[发明专利]一种基于按需唤醒的区域进出监测系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于按需唤醒的区域进出监测系统和方法，系统包括：电子胸牌，识别器，蓝牙信标，数据网关和区域进出监测程序。电子胸牌内嵌无线唤醒电路，平时处于超低功耗休眠状态，当接近识别器时被唤醒，唤醒后电子胸牌能接收蓝牙信标的区域位置广播数据并发送给识别器；识别器内嵌无线唤醒源、蓝牙信标和LoRa节点模块，用于唤醒电子胸牌和接收区域位置数据上传至数据网关；数据网关内嵌LoRa网关模块、WIFI模块和以太网模块，向识别器发送指令和配置数据，并将接收到的数据上传至服务器；区域进出监测程序能够根据用户给出的区域信息生成相应的监测方案。本发明有效解决了系统造价成本高，智能穿戴设备电池续航时间短等问题。

技术领域

本发明涉及物联网定位技术领域，特别是涉及一种基于按需唤醒的区域进出监测系统和方法。

背景技术

目前市面上用于人员室内定位监测的技术主要有两大类，一是蓝牙定位技术，通过测量信号强度进行定位，该技术系统设备体积小、易于集成，但是主要应用于小范围定位，例如单层大厅或仓库。二是超宽带(UWB)定位技术，定位过程中由UWB接收器接收标签发射的UWB信号，通过过滤电磁波传输过程中夹杂的各种噪声干扰，得到含有效信息的信号，再通过中央处理单元进行测距定位计算分析, 该技术功耗低、抗干扰效果好、系统复杂度低、精度高，但是设备成本高。

如何在医院、养老院、学校、办公楼、工厂等场所内架构一套稳定高效且成本价优的人员定位监测系统已成为该领域研究的关键问题。

发明内容

为了解决以上问题，本发明提出一种基于按需唤醒的区域进出监测系统和方法，系统集成蓝牙定位技术、无线传输技术和无线唤醒技术，系统包括：

电子胸牌，内嵌无线唤醒电路，采用区域按需唤醒算法，当被唤醒后开始接收蓝牙信标的广播数据，并将接收到的区域位置数据发送给识别器，当未被唤醒时，电子胸牌处于超低功耗的休眠状态；

识别器，内嵌无线唤醒源、蓝牙信标及LoRa节点模块，根据可配置按需唤醒策略，发送唤醒信号，同时接收被唤醒电子胸牌发送的区域位置数据，并将区域位置数据上传至数据网关，内嵌的蓝牙信标能有效减少外部蓝牙信标的安装数量，节约成本；

蓝牙信标，配有定向天线，对监测区域进行有效覆盖的同时降低射频发射功率，延长使用寿命，安装在监测区域的关键位置，广播区域位置数据；

数据网关，内嵌LoRa网关模块、WIFI模块及以太网模块，用于发送指令及配置数据给识别器，并收集识别器上传的区域位置数据发送至服务器，即使无线密码修改也无需重新配置网关；

区域进出监测程序，能够根据用户给出的区域信息生成相应的监测方案，同时能通过数据网关上报的区域位置信息，结合时间和区域数据计算人员在所需监测区域停留的时间和行动轨迹。

一方面，本发明采用区域按需唤醒算法，其特征在于，电子胸牌与识别器的距离超过设定的有效唤醒距离时，电子胸牌处于休眠状态，待机电流低至纳安级，电子胸牌与识别器的距离小于设定的有效唤醒距离时，电子胸牌被识别器无线唤醒，进入工作状态；

另一方面，本发明运用可配置按需唤醒策略，使用32位二进制编码将电子胸牌进行分组，可以根据设定好的策略对特定组电子胸牌进行按需无线唤醒，而不会对其他组电子胸牌产生影响。

与现有技术先相比，本发明使用按需唤醒的无线触发机制，使电子胸牌的续航能力达到其它方案的5倍以上，大大提高了系统的使用寿命，同时降低了系统内设备频繁维护更换的成本。系统搭建复杂度低，可以有效实现对工作人员的区域定位和行动轨迹追踪，方便管理人员监督管理。

附图说明

图1为本发明系统信号及数据传输示意图；

图2为本发明实施例提供的医院内人员区域监测设备部署示意图。

其中：1为电子胸牌，2为识别器，3为蓝牙信标，4为数据网关。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。