[发明专利]一种基于UWB的低功耗电子标签及低功耗方法

说明书

本发明公开了一种基于UWB的低功耗电子标签及低功耗方法，该低功耗电子标签包括：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。相对于现有的电子标签，本发明具备低功耗、小体积等特点。

技术领域

本发明涉及导航定位技术领域，具体涉及一种基于超宽带(UWB，Ultra WideBand)的低功耗电子标签及低功耗方法。

背景技术

在室内无线定位领域，UWB定位以其具有高精度，抗干扰性能好、低截获能力等技术特点成为定位领域的热点。

基于UWB的定位系统通常由定位基站、电子标签、上位机等组成。电子标签通常由需要定位的人员或者物品佩戴，通过定位系统完成对电子标签的定位，从而完成对需要定位的人员或者物品的定位。

由于电子标签具备的便携性、长寿命的使用要求，通常采用小尺寸的一次性电池或者可充电的电池，这就要求电子标签必须具备低功耗、小体积等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于UWB的低功耗电子标签及低功耗方法，以具有低功耗、便于携带的特点。

为达到上述目的，本发明提供了一种基于UWB的低功耗电子标签，其包括：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。

上述的基于UWB的低功耗电子标签，其中，所述UWB通信模块通过SPI总线与所述MCU模块相连接。

上述的基于UWB的低功耗电子标签，其中，所述UWB通信模块为DW1000芯片及其外围电路。

上述的基于UWB的低功耗电子标签，其中，所述MCU模块为msp430系列单片机及其外围电路。

上述的基于UWB的低功耗电子标签，其中，所述运动感知模块通过I2C总线与所述MCU模块相连接。

上述的基于UWB的低功耗电子标签，其中，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。

上述的基于UWB的低功耗电子标签，其中，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。

上述的基于UWB的低功耗电子标签，其中，所述外部供电接口为Micro-USB接口。

本发明还提供了一种基于UWB的低功耗电子标签的低功耗方法，其中，所述低功耗方法采用上述的基于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；