本实用新型专利技术公开了一种基于能量收集的物资定位管理标签，包括外壳、顶部盖板、墨水屏、主板电路板、充电电池、信号发射装置以及电能转换装置。该基于能量收集的物资定位管理标签利用信号发射装置在处理器的控制下向定位基站UWB模块及接收天线发送UWB定位信号，从而方便对物资进行定位管理；利用电能转换装置将外部能量转化为电能，对充电电池进行充电，从而克服物资定位管理标签大量长期使用时需要人工充电的人力物力二次投入问题；利用墨水屏的特性，只有修改显示内容时才耗电，因此断电后可保留显示画面，减少耗电，同时可防止标签故障时被定位物资信息丢失，有利于物资管理工作稳定进行。稳定进行。稳定进行。
【技术实现步骤摘要】
一种基于能量收集的物资定位管理标签
[0001]本技术涉及一种定位管理标签，尤其是一种基于能量收集的物资定位管理标签。
技术介绍
[0002]基于UWB的定位系统一般由定位基站和定位标签构成，定位基站布设于固定位置，通过测量得到其空间坐标，定位标签安装于被定位的物品、车辆或由人员佩戴，有TDOA、TOF、PDOA等多种定位方法，常用的TDOA定位方法中，由定位标签发射UWB信号，多个定位基站接收后通过UWB信号的到达时间戳解算出定位标签的位置坐标，可达分米级定位精度。在当前各行各业数字化信息化的浪潮之下，高精度位置信息的获取需求日益增强，UWB定位的应用也日益广泛。随着我国工业化及信息化的不断发展，物资仓库的容货量和信息化管理需求也不断增大。
[0003]当前的UWB定位标签产品普遍使用可更换电池的方案或可充电电池的方案，续航时间根据定位频率和发射功率等参数的不同，可达数天至数月，但最终都要更换电池或人工充电，有一定的维护工作量。在物资管理、货箱管理、工具仪器、超市购物车等对定位实时性要求不高且对管理成本比较敏感的定位场景中UWB定位标签不由人员佩戴，无法实现用户主动充电或更换电池，且一般数量大，虽然这种场景下的UWB定位标签平均功耗较低，但每更换一次电池或给电池充一次电也需要消耗一定人力物力，尤其是当UWB定位标签电池电量耗尽速度不一致时，需要有人时常维护，一旦维护不及时会出现标签电量耗尽无法定位的情况。
[0004]能量收集是将环境中存在的光能、机械能、射频能、热能、电磁能、生物化学能、放射能等多种能源捕获并转化为电能的过程。近年来，它已成为多学科融合的一个突出研究领域。目前常用的主要有光能、射频能、温差能、振动能等能量收集方式。考虑物资管理仓库现场的实际环境，在定位基站端上增加射频发射源进行持续能量发射，在定位标签上增加接收电路对此射频源的能量进行持续收集，同时在定位标签端增加光能接收模块对室内照明的光能进行接收转换，以实现对自身电池的补能，虽然通过能量收集获得电能的速度很慢，但物资定位场景对定位频率的要求不高，一般一天一次甚至一周定位一次，实现对物资的定位和盘点即可，这刚好有利于能量收集长时间进行，为基于能量收集的物资定位管理标签长期免充电使用创造了条件。
技术实现思路
[0005]技术目的：提供一种基于能量收集的物资定位管理标签，方便对物资进行定位管理以及克服UWB定位标签大量长期使用时需要人工充电的人力物力二次投入问题。
[0006]技术方案：本技术提供的基于能量收集的物资定位管理标签，包括外壳、顶部盖板、墨水屏、主板电路板、充电电池、信号发射装置以及电能转换装置；主板电路板以及充电电池均安装在外壳内；在主板电路板上设置有处理器；信号发射装置安装在主板电路板
上，且与处理器电连接，用于向定位基站UWB模块及接收天线发送UWB定位信号；在外壳的顶部设置有安装槽；墨水屏安装在安装槽的槽底上，且与处理器电连接；电能转换装置安装在外壳上，用于为充电电池充电；充电电池为处理器以及信号发射装置供电。
[0007]进一步的，外壳包括上壳体以及下壳体；上壳体与下壳体相互固定；在上壳体与下壳体之间夹持有密封圈。
[0008]进一步的，在下壳体的下侧面的两个顶角处设置有单磁铁安装盲孔，另外两个顶角处设置有双磁铁安装盲孔；在下壳体上设置有固定孔。
[0009]进一步的，信号发射装置包括UWB模块以及UWB发射天线；UWB发射天线通过UWB模块与处理器电连接；充电电池为UWB模块供电。
[0010]进一步的，电能转换装置包括光能转换单元以及射频整流单元；光能转换单元包括光能接收板；在主板电路板上设置有光电转换整流电路、充电路径自动切换电路以及能量收集电源管理及充电管理电路；光能接收板安装在安装槽内，用于接收室内照明光源的光能，且通过光电转换整流电路、充电路径自动切换电路以及能量收集电源管理及充电管理电路为充电电池充电。
[0011]进一步的，在外壳上安装有用于罩盖安装槽的顶部盖板；在顶部盖板上设置有与墨水屏位置对应的屏幕透光板以及与光能接收板位置对应的光能转换透光板。
[0012]进一步的，射频整流单元包括射频接收整流天线；在主板电路板上设置有射频整流电路；射频接收整流天线安装在安装槽内，用于接收定位基站射频发射源及天线发出的无线射频信号，且通过射频整流电路、充电路径自动切换电路以及能量收集电源管理及充电管理电路为充电电池充电。
[0013]进一步的，在外壳内设置有FPC电路板；在外壳上设置有磁吸充电接口；在磁吸充电接口上设置有接口磁铁；在FPC电路板上设置有磁吸充电接口电路板触点，磁吸充电接口电路板触点通过触点弹针与接口磁铁导电连接；在主板电路板上设置有磁吸充电管理电路；磁吸充电接口电路板触点通过充电路径自动切换电路以及磁吸充电管理电路与充电电池电连接。
[0014]进一步的，在FPC电路板上设置有与处理器电连接的指示灯以及蜂鸣器；在外壳上设置有多个与蜂鸣器位置对应的蜂鸣器发声孔；在上壳体上设置有密封覆盖各个蜂鸣器发声孔的蜂鸣器防水透声膜。
[0015]进一步的，在FPC电路板上安装有与处理器电连接的用户按键；在主板电路板上设置有与处理器电连接的防拆检测按键；在用户按键以及防拆检测按键上分别安装有移动密封式贯穿外壳的用户按键防水帽以及防拆检测按键防水帽。
[0016]本技术与现有技术相比，其有益效果是：利用信号发射装置在处理器的控制下向定位基站UWB模块及接收天线发送UWB定位信号，从而方便对物资进行定位管理；利用电能转换装置将外部能量转化为电能，从而对充电电池进行充电，当充电速率大于耗电速率时，定位标签可长期免充电使用，从而克服物资定位管理标签大量长期使用时需要人工充电的人力物力二次投入问题；利用墨水屏显示定位标签电量、ID等信息以及被定位物资的名称、二维码等信息，墨水屏的特性是只有修改显示内容时才耗电，因此断电后可保留显示画面，减少耗电，同时可防止标签故障时被定位物资信息丢失，有利于物资管理工作稳定进行。
附图说明
[0017]图1为本技术的爆炸图；
[0018]图2为本技术的结构示意图；
[0019]图3为本技术的立体图；
[0020]图4为本技术的局部爆炸图；
[0021]图5为本技术主板电路板的立体图；
[0022]图6为本技术的硬件框图；
[0023]图中：1、UWB发射天线；2、射频接收整流天线；3、光能接收板；4、磁吸充电接口；12、充电电池；14、墨水屏；15、处理器；16、指示灯；17、蜂鸣器；18、用户按键；19、防拆检测按键；23、蜂鸣器发声孔；24、顶部盖板；25、光能转换透光板；26、屏幕透光板；27、固定孔；28、用户按键防水帽；29、防拆检测按键防水帽；30、单磁铁安装盲孔；31、双磁铁安装盲孔；36、上壳体；37、蜂鸣器防水透声膜；38、接口磁铁；39、触点弹针；40、磁吸充电接口电路板触点；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于能量收集的物资定位管理标签，其特征在于：包括外壳、顶部盖板(24)、墨水屏(14)、主板电路板(44)、充电电池(12)、信号发射装置以及电能转换装置；主板电路板(44)以及充电电池(12)均安装在外壳内；在主板电路板(44)上设置有处理器(15)；信号发射装置安装在主板电路板(44)上，且与处理器(15)电连接，用于向定位基站UWB模块及接收天线发送UWB定位信号；在外壳的顶部设置有安装槽；墨水屏(14)安装在安装槽的槽底上，且与处理器电连接；电能转换装置安装在外壳上，用于为充电电池(12)充电；充电电池(12)为处理器(15)以及信号发射装置供电。2.根据权利要求1所述的基于能量收集的物资定位管理标签，其特征在于：外壳包括上壳体(36)以及下壳体(43)；上壳体(36)与下壳体(43)相互固定；在上壳体(36)与下壳体(43)之间夹持有密封圈(42)。3.根据权利要求2所述的基于能量收集的物资定位管理标签，其特征在于：在下壳体(43)的下侧面的两个顶角处设置有单磁铁安装盲孔(30)，另外两个顶角处设置有双磁铁安装盲孔(31)；在下壳体(43)上设置有固定孔(27)。4.根据权利要求1所述的基于能量收集的物资定位管理标签，其特征在于：信号发射装置包括UWB模块以及UWB发射天线(1)；UWB发射天线(1)通过UWB模块与处理器(15)电连接；充电电池(12)为UWB模块供电。5.根据权利要求1所述的基于能量收集的物资定位管理标签，其特征在于：电能转换装置包括光能转换单元以及射频整流单元；光能转换单元包括光能接收板(3)；在主板电路板(44)上设置有光电转换整流电路、充电路径自动切换电路以及能量收集电源管理及充电管理电路；光能接收板(3)安装在安装槽内，用于接收室内照明光源的光能，且通过光电转换整流电路、充电路径自动切换电路以及能量收集电源管理及充电管理电路为充电电池(12)充电。6.根据权利要求5所述的基于能量收集的物资定位管理标签...
【专利技术属性】
技术研发人员：李冀，王栋，从超杰，刘少军，肖岩，
申请(专利权)人：郑州联睿电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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