[实用新型]一种面向智能手机的接近关系检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测装置，尤其是一种面向智能手机的接近关系检测装置，主要用于检测智能手机是否位于本装置附近，属于通讯定位领域。

背景技术

接近关系检测作为情景感知（context-aware）计算的一项核心技术，可以广泛应用于智能家居、线上线下融合O2O等应用场景，对于提升用户体验或者改进商家运营效率具有十分重要的意义。如智能家居应用中，通过在门窗附近安装接近关系检测装置，当检测到人在窗户附近时自动打开窗帘，或者当符合条件的人抵达门禁时，自动开启门禁等；O2O应用中接近检测可用于识别哪个消费者在哪件商品处停留了多长时间，完成消费者的线下行为分析。

接近关系检测装置应该能够在相同物理位置处根据需要提供不同的环境语义，例如当用于商品接近检测时，如果相同位置的商品变化时，则该位置处接近关系检测装置的标识ID即对应的环境语义也应做相应的更新调整。

从技术层面来讲，接近关系检测是室内定位技术的一种，相对于传统定位系统关注被定位对象的绝对位置，接近关系检测更关注被定位对象与其感兴趣物体如门窗、商品的相对位置或距离。同时，在接近关系检测系统中，被定位对象与其感兴趣物体间距离较近，且中间没有任何遮挡，这种特性使得接近关系检测更为简单，无需处理复杂多径、遮挡等严重影响定位性能的问题。

现有接近关系检测主要通过条码/二维码扫描、红外、超声、RFID或计算机视觉等技术实现。条码/二维码扫描需要用户主动进行扫码，同时静态二维码无法支持环境语义的动态更新；RFID、红外、超声等接近关系检测技术需要用户携带除智能手机以外的其他装置如RFID卡；计算机视觉存在难以识别用户，成本较高等问题，如果引入人脸识别，则可能面临侵犯用户隐私的风险。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本实用新型提出一种面向智能手机的接近关系检测装置，用于智能手机检测是否位于本装置的0.5m之内，该检测装置提供了WiFi、BLE、磁场三种形式检测信号，能够适配各类智能手机，同时基于网络能够动态改变装置自身标识ID，为智能手机提供不同的环境语义，实现了智能手机的接近关系检测。

为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种面向智能手机的接近关系检测装置，其特征在于，包括WiFi单元、BLE单元、天线单元和磁发射单元，所述WiFi单元内置有MCU微控制器，所述天线单元包括射频开关、第一天线和第二天线，所述射频开关可分别与第一天线、第二天线连接，所述磁发射单元包括全桥驱动电路、可变增益运放和磁线圈，所述全桥驱动电路与可变增益运放连接，所述可变增益运放与磁线圈连接；

所述MCU微控制器分别与磁发射单元的全桥驱动电路、可变增益运放连接，且用于控制全桥驱动电路实现0电平、+电平、-电平和控制可变增益运放的运放增益，所述MCU微控制器与BLE单元连接，且用于控制BLE单元发送数据和发送数据的数据包类型，所述BLE单元和WiFi单元均与天线单元的射频开关连接，且通过MCU微控制器控制射频开关实现WiFi单元与BLE单元之间信号通道的切换；所述接近关系检测装置的检测范围不超过0.5m。

进一步地，所述WiFi单元支持Station与AP两种工作模式，Station模式保证接近关系检测装置作为物联设备能够直接通过WiFi无线路由器按需动态更新自身的标识ID，AP模式用于通过WiFi协议的Beacon帧通过WiFi信号通道对外广播当前的标识ID。

进一步地，所述BLE单元建立BLE安全连接和BLE通告信道，智能手机或Pad通过BLE安全连接动态修改接近关系检测装置自身的标识ID后通过BLE通告信道对外广播携带当前标识ID的通告消息。

进一步地，所述WiFi信号通道Beacon帧和BLE通告信道的通告消息对外广播的广播周期为100ms。

进一步地，第一天线和第二天线为具有不同方向角和增益的天线或是具有相同方向角和增益、但放置方向不同的天线，且工作频段为2.4GHz，所述天线用于发出WiFi/BLE广播信号。

进一步地，所述可变增益运放的增益由WiFi单元通过控制管脚设置，用于实现不同幅度的+电平，-电平；所述磁线圈用于将磁信号以近场形式发送出去。

进一步地，所述磁发射单元仅发送接近关系检测装置自身的标识ID，发送周期为1s；智能手机通过磁力计对磁发射单元发出的近场磁信号进行解调，获得接近关系检测装置自身的标识ID。