[发明专利]一种基于UWB的低功耗电子标签及低功耗方法

权利要求书

1.一种基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，包括：UWB通信模块、运动感知模块、分别与所述UWB通信模块和运动感知模块连接的MCU模块及分别与所述UWB通信模块、运动感知模块和MCU模块连接并供电的电源模块；所述UWB通信模块用于发送和接收UWB信号；所述运动感知模块用于检测佩戴所述低功耗电子标签的人员或物品的运动状态信息并反馈至所述MCU模块；所述MCU模块用于控制UWB通信模块和运动感知模块长期处于睡眠状态并周期性地唤醒，根据运动状态信息调整唤醒UWB通信模块的周期，控制自身进入睡眠状态并周期性地自我唤醒。

2.如权利要求1所述的基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，所述UWB通信模块通过SPI总线与所述MCU模块相连接。

3.如权利要求1所述的基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，所述UWB通信模块为DW1000芯片及其外围电路。

4.如权利要求1所述的基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，所述MCU模块为msp430系列单片机及其外围电路。

5.如权利要求1所述的基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，所述运动感知模块通过I2C总线与所述MCU模块相连接。

6.如权利要求1所述的基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，所述运动感知模块为9轴运动检测模块，其具有3轴数字化陀螺仪、3轴数字化加速度计和3轴数字化磁力计。

7.如权利要求1所述的基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，所述电源模块包括：用于内部供电的可充电电池、用于外部供电和对所述可充电电池充电的外部供电接口、与所述外部供电接口连接的外供电转换电路、分别与所述可充电电池和所述外供电转换电路连接，用于电压转换和供电方式切换的电源转换电路；所述电源转换电路还分别与所述MCU模块、UWB通信模块和运动感知模块相连接。

8.如权利要求7所述的基于UWB的低功耗电子标签，其特征在于，所述外部供电接口为Micro-USB接口。

9.一种基于UWB的低功耗电子标签的低功耗方法，其特征在于，所述低功耗方法采用权利要求1所述的基于UWB的低功耗电子标签，所述低功耗方法包括以下步骤：

通过MCU模块控制UWB通信模块和运动感知模块长期处于睡眠状态，并周期性地唤醒UWB通信模块和运动感知模块进入正常工作状态，以实现功耗的降低；

通过运动感知模块反馈的运动状态信息，进一步调整MCU模块唤醒UWB通信模块的周期，以进一步降低功耗；

通过MCU模块本身进入睡眠状态，并通过定时中断或外部中断周期性地唤醒MCU模块，以使功耗达到最低。

10.如权利要求9所述的基于UWB的低功耗电子标签的低功耗方法，其特征在于，所述运动感知模块以一定的周期检测佩戴所述低功耗电子标签的人员或物品的运动状态信息，并判断是否超过设置的阈值；若超过阈值，判断低功耗电子标签处于快速运动状态，则适当降低MCU模块唤醒UWB通信模块的周期，以保持定位的准确性和连续性；若持续低于阈值，判断低功耗电子标签处于低速运动状态，通过增加MCU模块唤醒UWB通信模块的周期，进而进一步降低功耗。