[发明专利]一种微型低功耗定位装置

说明书

本发明公开一种微型低功耗定位装置，属于电子信息技术领域。采用NB‑IoT通信技术，结合北斗定位系统完成定位装置的设计，解决了定位装置在体积和功耗上难以突破的问题。该定位装置分为：GPS/北斗综合定位模块、NB‑IoT通信模块、MCU主控模块和电源管理模块，各模块通过MCU主控模块的接口进行数据传输，通过各模块分离工作机制和睡眠模式，可以更好地提升装置的稳定性和续航能力，低频工作模式下能够连续工作2‑3年。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域。具体涉及一种微型低功耗的定位装置。

背景技术

随着生活节奏的加快，物品的位置信息对人们生活的影响更加明显。尤其是近年来共享商品和智能监护快速兴起，定位装置的需求正在逐年增加。另外随着消费节奏的加快，市场更新速度加快，商家对市场的把握难度逐步增大，因此部分商家希望在自己的产品上集成定位装置，能够精确地获取商品的使用地，从而更加准确地把握市场，也可以及时回收淘汰的商品。

目前市场上的定位装置多是采用GSM网络通信，GPS和GSM 基站综合定位技术，功耗较大，不适于对物体的长期追踪，传统的 MSP430微控制器的最低运行功耗也在120uA/MHz，已远落后于现有的低功耗MCU。现有微型定位装置体积在40*40*20mm也只能待机 90天，持续定位3天便需要更换电源，而且信号极其不稳定，智能穿戴等集成有定位功能的产品更是需要频繁充电。

综上所述，现有定位装置在体积和功耗方面仍不能满足市场需求，因此，设计一款体积小功耗低的定位装置变得尤为必要。

发明内容

针对以上现有定位装置的不足，设计一款专门用于对室外物体长期定位监控的微型低功耗定位装置，扩展定位装置的应用市场。根据场景需求，希望定位装置能够在每天发送一次定位数据的情况下持续工作2-3年，具备小体积、低功耗、高稳定性的优点。

为完成上述目标，本发明技术方案如下：

本发明提供一种基于GPS/北斗的微型定位装置，该定位装置分为定位模块、通信模块、MCU控制模块、电源管理模块，每个模块分开设计，使单个模块的体积和功耗都降为最低。其中GPS/北斗定位模块通过陶瓷天线接收卫星信号获取定位信息，等待通信模块唤醒，将数据通过通信模块发送给云服务器，并且定位装置能够接收云平台发送来的指令。

进一步地，所述的定位模块包括GPS/北斗定位芯片，稳压电路，陶瓷天线，其中陶瓷天线用来接收卫星信号，通过GPS/北斗芯片进行定位计算并打包成NMEA协议，通过串口输出NMEA协议包。

进一步地，所述MCU主控模块是连接定位模块和通信模块的核心，采用低功耗系列单片机STM32L，通过IO口控制各模块工作模式，通过计时器控制各模块的休眠时长，通过串口通信管理各模块之间的数据交互，并且为单片机设计两个外部晶振，不同模式下采取不同的晶振工作，提高运算性能的同时，降低睡眠模式下的功耗。

进一步地，所述通信模块主要负责定位数据的发送和服务器指令的接收，通信模块包括稳压电路、SIM卡电路、天线电路，稳压电路采用5V转3.3V降压电路芯片，增加滤波电路，保证供电电路不影响信号线路。SIM卡槽采用SMF05C小型卡槽，减少卡槽所占体积。天线模块采用小型折叠天线，长度较小且能够稳定接收和发送信号。

进一步地，所述定位装置采用定制3.7v锂电池供电，使用SX1308 稳压芯片设计，采用SOT2-3封装，具有小体积的特性，保证电路稳定的同时，给PCB省下更多空间。

进一步地，所述定位装置提前接入物联网云平台，通过平台与服务器进行数据通信，并且通过百度地图API将数据在地图展示。让定位数据更加直观，二次开发更加便捷。