多維度人員及設(shè)備智能定位可穿戴設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信應(yīng)用領(lǐng)域，特別是一種多維度人員及設(shè)備智能定位可穿戴設(shè)備，是一種適用于各種特定行業(yè)、各種工作場(chǎng)景的多維度人員及設(shè)備智能定位可穿戴設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，配備GPS功能的智能手機(jī)終端數(shù)量已經(jīng)超過(guò)7.7億部，地理位置數(shù)據(jù)已經(jīng)開始滲透到整個(gè)移動(dòng)領(lǐng)域。除了象Foursquare和Shopkick那樣的消費(fèi)者應(yīng)用之外，基于地理位置的服務(wù)在移動(dòng)領(lǐng)域還有很多的應(yīng)用機(jī)會(huì)。它可以支持廣告和許多其他的服務(wù)，比如天氣、旅游類應(yīng)用。
[0003]純粹的北斗/GPS解決方案以及它所生成的經(jīng)瑋度標(biāo)簽是地理位置數(shù)據(jù)的公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。但是還有其他方法可以獲得地理位置數(shù)據(jù)，如手機(jī)基站數(shù)據(jù)、WIFI連接、藍(lán)牙、RFID等。特別是在礦井、隧道、商場(chǎng)、大型密閉工作場(chǎng)地等室內(nèi)空間，由于不能接收北斗/GPS射頻信號(hào)，此時(shí)，需要多種定位手段的結(jié)合，采用多維度定位方式，最終全程確定人員及設(shè)備所處的地理位置。
[0004]針對(duì)一系列特定行業(yè)，如礦山、大型建筑工地、森林、消防、航運(yùn)等，人員及設(shè)備地理位置綜合管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其人員和設(shè)備所處的地理位置進(jìn)行綜合監(jiān)測(cè)、分析、管理。其前端的地理位置采集設(shè)備，必須具備在空曠環(huán)境及室內(nèi)空間(如隧道、礦井作業(yè)面等)及各種通勤關(guān)口的多維度位置參數(shù)采集，結(jié)合多種定位技術(shù)，并具備可穿戴性，通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，將各種與定位有關(guān)的無(wú)線參數(shù)，送入遠(yuǎn)程人員及設(shè)備地理位置綜合管理平臺(tái)，由平臺(tái)進(jìn)行人員和設(shè)備地理位置的綜合計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工作人員在不同工作場(chǎng)景下的地理位置的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和管理。同時(shí)，由于部分環(huán)境非常惡劣，如滲水、高瓦斯等，人員和設(shè)備所攜帶的定位數(shù)據(jù)采集設(shè)備，必須具備防水、防潮、防爆的特征。因此，非常有必要研發(fā)出一種多維度的可穿戴定位設(shè)備，融合多種定位技術(shù)和無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，滿足各種復(fù)雜和惡劣環(huán)境下的用戶地理位置定位，相關(guān)定位數(shù)據(jù)送入遠(yuǎn)程人員及設(shè)備地理位置綜合管理平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人員和設(shè)備在各種工作場(chǎng)景下的綜合管理。
[0005]在現(xiàn)有技術(shù)中，中國(guó)專利公開號(hào)“103983984A”公開了一種定位設(shè)備、可穿戴裝備和定位系統(tǒng)，其公開日為2014年08月13日，但在實(shí)際應(yīng)用中，其存在的主要問(wèn)題在于:1、該專利定位方式單一采用GPS衛(wèi)星定位，一方面不能利用我國(guó)自行研發(fā)的北斗衛(wèi)星定位，另一方面，對(duì)于室內(nèi)及通勤關(guān)口，未提出相應(yīng)的定位方式，因此，不適合于在復(fù)雜的工作場(chǎng)景下，對(duì)人員和設(shè)備的全程、全天候的地理位置跟蹤；2、提高用戶終端的電池續(xù)航能力，直接關(guān)系到人員及設(shè)備地理位置綜合管理平臺(tái)的可用性和實(shí)用性。該專利未提出可穿戴終端和平臺(tái)之間通過(guò)信息交互，由平臺(tái)確定最佳的省電策略的決策方式，其數(shù)據(jù)上報(bào)的靈活性和電池續(xù)航能力受到很大的制約；3、該專利未實(shí)現(xiàn)用戶主動(dòng)告警和網(wǎng)絡(luò)預(yù)警，在使用者處于危急環(huán)境時(shí)，不能及時(shí)提醒用戶及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控人員；4、該專利未涉及可穿戴設(shè)備與平臺(tái)雙向通信的安全處理，不能杜絕非法用戶的惡意接入，存在數(shù)據(jù)通信安全隱患，不適合于在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中的使用。5、該專利未涉及整機(jī)防水、防潮及防爆處理，不適合于高瓦斯、高濕度等惡劣環(huán)境下的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提供一種多維度人員及設(shè)備智能定位可穿戴設(shè)備。本發(fā)明具有高集成度、多維度定位、高穩(wěn)定性、可穿戴性，適用于特定行業(yè)在空曠環(huán)境及室內(nèi)空間、通勤關(guān)口等不同的地理環(huán)境下對(duì)人員和設(shè)備的全程位置定位。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種多維度人員及設(shè)備智能定位可穿戴設(shè)備，其特征在于，包括:
無(wú)線通信模塊:用于采集無(wú)線通信服務(wù)小區(qū)、鄰區(qū)的定位相關(guān)數(shù)據(jù)，并將定位相關(guān)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳送；
北斗/GPS定位模塊:采集、解析北斗/GPS衛(wèi)星信號(hào)，并進(jìn)行位置計(jì)算，輸出經(jīng)瑋度信息;
藍(lán)牙BLE數(shù)據(jù)采集模塊:采集Ibeacon藍(lán)牙信號(hào)的MAC、場(chǎng)強(qiáng)及TxPower ；
WIFI數(shù)據(jù)采集模塊:采集WIFI主機(jī)的MAC及射頻信號(hào)強(qiáng)度；
RFID數(shù)據(jù)采集模塊:采集RFID主機(jī)的ID及射頻信號(hào)強(qiáng)度；
轉(zhuǎn)速和加速度測(cè)試模塊:采集可穿戴設(shè)備運(yùn)動(dòng)的加速度和轉(zhuǎn)速；
(PU模塊:用于整機(jī)管理，包括但不限于與上述各模塊的通信、對(duì)各模塊的控制、位置參數(shù)計(jì)算和位置數(shù)據(jù)成幀及發(fā)送；
電源模塊:用于無(wú)線充放電管理，并進(jìn)行電壓適配，生成上述模塊各自所需的電壓，供各模塊使用。
[0008]所述無(wú)線通信模塊的組成包括:
無(wú)線射頻管理部分:用于與運(yùn)營(yíng)商基站進(jìn)行交互通信；
無(wú)線通信管理部分:用于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的語(yǔ)音、短信、數(shù)據(jù)的通信及管理；
基站參數(shù)測(cè)量部分:用于測(cè)量服務(wù)小區(qū)及鄰區(qū)的LAC、Cl及場(chǎng)強(qiáng)RSSI ;
外部接口部分:用于與CPU模塊的雙向通信連接。
[0009]所述北斗/GPS定位模塊包括:
北斗/GPS信號(hào)采集芯片:用于采集北斗/GPS衛(wèi)星的射頻信號(hào)并解碼；
位置計(jì)算部分:通過(guò)采集到多顆的北斗/GPS衛(wèi)星的射頻信號(hào)解碼結(jié)果，計(jì)算出用戶經(jīng)瑋度信息；
位置信息接口部分:用于與CPU模塊的雙向通信連接，輸出用戶經(jīng)瑋度信息供CPU模塊使用；
AGPS處理部分:用于接收和處理GPS輔助信息。
[0010]所述藍(lán)牙BLE數(shù)據(jù)采集模塊包括:
藍(lán)牙通信BLE芯片:用于接收Ibeacon藍(lán)牙信號(hào)，并與部署的Ibeacon的交互通信； 藍(lán)牙BLE協(xié)議棧部分:用于通信協(xié)議處理、分析和管理；
Ibeacon信號(hào)采集部分:采集搜索到的Ibeacon信源的相關(guān)參數(shù)，送入CPU模塊進(jìn)行位置數(shù)據(jù)成幀處理。
[0011 ] 所述WIFI數(shù)據(jù)采集模塊包括:
WIFI通信芯片:采集所搜索到的WIFI主機(jī)信號(hào)的MAC及射頻信號(hào)強(qiáng)度，供CPU模塊使用；
WIFI通信接口部分:用于與CPU模塊的雙向通信連接，通過(guò)該接口將采集到的WIFI主機(jī)的MAC及射頻信號(hào)強(qiáng)度送入CPU模塊。
[0012]所述RFID數(shù)據(jù)采集模塊包括:
RFID通信芯片:用于接收所搜索到RFID主機(jī)信號(hào)的ID值及射頻信號(hào)強(qiáng)度，供CPU模塊使用；
RFID通信接口部分:用于與CPU模塊的雙向通信連接，通過(guò)該接口將ID值及射頻信號(hào)強(qiáng)度送入CPU模塊。
[0013]所述CPU模塊包括:
CPU芯片部分:用于各模塊配置管理，并將成幀后的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送；
(PU接口部分:用于與各采集模塊的雙向通信連接，獲取各采集模塊的采集數(shù)據(jù)；
CPU管理部分:用于芯片配置管理、BLE協(xié)議棧處理、各芯片測(cè)試數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)成幀發(fā)送處理、程序遠(yuǎn)程升級(jí)、告警處理、通信策略處理、安全處理。
[0014]所述CPU管理部分包括:
整機(jī)芯片配置管理部分:用于各個(gè)模塊芯片的初始化參數(shù)配置管理；
采集模塊參數(shù)獲取部分:用于獲取各采集模塊的采集數(shù)據(jù)；
電池電壓參數(shù)獲取部分:通過(guò)CPU模塊接口，獲取電池供電電壓值，該電壓值上傳到人員及設(shè)備地理位置綜合管理平臺(tái)，供平臺(tái)進(jìn)行策略分析和處理，以便有效提高電池續(xù)航能力；
測(cè)試數(shù)據(jù)成幀發(fā)送部分:用于將數(shù)據(jù)封裝為數(shù)據(jù)幀，并通過(guò)無(wú)線通信模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程發(fā)送；
遠(yuǎn)程升級(jí)部分:用于接收遠(yuǎn)程升級(jí)請(qǐng)求，并接收升級(jí)代碼文件，存儲(chǔ)于CPU中的FLASH內(nèi)，升級(jí)代碼接收完畢并校驗(yàn)無(wú)誤后，將FLASH內(nèi)的代碼更新程序代碼段，然后復(fù)位CPU，實(shí)現(xiàn)程序代碼的遠(yuǎn)程升級(jí)；
告警處理部分:包括用戶主動(dòng)告警部分和網(wǎng)絡(luò)預(yù)警部分；
通信策略處理部分:用于定位方式切換和數(shù)據(jù)上報(bào)模式處理；
安全處理部分:用于注冊(cè)、鑒權(quán)及數(shù)據(jù)幀的加密。
[0015]所述用戶主動(dòng)告警部分:當(dāng)用戶在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)異常情況時(shí)，用于主動(dòng)發(fā)送告警幀信號(hào)，并通過(guò)無(wú)線通信模塊，撥打預(yù)設(shè)的告警電話號(hào)碼，接通此次呼叫，讓預(yù)設(shè)的告警電話端進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境音的拾取。
[0016]所述網(wǎng)絡(luò)預(yù)警部分:當(dāng)遠(yuǎn)程監(jiān)控發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)異常情況時(shí)，用于接收遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)預(yù)警幀，并進(jìn)行告警處理。
[0017]采用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
一、本發(fā)明作為人員及設(shè)備地理位置綜合管理平臺(tái)的定位數(shù)據(jù)采集和傳輸設(shè)備，具有多維度定位數(shù)據(jù)采集處理能力，適合于在空曠環(huán)境下的北斗/GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)采集及室內(nèi)環(huán)境下的無(wú)線通信小區(qū)參數(shù)和BLE、WIFI信號(hào)采集，以及通勤關(guān)口的RFID信號(hào)采集。多維度的定位數(shù)據(jù)的采集和傳輸，實(shí)現(xiàn)