[發明專利]一種基于GPS和Zigbee的室內外定位系統及方法

在審

• 申請號: 201810189764.8
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108535754A
• 公開（公告）日: 2018-09-14
• 發明（設計）人: 倪志斌;安勇;馬定宇;牟榮增
• 申請（專利權）人: 中科院微電子研究所昆山分所
• 主分類號: G01S19/46
• 分類號: G01S19/46
• 代理公司: 北京辰權知識產權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

一種基于GPS和Zigbee的室內外定位系統及方法，所述系統包括：定位終端、Zigbee子網網關節點、Zigbee子網路由節點和數據中心，其中所述Zigbee子網網關節點與所述數據中心進行通信，所述定位終端和所述Zigbee子網路由節點通過所述Zigbee子網網關節點與所述數據中心進行通信。所述定位終端和所述Zigbee子網路由節點間可以相互通信，通信方式為無線通信。所述Zigbee子網網關節點與所述數據中心間利用通信線纜進行通信。本發明的優點是，具有良好的室內外定位功能，并且通過增加了Zigbee子網路由節點與Zigbee子網網關節點，間接的擴大了Zigbee模塊的傳輸距離與覆蓋面積。開關機以及呼救可通過一個按鍵的兩種動作實現，連接網絡以及切換定位方式均為自動完成，對于老年人來說，更加容易操作。

技術領域

本發明涉及定位技術領域，特別是涉及了一種基于GPS和Zigbee的室內外定位系統及方法，用于實現室內外的定位功能。

背景技術

隨著我國人口老齡化程度的逐漸加深，養老問題也日益嚴重，其中機構養老是我國養老方式中較為重要的一種。在機構養老的眾多應用需求中，解決老人在機構園區的室內、室外，及外出的定位問題，是極為必要的需求。

然而，雖然現有的廣泛應用的室內外定位技術已經非常成熟，如GPS定位、北斗衛星定位、基站定位、wifi定位、藍牙定位以及Zigbee定位，但是每種定位技術卻各有其優缺點。以GPS和Zigbee為例，GPS其優點是覆蓋面積大、全天候，當GPS信號良好時，基于GPS的定位裝置其定位精度誤差一般在5米以內，定位精度較高；但是其缺點也尤為明顯，即GPS受地理位置影響較大，當處于地下車庫以及室內時，GPS的定位就會收到相當大的影響，甚至無法進行定位。最長見的基于GPS的移動設備如智能手機，其能夠實現GPS定位的同時，還支持GPRS定位和藍牙定位技術，但是手機類移動設備一來設備價格較高，且GPRS定位效果同樣受手機信號強弱影響，當手機信號較弱時，定位效果不佳；二來藍牙定位技術，相對于手機此類移動設備來說，功耗較高，續航性能差；三來智能手機對于老年人來說，操作較為復雜。此外，Zigbee定位也具有其各自的優缺點，如其具有如低功耗、低成本、網絡容量大、數據傳輸可靠、定位精度高等優點，但是，其又具有傳輸速率低、傳輸距離短、衍射能力弱等缺點，使得其較為適合室內等范圍有限的場所。

發明內容

針對上述內容，根據本發明的一個方面公開了一種基于GPS和Zigbee的室內外定位系統,包括：多個定位終端、多個Zigbee子網、多個web瀏覽器和數據中心，其中所述定位終端可通過多個Zigbee子網與數據中心進行雙向通信，進行室內定位，所述定位終端可直接與所述數據中心進行通信，進行室外定位，所述多個web瀏覽器與數據中心相連，用于對所述定位終端的位置信息進行監控。

優選的，所述Zigbee子網包括：Zigbee子網網關節點和Zigbee子網路由節點，其中，所述Zigbee子網網關節點和所述Zigbee子網路由節點進行無線通信，所述ZIgbee定位終端可與所述Zigbee子網網關節點或Zigbee子網路由節點進行無線通信。

更優選的，所述Zigbee子網網關節點與所述數據中心間利用通信線纜進行有線通信。

優選的，所述定位終端包括：身份識別模塊、第一Zigbee模塊、GPS/GPRS模塊、第一控制模塊、按鍵和LED指示燈，其中所述Zigbee模塊、所述GPS/GPRS模塊、所述身份識別模塊、所述按鍵和所述LED指示燈分別與所述控制模塊相連。

更優選的，所述GPS/GPRS模塊與所述第一控制模塊集合在同一硬件中，在所述第一控制模塊的控制下，所述GPS/GPRS模塊通過所述身份識別模塊接入網絡，并通過GPRS將GPS定位信息發送給數據中心。

優選的，所述Zigbee子網網關節點包括：第二Zigbee模塊、第二控制模塊以及接口模塊。

優選的，所述Zigbee子網路由節點包括：第三Zigbee模塊。