# 介绍
智能工卡是一种基于 Lora/NBIOT 传输的智能硬件,其内置运动、蓝牙、GNSS 等多种传感器,再结合外置的蓝牙信标,既能用作室内室外人员定位的追踪器,也能用作资产位置管理的蓝牙网关,能够为用户提供最高 3 米精度的位置服务。相比其它方案,工卡和信标相结合定位的方案具有成本低廉、部署方便、待机时间长等优点,适合于对定位精度较高的场景。
# 工作原理
工卡默认工作方式为追踪器,其基本工作原理是,内置运动传感器时刻检测携带者的运动状态,当检测到运动时就开启蓝牙扫描,若无法扫描到蓝牙则开启 GNSS 定位,蓝牙、GNSS 等信息通过 Lora 上传到基站,基站再转发到用户服务器。用户服务器根据工卡上报的信息确定工卡携带者的位置,若为 GNSS 经纬度信息,则可以直接对应到室外地图上,若为信标列表,则根据信标部署在室内地图上的位置间接确定工卡携带者的位置。
提示
由于低功耗 Lora 通信的特殊性,服务器对设备的配置参数、命令必须当设备主动发送数据时才能下发,所以若设备一直处于静止状态,下行数据只能跟随周期性上报的心跳消息下发,若心跳消息周期较长,则下行数据会有较长的延迟。
# 工作模式之移动定位器
工卡静止时工作电流在 17 微安左右,处于低功耗工作状态,若携带工卡行走,加速度传感器便会检测到运动,运动步数超过预定义的范围(默认 10 步,参数可调)就开启蓝牙扫描功能,如果扫描到周围的部署在固定地方的蓝牙定位信标,就选择最多三个信号最强的信标并上报。定位算法可采用区域定位或三点定位,区域定位选择信号最强的信标位置即为工卡的位置,三点定位利用信号强度计算出工卡和信标的距离,再计算出工卡的实际位置。 在工卡运动过程中,蓝牙的默认启动扫描周期是 10 秒钟,周期从 5 秒到 12 小时可调。如前所述,工卡的运动步数在一个蓝牙周期内达不到启动门限时,蓝牙将不会启动,但若连续几个周期之后,总步数始终无法达到门限,蓝牙也将启动扫描。此周期数默认为 3,0 到 7 可调,若设置为 0,则忽略步数门限,每个周期都启动蓝牙扫描。
信标扫描类型 默认情况下,工卡只扫描定位信标和告警信标,可以将其设成也扫描资产信标。需要注意的是工卡作为定位终端工作时,蓝牙扫描持续时间为 1 秒钟,而资产信标由于体积的限制,一般电池容量较低,默认每 5 秒钟广播一次。此时扫描资产可能出现不及时的现象,延迟会随着周围工卡数量的增多而降低。
提示
不同信标是通过 UUID 区分的,默认的信标 UUID 如下图所示。
信标类型 | UUID |
---|---|
定位 | EFE49FA5F2BF48FF89F1AFCD8A7B5E81 |
资产 | DBE091B9EE34421BB3EDD274C045D9A3 |
告警 | 545EF5EE26B747D2AE0CAD65659E1BAC |
其中,告警 UUID 不可更改,设备只支持上图的 UUID,对于定位和资产类型的 UUID,用户可以在设备中分别配置最多 5 种其它类型的 UUID,这样可以方便用户引入其它类型的信标。
安全社交距离 工卡处于追踪器模式时,不管是否处于静止状态,都可以周期性切换成信标模式。工卡扫描到周围存在其它工卡的话,通过 Lora 上报信标信息,同时可根据配置触发声音、震动等报警。这种模式能够精确地统计不同工卡携带者的接触时间和时长,并且在距离过近时触发声音和震动报警,从而保持合理的社交距离。需要注意的是 470 设备不含震动装置。
提示
当设备作为信标工作时,UUID 为 531811F50CAE4341BEBAF6B16B651D6C。
# 工作模式之蓝牙网关
工卡可以配置为资产管理模式,配置方式为将自动上报模式打开,步数门限设成 0,关闭 GNSS 上报。资产管理基本工作原理是,将工卡部署于资产所在的区域,周期性开启蓝牙扫描功能,如果扫描到部署在资产上面的信标,则通过 Lora 上报信标信息,每次最多可上报 50 个设备。若资产位置发生移动,则可能被其它工卡扫描到,服务器可根据不同的工卡所在的位置确定当前资产所在的位置。可管理的资产包括但不限于电脑、打印机、示波器等各种有定位需求的物体。
提示
工卡作为蓝牙网关工作时,若要长时间工作,需要外接电源,或者根据资产管理的需要调节扫描周期以延长工作时间。
# 常用操作
SOS 报警 连按 5 次按键可触发 SOS 告警,告警成功产生后,蜂鸣器响一声,红灯闪烁,服务器收到后需发送确认消息,否则设备每 10 秒重发一次,确认后红灯熄灭,绿灯闪烁。此时平台管理员任意需再次通过下行命令解除 SOS,否则绿灯持续闪烁。用户也可通过重启设备解除报警。
危险区域 当设备扫描到危险告警信标时,蜂鸣器将连续响三声,然后每 10 秒发送一次告警信息,直到设备离开危险区域。
开机 关机状态下,长按按键三秒,蜂鸣器响一声,绿灯亮,松开再长按三秒开机,开机时,LED 灯闪烁三次,蜂鸣器响一声。
关机 工卡开机后无法通过按键关机,只能通过命令远程关机,收到关机命令时,蜂鸣器响三声,红灯常亮三秒然后熄灭。
提示
当设备由于低电量关机后,无法通过按键再次开机,为设备充电后,设备自动开机。
重启 开机状态下,长按按键三秒,LED 灯闪烁三次,蜂鸣器响一声,设备重启。
充电 设备通过 5V Micro 口 USB 充电,充电过程中红灯闪烁,电充满后,红灯常亮,充满电大约需要 3.5 小时。
状态查看 通过按键可以检查设备状态。设备正常工作时,按下按键,LED 灯亮,其中,电量大于 70%时,绿灯闪一次;电量大于 40%,红灯绿灯同时闪一次;电量小于 40%,红灯闪一次;电量低于 20%时,红色 LED 每 10 秒闪烁一次。