[實用新型]室內(nèi)定位系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720597779.9
• 申請日: 2017-05-26
• 公開（公告）號: CN206908865U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴子健
• 申請（專利權(quán)）人: 嚴子健
• 主分類號: H04W4/33
• 分類號: H04W4/33;H04W64/00;G01S5/02
• 代理公司: 北京易光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11596
• 代理人: 李韻

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種室內(nèi)定位方法以及室內(nèi)定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，室內(nèi)定位技術(shù)發(fā)展有兩個方向：廣域室內(nèi)定位技術(shù)和局域室內(nèi)定位技術(shù)。廣域室內(nèi)定位技術(shù)利用廣域網(wǎng)實現(xiàn)廣域覆蓋的；局域室內(nèi)定位技術(shù)的代表是Wi-Fi、藍牙、ZIGBEE、RFID等定位方案，這些都是承載到局域網(wǎng)中實現(xiàn)局部區(qū)域的覆蓋。廣域室內(nèi)定位技術(shù)通常需要改造基站及手機芯片等設(shè)備模塊，成本巨大、時間周期較長。局域室內(nèi)定位技術(shù)成本較低、周期短，是目前推廣運作較好的選擇方案。而目前的局域室內(nèi)定位事先對室內(nèi)應(yīng)用場景要進行的人工采取數(shù)據(jù)，并且人工形式采集的情況下很不現(xiàn)實，投入的人力、物力和時間成本太高，不切實際，所以只能在室內(nèi)定位場景內(nèi)規(guī)劃好要采集數(shù)據(jù)的有代表性的部分位置點，然后讓人手持終端設(shè)備到室內(nèi)定位場景內(nèi)采集所需要的數(shù)據(jù)點。導(dǎo)致人工誤差較大。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在在室內(nèi)定位場景內(nèi)規(guī)劃好要采集數(shù)據(jù)的有代表性的部分位置點，然后讓人手持終端設(shè)備到室內(nèi)定位場景內(nèi)采集所需要的數(shù)據(jù)點，導(dǎo)致人工誤差較大的問題，提供一種室內(nèi)定位系統(tǒng)。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括藍牙終端、模塊基站、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、監(jiān)控云平臺、合路器、天饋線網(wǎng)絡(luò)和若干藍牙信標，所述天饋線網(wǎng)絡(luò)設(shè)置于定位場所處，所述藍牙信標固定在所述定位場所處，所述藍牙終端與所述藍牙信標通信連接，所述藍牙信標通過所述成網(wǎng)的天饋線網(wǎng)絡(luò)與合路器通信連接，所述合路器的輸出端與模塊基站連接，所述合路器的輸出端還通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)與監(jiān)控云平臺連接。

本實用新型基于藍牙信標的位置指紋定位方法分為離線階段和在線階段。

S1：采集藍牙信標發(fā)射的藍牙信號，建立起藍牙ID和信號強度與定位場景三維坐標系統(tǒng)之間的關(guān)系；

S2：對采集的藍牙ID和信號強度進行處理，在具體實施中，將多次采集的WIFI信號強度利用濾波算法進行處理，這里的濾波算法選擇的是高斯濾波，使得輸出的信號更穩(wěn)定、更平滑，并將處理后的數(shù)據(jù)作為指紋庫的數(shù)據(jù)；

S3：對整個定位場景建立起藍牙ID和信號強度與定位場景三維坐標系統(tǒng)對應(yīng)的位置指紋庫；

S4：對藍牙終端檢測到的原始藍牙ID和信號強度進行濾波處理；將處理后的藍牙ID和信號強度數(shù)據(jù)進行求解向量距離。求解向量距離就是根據(jù)當前的ID和信號強度向量與位置指紋庫中的ID和信號強度向量進行匹配，具體實施中，向量匹配采用使得歐式距離最小的一個小領(lǐng)域范圍內(nèi)，得到一些最佳參考點的位置；

S5：然后再根據(jù)S4求解出的這些參考點的位置計算出定位結(jié)果，具體實施中，采用K近鄰內(nèi)插法進行位置計算，得到定位結(jié)果。

在使用時，所述若干天饋線根據(jù)需要分別設(shè)置于室內(nèi)的固定位置并彼此形成一張網(wǎng)。當藍牙終端進入室內(nèi)時，藍牙終端在移動過程中不斷發(fā)出定位信息。藍牙信標接收藍牙終端的定位信息及采集定位信息，發(fā)送給天饋線系統(tǒng)。天饋線系統(tǒng)根據(jù)所接收定位信息的信號強度以得到藍牙終端的位置信息，進而輸出采集到的位置信息給NB-IOT模塊基站和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，在通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)將這些信息輸出給監(jiān)控云平臺。

本實用新型利用所述藍牙終端發(fā)出一定位信息給藍牙信標，在轉(zhuǎn)化后讓天饋線接收所述定位信息并對所述藍牙終端的位置進行定位，從而實現(xiàn)對室內(nèi)人員的位置進行準確監(jiān)控。

作為優(yōu)選，所述模塊基站為蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)模塊基站。

作為優(yōu)選，所述若干天饋線網(wǎng)絡(luò)中包括若干天線和若干饋線，所述天線將饋線中傳輸?shù)碾姶挪ㄞD(zhuǎn)換為自由空間傳播的藍牙信號，天線還將自由空間傳播的藍牙信號轉(zhuǎn)換為饋線中傳輸?shù)碾姶挪ǎ伨€為電磁波的傳輸通道，天線和饋線之間通信連接。本實用新型中采用NB-IOT網(wǎng)絡(luò)進行傳輸，NB-IOT網(wǎng)絡(luò)即：蜂窩的窄帶物聯(lián)網(wǎng)。采用NB-IOT無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，無需額外增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，能夠減少成本，采用天饋線系統(tǒng)與藍牙信標的位置指紋定位技術(shù)能夠提高定位精度。

作為優(yōu)選，合路器選擇的是雙頻合路器。雙頻合路器為：(TETRA/iDEN/CDMA/GSM)&(DCS/PHS/3G/WLAN)雙頻合路器。

作為優(yōu)選，所述監(jiān)控云平臺包括至少一臺服務(wù)器和至少一個顯示器，服務(wù)器通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)以及合路器與天饋線網(wǎng)絡(luò)相連，服務(wù)器與所述顯示器電連接。通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)上的通信接口將每一藍牙信標采集到的信息傳輸?shù)奖O(jiān)控云平臺上，通訊接口用于將每一物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)亩ㄎ恍畔⑥D(zhuǎn)化為圖形信號并傳輸?shù)奖O(jiān)控云平臺上顯示。