[发明专利]窄带物联网智慧IOT标签数据采集及定位综合管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种窄带物联网智慧IOT标签数据采集及定位综合管理系统。

背景技术

目前，广为使用的射频标签（RFID）分为有源和无源两种方式，无源RFID必须近距离才能被感应和读取信息（如门卡、公交卡、饭卡等，通常有效感应距离为1cm-10cm），有源RFID因为内嵌电池，可以使用较高功率主动发送无线信号，所以传输距离可达几十米。然后，无论使用哪种方式，RFID射频标签均具有2个缺点：1）感应范围具有极强的方向性，即必须在读卡器的感应角度内才能读取RFID卡信息；2）只能存储和读取信息。在某些应用场景下，还需要对携带（穿戴、佩戴）标签卡的目标进行“区域定位”以及态势、姿态的感测，因此，当前的RFID射频标签卡并不能很好的满足要求。

此外，数据采集的传输和接入，目前普遍使用WiFi、蓝牙、zigbee、GPRS等无线系统，WiFi、蓝牙、zigbee是短距离无线传输技术，传输距离最大为100米，不利于大范围部署。而GPRS可以在具有GSM网络信号覆盖的地点部署，具有广域性，但是其成本大，功耗高，不利于多点部署。

发明内容

本发明的目的在于提供一种窄带物联网智慧IOT标签数据采集及定位综合管理系统，通过该系统，可进行对目标物体的区域定位与数据采集功能，具有标签感测距离远、可并发的标签数量大、网关覆盖范围广、系统部署简便、具有统一的SDK接口等优点。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种窄带物联网智慧IOT标签数据采集及定位综合管理系统，包括智慧IOT标签、IOT锚点装置、LoRa网关、NS/AS中间件；

所述智慧IOT标签配设于目标上，用于采集目标数据，并主动将采集数据发送给IOT锚点装置；

所述IOT锚点装置固定设置，用于接收智慧IOT标签发送的数据，并将收集的数据压缩、整理、融合后通过LoRa扩频调制技术相LoRa网关上报；

所述LoRa网关汇聚锚点数据，并通过互联网，转发给NS/AS中间件；

所述NS/AS中间件根据应用平台的不同，通过数据处理，以及应用数据的协议转换，推送给相应的AS侧。

在本发明一实施例中， 所述智慧IOT标签包括用于监测畜禽动物运动及追踪其位置的动物穿戴式IOT标签、用于对病人进行定位和基本生命体征采集的手环IOT标签、用于对建筑工地的工人进行考勤管理并嵌入在安全帽头上的考勤IOT标签、用于对消防队员所处环境及所携带的装备进行状态检测的传感IOT标签。

在本发明一实施例中，所述智慧IOT标签包括圆形PCB电路板及设置于该圆形PCB电路板上的微功耗MCU模块及与所述微功耗MCU模块连接的无线发送模块、加速度传感器模块，还包括一用于为整个装置供电的电源模块；所述圆形PCB电路板包括位于内部的圆形覆铜区、与圆形覆铜区相接的环形非覆铜区；所述微功耗MCU模块的元器件、无线发送模块的元器件、加速度传感器模块的元器件均设置于所述圆形覆铜区正面；所述环形非覆铜区正面还设置有一与所述无线发送模块连接的环形PCB天线；所述电源模块包括一圆形纽扣电池，该纽扣电池设置于所述圆形覆铜区背面。

在本发明一实施例中，所述圆形覆铜区除设置微功耗MCU模块的元器件、无线发送模块的元器件、加速度传感器模块的元器件及电源模块的元器件位置的区域外均大面积覆铜接地。

在本发明一实施例中，所述无线发送模块包括FSK芯片发射模块及与该FSK芯片发射模块链接的868MHz FSK 射频链路。

在本发明一实施例中，所述IOT锚点装置包括PCB电路板及设置于该PCB电路板上的用于为整个装置供电的电源模块、FSK通信接收模块、LoRa通信发送模块，所述FSK通信接收模块、LoRa通信发送模块分别内置第一MCU芯片、第二MCU芯片；所述PCB电路板上还设置有分别与所述FSK通信接收模块、LoRa通信发送模块连接的868MHz PCB天线、780MHz PCB天线，且所述868MHz PCB天线与780MHz PCB天线在PCB电路板上成90度正交分布。

在本发明一实施例中，所述PCB电路板上，电源模块的设置位置远离所述FSK通信接收模块、LoRa通信发送模块，且868MHz PCB天线与780MHz PCB天线部分不覆铜接地，其余部分大面积覆铜接地。

在本发明一实施例中，水平放置PCB电路板，则所述780MHz PCB天线位于PCB电路板的正前侧，所述868MHz PCB天线位于PCB电路板的正右侧。