一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器及追蹤方法
【專(zhuān)利摘要】一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器及追蹤方法，涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種小型定位追蹤器裝置及追蹤方法，用于老人、兒童、寵物等的看護(hù)。追蹤器包括電池、控制器，與控制器連接的衛(wèi)星定位模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊，還包括與控制器連接的加速度傳感器模塊和近距離通信模塊，近距離通信模塊可以是藍(lán)牙模塊或Wi-Fi模塊。工作時(shí)，看護(hù)人的智能手機(jī)開(kāi)啟相應(yīng)模塊，如果追蹤器與智能手機(jī)的近距離通信模塊可以通信或追蹤器靜止，則追蹤器不發(fā)送位置信息，否則，追蹤器接收定位信號(hào)，并通過(guò)公網(wǎng)向智能手機(jī)發(fā)送位置信息。采用該方案，可以大大降低追蹤器的功耗，達(dá)到節(jié)能目的，延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器及追蹤方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，尤其涉及一種小型定位追蹤器裝置及追蹤方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在日常生活中，老人和兒童的安全問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視，尤其是外出時(shí)，實(shí)時(shí)掌握老人和兒童的位置，是每個(gè)看護(hù)人的基本要求。當(dāng)人們帶寵物外出時(shí)，也有實(shí)時(shí)了解寵物位置的需求。
[0003]隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步和高性能低功耗處理芯片的推出等，滿(mǎn)足以上需求的穿戴設(shè)備、追蹤設(shè)備已經(jīng)從概念轉(zhuǎn)化成產(chǎn)品，且越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)主要有以下兩種:一種是基于衛(wèi)星的定位，一種是基于移動(dòng)公網(wǎng)基站的定位。基于衛(wèi)星的定位方式是利用設(shè)備上的GPS/北斗定位模塊確定位置，然后將自己的位置信息發(fā)送給看護(hù)終端；基于移動(dòng)公網(wǎng)基站的定位是利用多個(gè)基站和設(shè)備之間距離的測(cè)算距離來(lái)確定設(shè)備位置，然后通過(guò)后臺(tái)服務(wù)器將位置信息發(fā)送給看護(hù)終端。用于被看護(hù)方定位的追蹤器一般體積都比較小，所以不能配置大容量的電池，這就導(dǎo)致追蹤器的待機(jī)時(shí)間短，充電頻繁，使用繁瑣。采用上述兩種方式的設(shè)備都存在功耗大、續(xù)航時(shí)間短的問(wèn)題。
[0005]為了解決節(jié)能問(wèn)題，現(xiàn)在大家基本都是通過(guò)劃定指定區(qū)域報(bào)警和變更上報(bào)頻次的方法，但是這兩種方法節(jié)能的前提是降低了定位追蹤的效果，而且節(jié)能效果并不明顯。
[0006]中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)《CN 202978933 U》公開(kāi)了一種基于藍(lán)牙的追蹤裝置和防丟系統(tǒng)，追蹤裝置使用藍(lán)牙通信方式，功耗低，但該方案只在一定區(qū)域內(nèi)起作用，超出作用區(qū)域，只能報(bào)警，不能確定被追蹤方處在何地。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，保證在公網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)實(shí)施監(jiān)控，同時(shí)實(shí)現(xiàn)追蹤器的節(jié)能，提出了本發(fā)明。
[0008]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器，包括電池、控制器，與控制器連接的衛(wèi)星定位模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊，并且，還包括與控制器連接的加速度傳感器模塊和近距離通信模塊。
[0009]一種追蹤方法，基于上述追蹤器、移動(dòng)公網(wǎng)以及該移動(dòng)公網(wǎng)下的智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)，該方法包括以下步驟:
A、追蹤器開(kāi)啟加速度傳感器模塊，追蹤器和智能手機(jī)開(kāi)啟近距離無(wú)線通信模塊，并匹配雙方通信；
B、追蹤器定時(shí)判斷加速度傳感器是否有運(yùn)動(dòng)信號(hào)，如果有信號(hào)，執(zhí)行步驟D，否則，執(zhí)行步驟C ;
C、追蹤器判斷衛(wèi)星定位模塊或網(wǎng)絡(luò)通信模塊是否開(kāi)啟，如果開(kāi)啟，關(guān)閉衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，轉(zhuǎn)到步驟B;
D、追蹤器判斷近距離通信模塊是否收到智能手機(jī)的信號(hào)，如果收到，轉(zhuǎn)到步驟C，如果沒(méi)有收到，執(zhí)行步驟E ;
E、追蹤器判斷定位模塊或網(wǎng)絡(luò)通信模塊是否開(kāi)啟，如果未開(kāi)啟，開(kāi)啟衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，執(zhí)行步驟F，如果開(kāi)啟，執(zhí)行步驟F ；
F、當(dāng)收到有效定位信息并且網(wǎng)絡(luò)通信模塊工作正常后，追蹤器發(fā)送位置信息，然后轉(zhuǎn)到步驟B。
[0010]在實(shí)際生活中，考慮以下情況:
1、被看護(hù)方在家或長(zhǎng)時(shí)間停留在某一位置時(shí)，看護(hù)人知道被看護(hù)方的位置，此時(shí)追蹤器不必發(fā)送位置信息。
[0011]2、被看護(hù)方外出時(shí)才需要看護(hù)人了解其位置信息。被看護(hù)方外出時(shí)，如果有看護(hù)人陪同，并且是在看護(hù)人的視線范圍內(nèi)，追蹤器也不必發(fā)送位置信息。
[0012]追蹤器發(fā)送位置信息需要衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊同時(shí)工作，停止發(fā)送位置信息可以大大降低追蹤器的功耗，達(dá)到節(jié)能目的。
[0013]為了達(dá)到上述目的，本申請(qǐng)采用了以下技術(shù)手段:
1、使用加速度傳感器來(lái)判斷被監(jiān)護(hù)人是否處于移動(dòng)狀態(tài)。
[0014]2、使用“視距通信”技術(shù)來(lái)判斷被看護(hù)方是否在看護(hù)人的視線范圍內(nèi)。這里的“視距通信”不是傳統(tǒng)意義上的概念。傳統(tǒng)的“視距通信”是兩個(gè)通信裝置間如果沒(méi)有遮擋就可以通信，這里是指“可視距離”，也就是近距離無(wú)線通信。
[0015]目前使用較廣泛的近距無(wú)線通信技術(shù)是藍(lán)牙(Bluetooth)，無(wú)線局域網(wǎng)802.1l(W1-Fi)和紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)。由于實(shí)現(xiàn)追蹤需要使用智能手機(jī)，而藍(lán)牙和W1-Fi是大多數(shù)智能手機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，因此這里使用這兩項(xiàng)技術(shù)手段。新的藍(lán)牙通信模塊的通信距離可以達(dá)到30-40米，民用W1-Fi的通信距離為30米左右，都是視線可達(dá)的范圍，并且不會(huì)距離太遠(yuǎn)。
[0016]采用本申請(qǐng)的技術(shù)方案，當(dāng)被看護(hù)方與看護(hù)方距離過(guò)遠(yuǎn)時(shí)，追蹤器搜索不到看護(hù)人手機(jī)的近距離通信信號(hào)，追蹤器開(kāi)啟衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，開(kāi)始上報(bào)被看護(hù)方的位置信息和其他數(shù)據(jù)，這個(gè)工作模式我們稱(chēng)為“追蹤模式”。當(dāng)被看護(hù)方回家或長(zhǎng)時(shí)間不移動(dòng)時(shí)，加速度傳感器自動(dòng)使追蹤器處于待機(jī)狀態(tài)，關(guān)閉定位和通信模塊，這個(gè)我們稱(chēng)為“靜止模式”。當(dāng)被看護(hù)方移動(dòng)，追蹤器搜索到看護(hù)人的智能手機(jī)發(fā)送的近距離通信信號(hào)時(shí)，關(guān)閉定位和通信模塊，只定時(shí)接收智能手機(jī)的無(wú)線信號(hào)，這個(gè)我們成為“近距離通信模式”。通過(guò)三者之間的相互轉(zhuǎn)換，來(lái)實(shí)現(xiàn)定位追蹤器降低功耗的目的。
[0017]“近距離通信模式”下，追蹤器的功耗不超過(guò)“追蹤模式”下的十分之一。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)，采用該方法，追蹤器的待機(jī)時(shí)間可以增加4到5倍，有效地減少了對(duì)電池進(jìn)行充電維護(hù)的次數(shù)，方便使用。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為追蹤器的組成框圖，
圖2是追蹤方法的邏輯框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]參看圖1，追蹤器包括電池、控制器，與控制器連接的衛(wèi)星定位模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊，加速度傳感器模塊和近距離通信模塊，其中近距離通信模塊可以選擇藍(lán)牙通信模塊或W1-Fi通信模塊；當(dāng)選擇W1-Fi模塊時(shí)，由于追蹤器沒(méi)有或有很少的輸入功能，因此在選擇W1-Fi熱點(diǎn)時(shí)無(wú)法輸入熱點(diǎn)的名稱(chēng)和密碼，這里的解決方案是將熱點(diǎn)名稱(chēng)預(yù)存到追蹤器控制器中，將預(yù)存的名稱(chēng)印刷在說(shuō)明書(shū)或追蹤器上。追蹤器與智能手機(jī)之間的W1-Fi可以不進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，追蹤器只要收到智能手機(jī)的W1-Fi信號(hào)即可，因此，不需要熱點(diǎn)的密碼，進(jìn)一步的，如果需要密碼也可以在追蹤器中預(yù)存一個(gè)密碼并印刷在說(shuō)明書(shū)或追蹤器上。當(dāng)選擇藍(lán)牙通信模塊時(shí)，雙方通信需要設(shè)備的名稱(chēng)和密碼，這里也采用追蹤器中預(yù)存設(shè)備名稱(chēng)與密碼的方式，智能手機(jī)根據(jù)預(yù)存的內(nèi)容設(shè)置。追蹤器還包括連接到控制器的兩個(gè)按鍵，用于設(shè)置追蹤器工作的時(shí)間間隔。
[0021]本發(fā)明中描述的追蹤方法是基于本發(fā)明中提出的追蹤器、移動(dòng)公網(wǎng)以及工作在移動(dòng)公網(wǎng)下的智能手機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)的追蹤方式是追蹤器設(shè)備將位置信號(hào)通過(guò)GPRS等數(shù)傳方式將收到的經(jīng)緯度數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過(guò)處理，將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為易理解的地名信息并發(fā)送給監(jiān)控方。本方法中，如果采用“追蹤模式”，實(shí)現(xiàn)過(guò)程也是上述方法，本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中將上述過(guò)程簡(jiǎn)稱(chēng)為追蹤器發(fā)送位置信息。
[0022]參看圖2，為實(shí)現(xiàn)追蹤器節(jié)能目的，首先追蹤器開(kāi)啟加速度傳感器模塊，開(kāi)啟追蹤器和智能手機(jī)的近距離無(wú)線通信模塊，并匹配雙方通信。匹配過(guò)程如下:
如果采用W1-Fi通信模塊，則智能手機(jī)設(shè)置為W1-Fi熱點(diǎn)，將熱點(diǎn)的名稱(chēng)設(shè)置為追蹤器控制器中存儲(chǔ)的熱點(diǎn)名稱(chēng)，必要時(shí)還要將熱點(diǎn)的密碼設(shè)置追蹤器控制器中存儲(chǔ)的密碼。設(shè)置完成后，如果追蹤器與智能手機(jī)距離足夠近，追蹤器可以收到智能手機(jī)的W1-Fi信號(hào)。
[0023]如果采用藍(lán)牙通信模塊，雙方通信需要設(shè)備的名稱(chēng)和密碼，這里也采用追蹤器中預(yù)存設(shè)備名稱(chēng)與密碼的方式，智能手機(jī)根據(jù)預(yù)存的內(nèi)容設(shè)置。
[0024]設(shè)置完成后，如果追蹤器與智能手機(jī)距離足夠近，追蹤器可以收到智能手機(jī)的藍(lán)牙信號(hào)。
[0025]上述設(shè)置，可以使用手機(jī)的APP完成，以減輕用戶(hù)的操作難度。手機(jī)APP的應(yīng)用已經(jīng)非常普及，這里不再描述。設(shè)備只需設(shè)置一次，智能手機(jī)可以保存參數(shù)，在其后的使用中不必再進(jìn)行上述設(shè)置。
[0026]設(shè)置完成后，追蹤器開(kāi)始下述工作:
步驟B、追蹤器定時(shí)判斷加速度傳感器是否有運(yùn)動(dòng)信號(hào)，如果有信號(hào)，說(shuō)明被看護(hù)方在移動(dòng)，否則，說(shuō)明被看護(hù)方處于靜止?fàn)顟B(tài)。
[0027]如果看護(hù)方處于靜止?fàn)顟B(tài)，說(shuō)明在此之前雙方處于可視范圍內(nèi)或已經(jīng)發(fā)送過(guò)位置信息，此時(shí)追蹤器其他部分不用工作，因此，判斷衛(wèi)星定位模塊或網(wǎng)絡(luò)通信模塊是否處于開(kāi)啟狀態(tài)。由于兩個(gè)模塊是同時(shí)工作的，因此只檢測(cè)一個(gè)模塊的工作狀態(tài)即可。如果處于開(kāi)啟狀態(tài)，由于這種情況下不需要發(fā)送位置信息，關(guān)閉兩個(gè)模塊，追蹤器處于“靜止模式”。然后轉(zhuǎn)到步驟B。
[0028]如果被看護(hù)方在移動(dòng)，追蹤器判斷W1-Fi模塊或藍(lán)牙模塊是否收到智能手機(jī)的信號(hào)。由于有網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)/設(shè)備名的限定，可以保證追蹤器只檢查共同工作的智能手機(jī)的信號(hào)。
[0029]如果收到，說(shuō)明雙方處于可視范圍，追蹤器處于“近距離通信模式”，判斷衛(wèi)星定位模塊或網(wǎng)絡(luò)通信模塊是否處于開(kāi)啟狀態(tài)，如果處于開(kāi)啟狀態(tài)，由于這種情況下不需要發(fā)送位置信息，關(guān)閉兩個(gè)模塊，然后轉(zhuǎn)到步驟B。
[0030]如果沒(méi)有收到，說(shuō)明被看護(hù)方與看護(hù)方距離較遠(yuǎn)，需要追蹤器發(fā)送位置信息。這時(shí)檢查衛(wèi)星定位模塊或網(wǎng)絡(luò)通信模塊是否處于開(kāi)啟狀態(tài)，如果處于關(guān)閉狀態(tài)，開(kāi)啟兩個(gè)模塊。由于衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊從開(kāi)啟到正常工作需要一定時(shí)間，因此要在衛(wèi)星定位模塊收到有效的信息并且網(wǎng)絡(luò)通信模塊接入網(wǎng)絡(luò)后才能發(fā)送位置信息。發(fā)送完成后，轉(zhuǎn)到步驟B。
[0031]追蹤模塊隔一段時(shí)間重復(fù)從步驟B開(kāi)始的過(guò)程，時(shí)間間隔為I分鐘，既每過(guò)I分鐘追蹤器檢查加速度傳感器信號(hào)、檢查W1-Fi或藍(lán)牙信號(hào)等。
[0032]為了使用更加靈活，使用時(shí)可以通過(guò)兩個(gè)按鍵調(diào)整上述時(shí)間間隔。兩個(gè)按鍵分別對(duì)應(yīng)增加時(shí)間間隔和減少時(shí)間間隔，每按一次，可以增加或減少，如30秒。最小的時(shí)間間隔為30秒，最大為10分鐘。
[0033]采用上述方案，如果被看護(hù)方在家，加速度傳感器沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)，追蹤器動(dòng)作很少；看護(hù)人和被看護(hù)方一同外出時(shí)，如果距離很近，追蹤器上的近距離通信模塊和智能手機(jī)上的近距離通信模塊可以通信，追蹤器不用接受衛(wèi)星定位信號(hào)，網(wǎng)絡(luò)通信模塊也不工作；當(dāng)被看護(hù)方長(zhǎng)時(shí)間處于一個(gè)地方不動(dòng)時(shí)，加速度傳感器沒(méi)有觸發(fā)信號(hào)，由于看護(hù)人知道被看護(hù)方的最后位置，追蹤器不用上傳位置信息；只有被看護(hù)方和看護(hù)人處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，兩者間的距離超過(guò)“視距”范圍，且被看護(hù)方有移動(dòng)時(shí)，追蹤器才啟動(dòng)衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊，上傳位置信息。
[0034]不難看出，一個(gè)智能手機(jī)可以同時(shí)對(duì)多個(gè)追蹤器進(jìn)行看護(hù)。
【權(quán)利要求】
1.一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器，包括電池、控制器，與控制器連接的衛(wèi)星定位模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊，其特征在于:還包括與控制器連接的加速度傳感器模塊和近距離通信模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器，其特征在于:所述近距離通信模塊是藍(lán)牙通信模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器，其特征在于:追蹤器的控制器中存儲(chǔ)藍(lán)牙通信模塊的設(shè)備名稱(chēng)和對(duì)應(yīng)的密碼，并將上述內(nèi)容印刷在追蹤器上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器，其特征在于:所述近距離通信模塊是W1-Fi通信模塊，追蹤器的控制器中存儲(chǔ)熱點(diǎn)的名稱(chēng)或熱點(diǎn)的名稱(chēng)和熱點(diǎn)對(duì)應(yīng)的密碼，并將上述內(nèi)容印刷在追蹤器上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種包含近距離無(wú)線通信模塊的追蹤器，其特征在于:追蹤器還包括連接到控制器的兩個(gè)按鍵。
6.一種追蹤方法，基于權(quán)利要求1至5所述的追蹤器、移動(dòng)公網(wǎng)以及該移動(dòng)公網(wǎng)下的智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)，其特征在于該方法包括以下步驟: A、追蹤器開(kāi)啟加速度傳感器模塊，追蹤器和智能手機(jī)開(kāi)啟近距離無(wú)線通信模塊，并匹配雙方通信； B、追蹤器定時(shí)判斷加速度傳感器是否有運(yùn)動(dòng)信號(hào)，如果有信號(hào)，執(zhí)行步驟D，否則，執(zhí)行步驟C ; C、追蹤器判斷衛(wèi)星定位模塊或網(wǎng)絡(luò)通信模塊是否開(kāi)啟，如果開(kāi)啟，關(guān)閉衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，轉(zhuǎn)到步驟B; D、追蹤器判斷近距離通信模塊是否收到智能手機(jī)的信號(hào)，如果收到，轉(zhuǎn)到步驟C，如果沒(méi)有收到，執(zhí)行步驟E ; E、追蹤器判斷定位模塊或網(wǎng)絡(luò)通信模塊是否開(kāi)啟，如果未開(kāi)啟，開(kāi)啟衛(wèi)星定位模塊和網(wǎng)絡(luò)通信模塊，執(zhí)行步驟F，如果開(kāi)啟，執(zhí)行步驟F ； F、當(dāng)收到有效定位信息并且網(wǎng)絡(luò)通信模塊工作正常后，追蹤器發(fā)送位置信息，然后轉(zhuǎn)到步驟B。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種追蹤方法，其特征在于:步驟A中，如果所述近距離無(wú)線通信模塊為W1-Fi通信模塊，則智能手機(jī)設(shè)置為W1-Fi熱點(diǎn)，將熱點(diǎn)的名稱(chēng)或名稱(chēng)和密碼設(shè)置為追蹤器控制器中存儲(chǔ)的熱點(diǎn)名稱(chēng)或名稱(chēng)及密碼。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種追蹤方法，其特征在于:步驟A中，如果所述近距離無(wú)線通信模塊為藍(lán)牙通信模塊，將智能手機(jī)的藍(lán)牙設(shè)備名和密碼設(shè)置為追蹤器控制器中存儲(chǔ)設(shè)備名和密碼。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種追蹤方法，其特征在于:步驟B中所述的定時(shí)間隔為I分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種追蹤方法，其特征在于:當(dāng)控制器收到兩個(gè)按鍵的輸入信號(hào)時(shí)，根據(jù)輸入源不同，延長(zhǎng)或縮短步驟B中所述的定時(shí)間隔。
【文檔編號(hào)】H04W64/00GK104469911SQ201410721686
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】郭磊, 王軍生, 劉榮斌, 李宏偉, 劉航 申請(qǐng)人:中電科衛(wèi)星導(dǎo)航運(yùn)營(yíng)服務(wù)有限公司