基于LoRa的低功耗GNSS定位管理系统的设计与实现

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随着物联网时代的来临,定位技术在人们生活中的起到了越来越重要的作用。在所有定位技术中,GNSS定位技术具有全时段、全地形的特点,应用最为广泛。为加快定位速度、降低定位功耗,GNSS模组一般采用A-GNSS技术辅助定位。经过调研,市面上的A-GNSS定位模组存在以下不足:(1)定位模组使用3G/4G网络传输星历数据或定位结果,不仅射频、待机功耗较高,而且资费较贵;(2)定位模组多处于单机模式,用户需要自行开发针对该模组的管理平台,提高了用户的管理成本。针对上述问题,本文调研了市面上技术成熟的低功耗网络,提出了一种基于Lo Ra的低功耗GNSS定位管理系统。系统由定位模组和云平台组成,通过Lo Ra组网实现星历数据和定位数据传输。Lo Ra的功耗低、传输距离远,无需额外支付网络资费。系统采用云端协同定位方案,由云平台承载模组的位置计算,有效地降低了星历数据大小、定位时间以及定位功耗。定位模组选择JEDI-200作为定位模块、ASR6502作为MCU和射频模块,设定工作在Class B模式。定位模组既可单独使用,也能外接MCU实现二次开发。云平台使用Springboot+Redis+My SQL开发,利用Dubbo、Rabbit MQ中间件实现分布式部署,以提高并发处理能力。根据需求,平台实现了设备管理、星历分发、位置结果计算三大功能,并提供了易于操作的设备管理界面,用户可通过界面执行对定位设备的状态查询、位置查询、轨迹查询、一键定位、参数修改等操作。本文分别对定位模组和云平台进行了测试。经过测试,模组的定位精度为10m RMS,单次定位时间为2.37s,单次定位能耗为101.76m J,与同类产品相比提升明显;云平台功能正常,能够为用户提供便捷的设备管理服务。本系统各项功能指标满足预期,适用于以低功耗著称的物联网行业。
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