[發(fā)明專利]一種基于磁信號發(fā)射信標(biāo)的室內(nèi)定位系統(tǒng)同步及在線配置裝置與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610406905.8
• 申請日: 2016-06-12
• 公開（公告）號: CN106130678B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃奎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京維智感網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04W56/00;G01S5/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)32204
• 代理人: 王安琪

1.一種基于磁信號發(fā)射信標(biāo)的室內(nèi)定位系統(tǒng)同步及在線配置裝置，其特征在于，包括：設(shè)置在定位服務(wù)區(qū)域內(nèi)的多個定位信標(biāo)、設(shè)置在定位服務(wù)區(qū)域內(nèi)的一個或多個信標(biāo)同步器、定位標(biāo)簽、定位服務(wù)器和智能手機；多個定位信標(biāo)內(nèi)置BLE模塊和LF磁信號發(fā)射模塊，周期發(fā)送攜帶自身發(fā)射功率和標(biāo)示ID的LF磁調(diào)制信號及BLE通告消息，并定時接收信標(biāo)同步器周期發(fā)送的帶有時間同步信息的BLE通告消息，實現(xiàn)不同信標(biāo)的時間基準(zhǔn)與同步器一致；一個或多個信標(biāo)同步器內(nèi)置BLE模塊與以太網(wǎng)接口，周期發(fā)送帶有時間同步信息的BLE通告消息，多個信標(biāo)同步器通過以太網(wǎng)與定位服務(wù)器相連，基于網(wǎng)絡(luò)時間同步協(xié)議NTP將本地時間與定位服務(wù)器周期同步，并接收定位標(biāo)簽通過BLE通告信道返回的定位信息，將定位標(biāo)簽的位置信息存儲至定位服務(wù)器中；定位標(biāo)簽由LF磁信號接收模塊與BLE模塊組成，接收到定位信標(biāo)發(fā)出的磁信號，通過信號解調(diào)解析出其中的定位信標(biāo)ID以及磁信號發(fā)射功率，結(jié)合自身的接收信號強度測量，估計出與當(dāng)前信標(biāo)之間的距離，并將自身ID、定位信標(biāo)ID及距離信標(biāo)的估計值通過BLE信道發(fā)送給信標(biāo)同步器；定位服務(wù)器通過以太網(wǎng)接口與信標(biāo)同步器相連，實現(xiàn)多個信標(biāo)同步器的時間同步，同時接收信標(biāo)同步器發(fā)來的定位標(biāo)簽ID、定位標(biāo)簽所在的信標(biāo)ID以及距該信標(biāo)的距離，從而計算出定位標(biāo)簽當(dāng)前所在位置；智能手機內(nèi)置BLE模塊，通過掃描定位信標(biāo)發(fā)出的BLE通告信息，發(fā)現(xiàn)周圍的定位信標(biāo)，基于BLE數(shù)據(jù)通道對各個定位信標(biāo)的磁信號發(fā)射功率以及磁發(fā)射相對信標(biāo)同步時間的偏移時間進行在線配置，并將定位標(biāo)簽貼附在表面，實時接入并顯示定位標(biāo)簽的檢測數(shù)據(jù)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于磁信號發(fā)射信標(biāo)的室內(nèi)定位系統(tǒng)同步及在線配置裝置，其特征在于，智能手機為4.3版本以上、內(nèi)置BLE模塊的Android手機或4S以上的iPhone手機。

3.一種基于磁信號發(fā)射信標(biāo)的室內(nèi)定位系統(tǒng)同步及在線配置方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)建立系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)：定位服務(wù)器建立并維護定位服務(wù)區(qū)域的空間信息數(shù)據(jù)、電子地圖數(shù)據(jù)與系統(tǒng)中各類設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完成對在線信標(biāo)同步器的時間同步；

(2)定位服務(wù)器與信標(biāo)同步器NTP同步：信標(biāo)同步器啟動后，建立與定位服務(wù)器的連接，并通過NTP協(xié)議完成多個信標(biāo)同步器與定位服務(wù)器的時間基準(zhǔn)標(biāo)定；信標(biāo)同步器發(fā)出帶有時間同步信息的BLE通告消息，監(jiān)測和接收定位標(biāo)簽通過BLE通告信道返回的定位信息，將定位標(biāo)簽的位置信息通過以太網(wǎng)接口發(fā)送并存儲至定位服務(wù)器；

(3)多個定位信標(biāo)時間同步：定位信標(biāo)啟動后，一直監(jiān)聽信標(biāo)同步器的時間同步消息，在監(jiān)聽到時間同步消息后，完成自身時間基準(zhǔn)與信標(biāo)同步器的時間基準(zhǔn)同步；根據(jù)系統(tǒng)配置中的自身發(fā)射功率和發(fā)射時間偏移量，周期性發(fā)送攜帶信標(biāo)自身ID和發(fā)射功率的磁信號；

(4)定位標(biāo)簽獲取位置信息：當(dāng)定位標(biāo)簽進入已啟動的定位信標(biāo)覆蓋區(qū)域內(nèi)，立即接收到定位信標(biāo)發(fā)出的磁信號，通過信號解調(diào)解析出定位信標(biāo)ID以及發(fā)射功率，估算自身到當(dāng)前信標(biāo)的距離，通過BLE信道將自身ID、定位信標(biāo)ID以及距離信標(biāo)的估計值發(fā)送給信標(biāo)同步器；

(5)基于智能手機的在線配置：在系統(tǒng)部署或者運營期間，調(diào)試人員或系統(tǒng)管理者攜帶內(nèi)置BLE模塊的智能手機，對定位信標(biāo)的發(fā)射功率和發(fā)射時間偏移量進行在線配置，對各個信標(biāo)同步器的時間同步消息發(fā)送時間和發(fā)送周期進行配置，同時將標(biāo)簽貼附在智能手機的背面，實現(xiàn)對定位系統(tǒng)服務(wù)區(qū)域內(nèi)的磁信號覆蓋質(zhì)量進行檢測和實時顯示。