[发明专利]一种户外实时定位通讯系统

说明书

技术领域

本发明属于无线传输领域，具体涉及一种户外实时定位通讯系 统。

背景技术

近年来，在户外群体活动(如旅游、徒步、骑行等)中，时常 发生人员走散、迷路甚至失踪等事件。2014年3月20日，崂山一驴 友失踪五天，家属查看景区监控未见身影。2014年8月中旬，5位 驴友在网上相约集体前往黑竹沟景区探险，在景区迷路，3名驴友失 联，至今下落不明。2015年5月9日，8名游客被困龙洞风景区， 救援队伍上山搜救四次，失踪的8名游客仍未找到。频繁发生的户 外意外事故给安全问题敲响了警钟。

分析目前国内户外群体活动的发展现状，由于在户外活动如旅 游、户外探险中，通讯信号时有时无，致使个体在出现事故时因不 能得到及时营救而发生意外。目前用于户外活动的定位设备主要有 手持导航仪、电话手表等。手持导航仪由于仅仅可以定位使用者自 己，无法对他人进行定位，且无法实现通讯，在个体迷路时也无法 实现群体间的沟通互助，在群体户外活动中也不能很有效地解决安 全问题。电话手表在无网络信号时也无法实现定位功能。

ZigBee是用于近距离、低复杂度、自组织、低功耗、高数据速 率和低成本应用的无线连网标准，并且是一种具有广泛工业支持的 开放标准，由不同的制造商制造的ZigBee设备能相互操作。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种户外实时定 位通讯系统，能够应用于户外群体活动的实时定位和实时通信，即 使在无第三方网络支持的情况下，也能保证户外群体内的互联互通。

为实现上述目的，本发明所设计的户外实时定位通讯系统，包 括至少一个手环和网关，每个手环包括手环本体、分别设置于手环 本体内的手环ZigBee模块和手环GPS模块、分别设置于手环本体表 面上的报警按钮和报警显示单元、及设置于手环本体内向手环供电 的手环电源模块，手环GPS模块、报警按钮和报警显示单元分别与 手环ZigBee模块相连；所述网关包括处理器、与处理器相连的网关 ZigBee模块、与网关ZigBee模块相连的网关GPS、通过网关蓝牙模 块或网关WIFI模块与处理器相连的网关携带者的移动终端，以及给 网关供电的网关电源模块；

每个手环ZigBee模块与网关ZigBee模块共同组建通讯局域网， 手环GPS模块和网关GPS模块分别用于获取手环携带者和网关携带 者的位置信息，手环ZigBee模块用于接收手环GPS模块和报警按钮 发送过来的数据信息，网关ZigBee模块用于接收各手环ZigBee模 块和网关GPS模块发送过来的数据信息，处理器用于处理网关 ZigBee模块和网关携带者的移动终端发送过来的数据信息。

进一步地，所述手环GPS通过手环蓝牙模块与手环携带者的移 动终端相连。

进一步地，所述报警显示单元包括LED灯、振动器和蜂鸣器中 的至少一种，LED灯、振动器和蜂鸣器分别与手环ZigBee模块相连。

进一步地，所述手环本体包括手环上段本体和手环下段本体， 手环上段本体和手环下段本体通过铰链相连接。

进一步地，所述网关还包括与处理器相连的SD卡模块，SD卡 模块通过3G模块与Internet相连。

进一步地，所述处理器采用的是STM32处理器，网关WIFI模 块的CE脚、SO脚、SI脚和SCK脚分别接STM32处理器的73脚 PB12、75脚PB14、76脚PB15及74脚PB13；网关蓝牙模块的RX 脚和TX脚分别接STM32处理器的70脚PB11及69脚PB10。

进一步地，所述网关ZigBee模块和所述每个手环ZigBee模块通 过以下方式进行抗同频干扰：

空闲信道评估技术、或动态信道选择技术、或信道算法技术、 或直序扩频技术、或跳频扩频技术、或应答重传和帧缓存技术。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、GPS对个体用户进行实时定位，通过ZigBee、蓝牙以及3G 通讯之间的数据交换，保证户外活动中人员的位置信息可以由亲属 或朋友实时查询；

2、在一些情况恶劣的自然环境下，可能是3G/4G、GPS信号盲 区，利用ZigBee自身作为定位锚点仍可实现网内互通与定位；

3、可记录并通过数据交换上传个体的行走轨迹，便于找回户外 活动中走失的个体；