[实用新型]一种群移动通信系统及其节点机装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种群移动通信系统及其节点机装置，属于移动通信装置技术领域。

背景技术

目前在移动通信中对移动节点的定位技术有以下主要特征：

1、单个节点只有一个无线射频收发模块，多用来传递和交换自身传感器所获得的数据；

2、位置定位只针对单个孤立节点，忽略各个节点之间可能存在的紧密的业务关系；

3、多采用GPS定位系统作为信标或者固定位置节点作为信标来对移动节点进行位置评估，所得到的位置信息为估测信息；

4、移动节点的能耗最小化考虑放在第一位，对位置信息的要求不高；

5、对稀疏相邻移动节点之间的方向性无法预测，只能预测到以一定距离为半径的圆周路径，方位角度的具体信息需要多个移动节点进行估计算法方能推导计算出；

6、目前全部采用全球定位系统（GPS）终端定位最大可以达到25米圆周的定位范围，但GPS无线通信对地面有遮挡物比如桥梁和坑道，则无法完成定位工作，且25米的定位范围对群移动相邻成员之间定向测距精度要求无法达到。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对背景技术的缺陷和不足，提出一种适合在3km范围内，节点机数量为2~26个之间的群组移动场景下，各节点机获知自己在群组中的相对位置以及距离信息的装置。

本实用新型为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种群移动通信系统中的节点机装置，包括用于向节点机装置供电的供电模块、数字指南针模块、两个射频收发模块、微控制单元MCU、存储器单元、开关阵列；其中，

所述数字指南针模块与微控制单元MCU之间采用I²C总线连接；

所述两个射频收发模块、存储器单元分别通过数据总线与微控制单元MCU的I/O端口连接；

所述开关阵列与微控制单元MCU的控制端口连接。

作为本实用新型的群移动通信系统中的节点机装置的进一步优化方案，还包括与微控制单元MCU连接的TFT液晶显示模块。

作为本实用新型的群移动通信系统中的节点机装置的进一步优化方案，还包括与微控制单元MCU连接的扬声器及耳脉接口，所述扬声器及耳脉接口依次通过阻抗匹配电路、模数转换电路与微控制单元MCU连接。

作为本实用新型的群移动通信系统中的节点机装置的进一步优化方案，存储器单元包括静态随机存储器SRAM、闪存Flash，其中所述静态随机存储器SRAM、闪存Flash分别与微控制单元MCU连接。

作为本实用新型的群移动通信系统中的节点机装置的进一步优化方案，两个射频收发模块的天线之间的距离为H=0.16米。

作为本实用新型的群移动通信系统中的节点机装置的进一步优化方案，供电模块包括充电电路和电池，其中充电电路采用振动式充电结构，在移动中产生机械力随时对电池进行充电，并由电池进行供电。

本实用新型还提出一种群移动通信系统，包括N个节点机装置，各节点机彼此之间的距离为直径100米的圆周范围内，其中2≤N≤26。

本实用新型采用以上技术方案，具有以下技术效果：

本实用新型的节点机装置可以对非成员节点机的位置估算，以及成员间障碍物所处位置以及长度的估计数据显示，在群移动场景下进行的测试表明，与单射频收发模块的节点机相比，具备以下技术技术指标：

（1）工作电源 +3.6~5.5V；

（2）工作时电流<100mA，休眠时电流<10mA;

（3）共三个工作频点2.4GHz/915MHz/868MHz；

（4）MAC层工作协议IEEE 802.15.4；

（5）最大数据传输速率：250Kb/s（典型模式），20/40kb/s（替代模式）；

（6）单节点机覆盖范围：0~100m（视距空间无障碍物）；

（7）最大接收灵敏度：－87~－98 dBm（典型模式），－92dBm；

（8）最大发送功率： 0~+5dBm；

（9）单节点机方向性定位精度：<=0.5度（视距无障碍）；<=1度（绕射障碍物）；<=3度（完全障碍物遮挡）；

（10）单节点机距离测量精度：<0.3米（视距无障碍）；<=30米（绕射障碍物）；<2米（完全障碍物遮挡）。

附图说明

图1是本实用新型装置的模块图。

图2是群移动通信系统的工作示意图。