[实用新型]基于光能采集的NB-IoT智慧学生卡及其系统

说明书

本实用新型涉及光能供电和通信技术领域，其公开了一种基于光能采集的NB‑IoT智慧学生卡及其系统，解决传统技术中的智慧学生卡存在的充电麻烦，定位容易受环境影响的问题。学生卡包括外壳和封闭在外壳中的电路板，所述电路板上设置有NB‑IoT模组、卫星定位模块、WIFI模块、加速传感器模块、电池模块以及充电控制模块；所述卫星定位模块与NB‑IoT模组通过串口通信，所述WIFI模块以及加速度传感器模块与NB‑IoT模组通过I2C通信，所述电池模块为电路板上的各个模块供电；所述充电控制模块与电池模块电连接；所述外壳上设置有太阳能板以及紧急求救按钮，所述太阳能板的输出端与充电控制模块电连接；所述紧急求救按钮的输出信号连接NB‑IoT模组。

技术领域

本实用新型涉及光能供电和通信技术领域，特别涉及一种基于光能采集的NB-IoT智慧学生卡及其系统。

背景技术

随着R14版本NB-IoT(窄带物联网)芯片的量产以及运营商NB-IoT网络的正式商用，基于NB-IoT技术的应用会井喷式增长；NB-IoT技术的典型优势在于低功耗、广覆盖、大连接和低成本的巨大优势。

目前，有商家开发出基于NB-IoT通信的智慧学生卡在保持原有对学生的管理功能的基础上，还具有紧急求救功能，比如：当学生遇到紧急情况时，可以通过学习卡上的一键求助按键触发求救信息，该信息通过NB-IoT通信上传至运营商平台，同时上传学生当前的实时位置信息，由运营商平台将求救信息和学生当前的实时位置信息发送给绑定该学生卡的家长手机终端上。

为了节约更换电池的成本，目前智慧学生卡采用设置充电接口对锂电池充电的方式提供电源，随着功能的不断扩展，学生卡的功耗也越来越高，待机时间也越来越短，频繁充电较为麻烦，特别是在忘记充电时造成智慧学生卡无法提供相应功能；此外，目前的智慧学生卡通常采用北斗或者GPS定位，如果被定位的目标处于室内或受室外天气影响，则往往无法追踪到其准确位置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提出一种基于光能采集的NB-IoT智慧学生卡及其系统，解决传统技术中的智慧学生卡存在的充电麻烦，定位容易受环境影响的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

基于光能采集的NB-IoT智慧学生卡，包括外壳和封闭在外壳中的电路板，所述电路板上设置有NB-IoT模组、卫星定位模块、WIFI模块、加速传感器模块、电池模块以及充电控制模块；所述卫星定位模块与NB-IoT模组通过串口通信，所述WIFI模块以及加速度传感器模块与NB-IoT模组通过I2C通信，所述电池模块为电路板上的各个模块供电；所述充电控制模块与电池模块电连接；

所述外壳上设置有太阳能板以及紧急求救按钮，所述太阳能板的输出端与充电控制模块电连接；所述紧急求救按钮的输出信号连接NB-IoT模组；

所述NB-IoT模组用于在室外模式下控制卫星定位模块进行卫星定位，并采用NB-IoT通讯获取AGPS数据辅助卫星定位；在室内模式下室内通过NB-IoT基站获取粗略位置数据，通过WIFI模块获取室内定位数据，并结合加速度传感器模块记录的运行轨迹进行复合定位；以及用于在紧急求救按钮的触发下，通过NB-IoT通讯发出求救信号和当前定位数据。

作为进一步优化，所述外壳的壳体上部位置设置有用于穿过挂绳的通孔。

通过在外壳上设置通孔，便于利用通孔穿过挂绳，从而使得学生卡携带更方便。

作为进一步优化，所述外壳的壳体下部位置设置有用于通过电源适配器为电池模块充电的充电接口。

本方案中，在外壳上保留了通过电源适配器充电的充电接口，从而便于在太阳光不充足的时候通过电源适配器为电池模块充电。

作为进一步优化，所述电池模块为锂电池。