[發明專利]一種無線定位系統

在審

• 申請號: 201410225629.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103974415A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 時珍全
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;G01S5/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于無線定位領域，具體涉及一種無線定位系統法。

背景技術

當今社會，無線定位技術有多種，因為無線定位的區域范圍和使用的場所各有不同，因此無線定位的方式的差別也很大。比如要實現廣域范圍且精度不高的無線定位，可以選擇使用衛星定位。諸如美國GPS定位，俄羅斯“格洛納斯”定位，以及中國的北斗定位。要實現一個較大范圍的區域定位(2-10平方公里)，精度在分米級甚至2厘米以內的定位可以使用差分衛星定位加慣性定位的技術。對于有阻隔的室內環境且要求精度不高的定位，可以采用WLAN加RFID的定位技術。

發明內容

本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的難題，提供一種無線定位系統及方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種無線定位系統，包括待測點和至少三個固定點，所述固定點的位置是已知的；

所有固定點是設置在一個平面上的；

所述待測點通過WIFI網絡分別向各個固定點發送不同的IP控制指令，固定點在接收到來自WIFI網絡的IP控制指令后，向待測點發送超聲波。

所述待測點上安裝有單片機、超聲波發射模塊和超聲波接收模塊；

所述單片機對超聲波發射模塊和超聲波接收模塊進行管理，并進行數據處理；

所述超聲波發射模塊用于發射超聲波；

所述超聲波接收模塊用于接收超聲波。

所述系統進一步包括數據中心，所述數據中心包括數據庫服務器、應用程序服務器和無線交換設備。

數據庫服務器中存儲基礎信息數據和定時采集的位置信息數據，所述基礎信息數據包括地圖信息、已設置的固定點的坐標信息和IP地址，所述定時采集的位置信息包括待測點的IP地址、每次定位的時間和坐標信息；

數據中心的應用程序服務器為服務端開啟監聽服務，待測點為客戶端；在所述應用程序服務器上建立有B/S程序，用戶在終端可通過瀏覽器實時監測待測點的位置信息和行動軌跡。

待測點和數據中心采用TCP/IP方式進行通信。

待測點和數據中心采用TCP/IP方式進行通信、為確保定位數據的送達，采用的是面向連接的TCP協議進行傳送、數據中心的應用程序服務器為服務端開啟監聽服務，待測點為客戶端。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明采用超聲波的無線定位技術，其適用范圍是區域在20*20米的范圍且其精度達到3毫米。與現有的定位技術相比較，本發明方法適用的區域范圍較小且要求無阻隔，提高了精度，降低了成本，為無線定位技術的應用提供了很好的補充。

附圖說明

圖1 是定位原理圖。

圖2 是本發明系統的組成結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述：

本發明的原理如圖1所示，超聲波定位原理與GPS定位原理類似。在需要進行定位的區域內設置至少三個已知位置的固定點分別為O、E、F。圖1中D點為需要被測定位置的點。如果位于D點的待定位物體可以獲得線段DE、DF、DO的距離，根據三點定位原理，可以準確得到D點的位置。本文通過不同頻率超聲波收發的機制測定DE、DO、DF的距離。

已知的多數超聲波定位為反射式定位方式來測定發射源和物體之間的距離，如倒車雷達，室內借助墻壁定位等。本文采用的是多發射源的機制，不采用反射方式。現以DE點之間距離測定為例進行說明。

第一步：D點使用WIFI網絡向E點發送IP控制指令，并記錄指令發送的時間TIME1。

第二部：E點在接收到來自WIFI的IP指令后，向D點發送超聲波。

第三部：D點接受到超聲波信號，并記錄接收到超聲波的時間TIME2。

第四步：D點計算DE的距離，超聲波在空氣中的傳輸速度為：V_空氣＝340米/秒。因此DE之間的距離為：S_DE＝V_空氣*(TIME2-TIME1)。

按照以上四步的做法可以分別使用WIFI網絡下不同的IP指令測量出S_DO＝DO、S_DF＝DF的距離。所有發射和接收頻率都不能相同，以免產生混亂。