORING ENGINEERING Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备，其特征在于，包括：蓝牙模组1，射频天线2，晶体振荡器3，供电模块，TTL转RS232模块5，所述射频天线2、晶体振荡器3、供电模块分别与所述蓝牙模组1连接，所述供电模块包括可变电阻模块，通过调节所述可变电阻模块的输出值，所述手机室内定位终端设备的输出功率可以被调节。通过本终端设备的应用，可以实现低成本的手机室内定位和服务，弥补GPS定位的不足。

Description

一种基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备
技术领域
本发明涉及通讯设备，尤其是用于定位的通讯设备，具体地，涉及基于蓝牙技术的终端设备，尤其是基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备。
背景技术
定位手机可以提供给特需人群遇险时一键报警求援、110、120救护快速确定目标位置、家长对老幼外出行走位置查询、安全监护的报警定位手机，也可以从定位手机上获去报警信息，是个人安防、亲情关爱的“随身保姆”。适用与有遇劫、遇困、迷路、走失、急性病(心脏、高血压)突发、遇灾可能的需紧急报警求助人群及儿童、老人、智障等需监护人群。同时也可以通过精确的手定位为用户提供路线导航、周边生活服务查阅等等。提高手机的应用价值和运营商的服务范围。
目前常用的手机定位技术存在较多缺陷或不完善，难以满足人们的对手机定位业务的需求。
1、流行的GPS定位技术。虽然高精度的GPS定位***的精度可以达到近10米级，但是手机进入室内GPS定位***将难以保证可靠性。
2、基于通信基站的定位技术(LBS)。基于通信基站的定位技术虽然解决了室内定位技术的问题，但是受基站信号、天气、无线电波等信号的干扰，精确度尚不是特别理想，市区约在100M-500M左右。
因此我们迫切需要一个高精度的、低成本的室内定位***以弥补GPS、LBS定位***的不足。
发明内容
针对现有技术中无法进行室内精准定位的缺陷，本发明的目的是提供一种基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备。
根据本发明的一个方面，提供一种基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备，其特征在于，包括：蓝牙模组1，射频天线2，晶体振荡器3，供电模块，TTL转RS232模块5，所述射频天线2、晶体振荡器3、供电模块分别与所述蓝牙模组1连接，所述供电模块包括可变电阻模块，通过调节所述可变电阻模块的输出值，所述手机室内定位终端设备的输出功率可以被调节。
优选地，所述蓝牙模组1与所述射频天线2被设置为同一个模块。
优选地，所述供电模块包括5V转3.3V可调电压模块6以及电源，所述5V转3.3V可调电压模块6分别连接所述电源以及所述蓝牙模组1，所述5V转3.3V可调电压模块6包括所述可变电阻模块。
优选地，所述手机室内定位终端设备还包括：存储芯片4，所述存储芯片4与所述蓝牙模组1连接。
优选地，所述蓝牙模组1将可配置的命令信息存储到所述存储芯片4中。
优选地，所述命令信息包括如下信息中的任一种或任多种：蓝牙广播地址、地址广播时间间隙以及地址广播信号强度。
根据本发明的另一个方面，还提供一种基于上述的手机室内定位终端设备进行精准定位的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.所述手机室内定位终端设备接收触发信号；
b.所述手机室内定位终端设备进行蓝牙信息广播，所述广播信号用于一个或多个主设备对所述手机室内定位终端设备进行搜寻。
优选地，所述广播信号为基于2.4GHz的地址信息频谱信号。
本领域技术人员理解，为了克服传统蓝牙设备的功耗高、发射功率大、布线复杂、占用空间大、操作繁琐、便携性差的问题，本蓝牙定位终端将可变电阻调压功能、存储芯片、电平转换模块、蓝牙芯片、射频发射天线、高容量电池集成在了同一个设备中。
本发明目的在于提供一种低成本的、高精度手机室内定位终端设备。主要是对传统的蓝牙设备进行优化和改良，移除实现室内手机定位不需要的功能及元器件和采用低功耗的蓝牙芯片最大程度降低本发明终端设备的功耗。如：移除了传统蓝牙的信号验证、连接、数据交互等功能，本发明终端仅进行蓝牙地址的广播服务，并且蓝牙地址的广播间隔可以根据实际定位业务的需求进行配置。为了适应不同定位环境的需求，本终端还可以采用调节可变电阻值的方式，改变蓝牙发射功能从而对蓝牙地址广播范围进行控制，具体实现功能特点如下：
1)基于BLK-MD-BC04-B蓝牙芯片的低功耗设计与改良；
2)可变电阻原理的蓝牙芯片功率调节；
3)只发送蓝牙广播地址；
4)不对其他蓝牙信号进行验证；
5)不对其他蓝牙信号进行连接；
6)蓝牙地址广播时间间隙可调控。
本发明考虑到实际应用可行性及安装部署的方便，终端采用电池供电工作模式。通过低功耗的设计和优化，更换一次电池可保证定位终端正常工作一年以上。通过本终端设备的应用，可以实现低成本的手机室内定位和服务，弥补GPS定位的不足(难以实现室内定位)。通过精确的手定位为用户提供即时援助、路线导航、周边生活服务查阅等等，提高手机的应用价值和运营商的服务范围。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出根据本发明的一个具体实施方式的，基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备的示意图；以及
图2示出根据本发明的第一实施例的，所述基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备的5V转3.3V可调电压模块6的示意图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的一个具体实施方式的，基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备的示意图。具体地，图1中蓝牙模组1，射频天线2，晶体振荡器3，存储芯片4，TTL转RS232模块5，5V转3.3V可调电压模块6，锂电池7组成了低功耗蓝牙手机室内定位终端设备。通常射频天线2为外置独立硬质PCB天线，信号稳定性受连接接口的紧密程度影响，本模块将天线直接与蓝牙芯片一同布置在印刷线路板上，既保证了良好的接收性能，降低了成本，同时节省了实施空间。
在如图1所示实施例中，蓝牙模组1与TTL转RS232模块5相连接，TTL转RS232模块5负责将蓝牙芯片的3.3VTTL电平转换为电脑接口的RS232电平，从而实现了电平匹配功能，通过TTL转RS232模块5，电脑可对蓝牙模组1进行通信和命令设置。同时，蓝牙模组1自带RAM存储接口，与存储芯片4相连接，当电脑对蓝牙芯片进行设置时，蓝牙模组1同时将可配置的命令信息存储到存储芯片4中，诸如蓝牙广播地址，地址广播时间间隙和地址广播信号强度，都可以保存在存储芯片4中，从而保证该蓝牙手机室内定位终端设备的广播地址的稳定性，而不会与其他模块产生地址冲突，造成无法被手机设备识别的情况。锂电池7提供的电池容量，电压值会随着模块的使用而发生改变，5V转3.3V可调电压模块6具备宽电压输入兼容性，即使在输入电压变化较大时，也能输出稳定的直流电压。5V转3.3V可调电压模块6的输出电压输入给蓝牙模块，供给蓝牙模块工作时所需的电量。
在一个变化例中，本领域技术人员理解，所述手机室内定位终端设备仅仅包括：蓝牙模组1，射频天线2，晶体振荡器3，供电模块，TTL转RS232模块5，所述射频天线2、晶体振荡器3、供电模块分别与所述蓝牙模组1连接，所述供电模块包括可变电阻模块，通过调节所述可变电阻模块的输出值，所述手机室内定位终端设备的输出功率可以被调节。
在另一个实施例中，所述供电模块包括5V转3.3V可调电压模块6以及电源，所述5V转3.3V可调电压模块6分别连接所述电源以及所述蓝牙模组1，所述5V转3.3V可调电压模块6包括所述可变电阻模块。具体如图2所示实施例，在此不予赘述。
在另一个变化例中，所述手机室内定位终端设备还包括存储芯片4，所述存储芯片4与所述蓝牙模组1连接。优选地，所述蓝牙模组1将可配置的命令信息存储到所述存储芯片4中。进一步地，在一个变化例中，优选地，所述命令信息包括如下信息中的任一种或任多种：蓝牙广播地址、地址广播时间间隙以及地址广播信号强度。
在如图2所示实施例中，其是图1中5V转3.3V可调电压模块6的具体实施效果。VOUT电压由可变电阻器R的大小决定，R增大VOUT增大，R减小VOUT减小，当VOUT发生改变时，蓝牙芯片的发射功率会随之增大或者减小。
优选地，本领域技术人员理解，所述电源模块采用电池，而在一个变化例中，所述电源模块也可以采用市内供电电源加变压器的模式，这并不影响本发明的技术内容。
参考上述图1以及图2，本领域技术人员理解，基于上述手机室内定位终端设备，可以进行精准室内定位，具体地，可以通过如下步骤实现：a.所述手机室内定位终端设备接收触发信号；b.所述手机室内定位终端设备进行蓝牙信息广播，所述广播信号用于一个或多个主设备对所述手机室内定位终端设备进行搜寻。具体地，本领域技术人员理解，当所述手机室内定位终端设备接通电源时，所述手机室内定位终端设备就可以自动进行蓝牙信息广播，从而实现与外部的通讯。
优选地，所述广播信号为基于2.4GHz的地址信息频谱信号。
进一步地，本领域技术人员理解，通过本发明提供的手机室内定位终端设备，可以有效地简化蓝牙设备的通讯步骤，例如传统蓝牙的信号验证、连接、数据交互等步骤都可以不予处理，从而实现有效的通讯、定位处理。
本蓝牙定位终端设备解决技术问题所采用的技术方案是：可变电阻位于5V转3.3V可调电压模块内，通过对可变电阻阻值的调节，可以降低或者升高调压模块的输出电压，从而实现对蓝牙芯片发射功率的调节，可变电阻器的值减小则发射功率减小，反之亦然，当可调电压模块的输出电压在合理范围内时，可以确保蓝牙定位终端设备信号具备低的发射功耗。射频天线被集中的布置在了蓝牙模组的印制电路板当中，这比传统的卡扣型天线设计更为合理，可以有效的减小实施空间，并且降低了微波信号在卡扣弯折处造成的反射干扰，在无需添加高频滤波线路的情况下，最大程度的提高模块的发射距离达到10m～20m的范围。存储芯片提供了终端设备信息设置的空间，通过RS232转TTL模块，电脑可对设备进行信息化配置，实现一次操作，永久保存的特点，降低了重复操作模块的复杂度。内置大容量电池，为终端设备提供连续稳定的续航能力，结合5V转3.3V可调电压模块，蓝牙地址广播时间间隙设置，可为设备提供工作长达一年之久的电量，并且因为该设备无需外接电源，使得设备具备了极好的便携特性，提高了该蓝牙定位终端设备在室内实施的可行性。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种基于蓝牙技术的手机室内定位终端设备，其特征在于，包括：
蓝牙模组(1)，射频天线(2)，晶体振荡器(3)，供电模块，TTL转RS232模块(5)，
所述射频天线(2)、晶体振荡器(3)、供电模块分别与所述蓝牙模组(1)连接，
所述供电模块包括可变电阻模块，通过调节所述可变电阻模块的输出值，所述手机室内定位终端设备的输出功率可以被调节。
2.根据权利要求1所述的手机室内定位终端设备，其特征在于，所述蓝牙模组(1)与所述射频天线(2)被设置为同一个模块。
3.根据权利要求1或2所述的手机室内定位终端设备，其特征在于，所述供电模块包括5V转3.3V可调电压模块(6)以及电源，所述5V转3.3V可调电压模块(6)分别连接所述电源以及所述蓝牙模组(1)，所述5V转3.3V可调电压模块(6)包括所述可变电阻模块。
4.根据权利要求1或2所述的手机室内定位终端设备，其特征在于，所述手机室内定位终端设备还包括：存储芯片(4)，所述存储芯片(4)与所述蓝牙模组(1)连接。
5.根据权利要求4所述的手机室内定位终端设备，其特征在于，所述蓝牙模组(1)将可配置的命令信息存储到所述存储芯片(4)中。
6.根据权利要求5所述的手机室内定位终端设备，其特征在于，所述命令信息包括如下信息中的任一种或任多种：蓝牙广播地址、地址广播时间间隙以及地址广播信号强度。
7.一种基于权利要求1至6中任一项所述的手机室内定位终端设备进行精准定位的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.所述手机室内定位终端设备接收触发信号；
b.所述手机室内定位终端设备进行蓝牙信息广播，所述广播信号用于一个或多个主设备对所述手机室内定位终端设备进行搜寻。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述广播信号为基于2.4GHz的地址信息频谱信号。
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