[發(fā)明專利]一種協(xié)尋定位物體的無(wú)線裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711476618.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109561062A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡奇雄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔡奇雄
• 主分類號(hào): H04L29/06
• 分類號(hào): H04L29/06;H04W64/00;G01S19/42
• 代理公司: 上海波拓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31264
• 代理人: 楊波

本發(fā)明是一種協(xié)尋定位物體的無(wú)線裝置與方法，包括復(fù)數(shù)個(gè)可移動(dòng)的無(wú)線射頻裝置以一種或多種無(wú)線射頻規(guī)范的通信方式傳遞與接收封包，各無(wú)線射頻裝置傳送/收集距一目標(biāo)無(wú)線射頻裝置的距離數(shù)據(jù)與提供距離數(shù)據(jù)的無(wú)線射頻裝置本身的定位坐標(biāo)，以間接收集定位數(shù)據(jù)的方式達(dá)到定位所述目標(biāo)無(wú)線射頻裝置的目的。可提供不同程度的定位信息，透過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)裝置的分布，散布裝置本身的定位數(shù)據(jù)透過(guò)間接收集無(wú)線射頻裝置的GPS坐標(biāo)等定位數(shù)據(jù)計(jì)算目標(biāo)物的坐標(biāo)達(dá)到尋跡定位功能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及定位技術(shù)，特別涉及一種協(xié)尋定位物體的無(wú)線射頻裝置與方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前定位物體方法主要分為1.)GPS/AGPS定位：接收GPS/AGPS坐標(biāo)信號(hào)定位物體，主要應(yīng)用在戶外GPS/AGPS信號(hào)無(wú)接收問(wèn)題的場(chǎng)合，GPS/AGPS定位以3G/4G SIM卡號(hào)或遠(yuǎn)距無(wú)線射頻(RF)裝置傳送定位物體的GPS坐標(biāo)，但GPS接收器價(jià)格昂貴。2.)無(wú)線射頻定位：目標(biāo)物與事前確認(rèn)室內(nèi)坐標(biāo)的無(wú)線射頻裝置通過(guò)無(wú)線射頻信號(hào)進(jìn)行通訊，無(wú)線射頻定位主要用于室內(nèi)定位。其中，無(wú)線射頻定位根據(jù)無(wú)線射頻技術(shù)的不同分為：a)到達(dá)時(shí)間定位(Timeto Arrive,TOA)，b)到達(dá)時(shí)間差定位(Time-difference to Arrive,TDOA)，c)接收信號(hào)角度定位(Angle of Arrive,AOA)，d)接收信號(hào)強(qiáng)度定位(Receive Signal Strength,RSS)。不同的無(wú)線射頻定位技術(shù)各有各的算法與技術(shù)方法以獲得發(fā)射信號(hào)的目標(biāo)物的相對(duì)坐標(biāo)，有的需要配合無(wú)線射頻技術(shù)與測(cè)距感測(cè)組件一起工作獲得與目標(biāo)物的距離，成本高且很大的限制是監(jiān)測(cè)范圍小布置不方便，目前已有許多beacon信標(biāo)裝置應(yīng)用在防丟器與室內(nèi)定位但都有監(jiān)測(cè)范圍局限定位單向且無(wú)法定位指定的無(wú)線射頻裝置與定位誤差大等問(wèn)題。

短距離的無(wú)線傳輸技術(shù)主流包括WIFI與藍(lán)芽等，是一種短距離以2.4GHz公用無(wú)線頻譜的傳輸通訊規(guī)范，已廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域與手機(jī)上。藍(lán)芽與WIFI和許多其他無(wú)線射頻網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)是1對(duì)1或1對(duì)多的星形網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用在測(cè)距定位上，且已有許多利用RSSI接收信號(hào)強(qiáng)度指數(shù)估算距離與三點(diǎn)定位的應(yīng)用，但礙于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)范還必須以其他網(wǎng)關(guān)裝置以1對(duì)多收集傳遞上TCP/IP網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器達(dá)到遠(yuǎn)距傳送目的再計(jì)算其在固定空間范圍中的相對(duì)位置坐標(biāo)，且端點(diǎn)無(wú)中繼情況下傳送信號(hào)距離有限，由于無(wú)標(biāo)準(zhǔn)提供多對(duì)多的傳輸架構(gòu)從而限制了布置方便性與監(jiān)測(cè)范圍，且端點(diǎn)只傳送本身坐標(biāo)且并無(wú)傳遞其他裝置的坐標(biāo)與裝置與目標(biāo)物的距離的作法更不能指定要監(jiān)測(cè)的目標(biāo)，僅由目標(biāo)直接以信號(hào)接收附近三個(gè)裝置坐標(biāo)與RSS接收強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的距離計(jì)算出目標(biāo)點(diǎn)坐標(biāo)，別的裝置無(wú)法得知目標(biāo)物的坐標(biāo)，因此是一種單向的定位傳送。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明一種協(xié)尋定位物體的無(wú)線裝置與方法提供具備網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)通訊方法的無(wú)線射頻裝置以無(wú)線射頻信號(hào)與網(wǎng)絡(luò)收集相關(guān)定位數(shù)據(jù)如距離、GPS坐標(biāo)與移動(dòng)方位間接達(dá)到尋跡定位物體的功能且能涵蓋廣闊的范圍，對(duì)于無(wú)法采用GPS接收器與攜帶復(fù)雜裝置的情況提供簡(jiǎn)單有效的方法解決布置復(fù)雜與范圍小的問(wèn)題，協(xié)助使用者解決擔(dān)心家人與寵物遺失難以定位的問(wèn)題。本發(fā)明一種協(xié)尋定位物體的無(wú)線裝置與方法，采取不同的做法為了讓無(wú)線射頻裝置彼此間能夠通訊不被使用的無(wú)線射頻網(wǎng)絡(luò)規(guī)范所限制，以軟件定義網(wǎng)絡(luò)方式定義網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)傳輸層則以多數(shù)無(wú)線射頻規(guī)范都支持的廣播傳送與掃描接收封包數(shù)據(jù)，例如藍(lán)芽裝置定義的廣播與掃描模式、WIFI裝置間組成Ad-hoc臨時(shí)隨意無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳送與接收封包，在不變動(dòng)原無(wú)線射頻軟硬件的情況下讓無(wú)線射頻裝置能夠支持網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)達(dá)到多對(duì)多與遠(yuǎn)距通訊，同時(shí)運(yùn)用訊號(hào)輻射特性讓遠(yuǎn)距裝置經(jīng)由累加得到與目標(biāo)裝置的距離克服目前都需裝置本身要有坐標(biāo)限制。如果是室內(nèi)定位的應(yīng)用透過(guò)網(wǎng)絡(luò)收發(fā)站所在樓層與GPS坐標(biāo)收集傳送自身與目標(biāo)的定位信息不僅無(wú)線射頻目標(biāo)裝置能夠知道自身在室內(nèi)的樓層與坐標(biāo)，任一網(wǎng)絡(luò)收發(fā)點(diǎn)都能夠追蹤定位特定目標(biāo)，如果是室外定位的應(yīng)用透過(guò)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)收集各動(dòng)靜態(tài)無(wú)線射頻裝置的GPS坐標(biāo)與距離達(dá)到追蹤定位特定無(wú)GPS接收器或無(wú)3G/4G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線射頻目標(biāo)裝置，且任一連網(wǎng)的無(wú)線射頻網(wǎng)絡(luò)裝置都能夠追蹤定位特定目標(biāo)。