近年来随着共享经济、智能监护的热潮,卫星定位的应用领域逐渐扩大,由普通的定位导航设备逐渐演变成位置大数据的搜集设备,在大部分物联网终端设备中,基本都集成有定位装置。但现有的位置数据回传通路都是基于GSM网络的,定位装置功耗高,在使用时都需要频繁充电或配备体积较大的蓄电池。而对某些特殊的物体监管中,安装定位装置的空间有限且无法频繁充电。本文对现有的卫星定位技术和移动网络通信技术以及低功耗技术进行了分析和研究,设计并实现一款微型低功耗定位装置,利用NB-IoT通信技术,进一步降低定位装置的功耗,能够对无源物体的位置数据进行长期采集。定位装置的功耗主要来源于通信模块和定位模块,通信模块的射频单元在无数据交互时仍持续检测信道,定位模块在断电重启时需要持续30秒的星历更新,此时存在很高的峰值电流。针对以上问题,在本方案设计中,将定位装置分为定位模块、通信模块和主控模块。首先在器件选型中选择体积小、功耗低的器件,然后通过电路优化进一步降低功耗。在通信模块的设计中,采用NB-IoT网络,利用PSM工作模式,设计了一种基于CoAP的轻量级通信协议,使其在无数据交互后NAT端口快速回收,及时关闭通信模块的信号接收机,有效减少通信模块在无任务时检测信道的时间。通过优化定位模块的启动方式,使其在睡眠模式下保存星历,有效避免因冷启动搜星所带来的峰值电流。在核心控制模块的设计上,采用双外部晶振方案,进一步降低定位装置睡眠模式下的功耗,并有效地提升了系统的数据处理速度。最后,通过物联网云平台完成定位装置的接入工作,并调用百度地图实现定位数据的可视化。经过对定位装置的性能测量,最终产品的体积小于35*35*10mm,在日发一次数据的情况下,估算能够持续工作2.24年,达到预期的目标。本文设计并实现的微型低功耗定位装置,在体积和功耗上具有一定的优势,能够广泛应用到多种物联网系统中,具有较高的实用价值。