CN103823230A - 一种室内定位***及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种室内定位***及其使用方法,该室内定位***,包括无线网络接入点或无线网络、定位服务器和定位终端，还包括定位标签；定位标签中事先写入所处在位置的基本信息，且设置在室内关键节点处，对标识对象进行识别监控和跟踪定位；定位终端采用可读取信息设备，其通过扫描附近的定位标签，并将定位标签所承载的位置信息通过无线网络传输至后台的定位服务器，获得位置信息；其能够解决现有的室内定位技术及其***所存在的定位精度较差、适用范围受限和建设成本较高的问题，能够满足实际室内定位工作的需要。

Description

一种室内定位***及其使用方法
技术领域
本发明属于位置定位及监控技术领域,涉及一种室内位置定位***及其使用方法,尤其涉及一种集成无线通讯、基站定位和惯导定位等技术，且实现人员、物体等在室内空间中位置定位及监控的室内定位***及其使用方法。 
背景技术
随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，在室外环境下，基于全球卫星导航***（GNSS）的全球定位***（GPS）或北斗星定位***已经可以满足一定的室外定位需求,尤其在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中，常常需要确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息，但是由于存在受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件等限制的问题，现有的定位方式还不够完善。在现实工作、生活中的定位、导航需求情形很多，比如在大型商场里面借助室内导航快速找到出口、电梯，家长用来跟踪小孩的位置避免小孩在超市中走丢，房屋根据住户的位置打开或关闭电灯，商店根据用户的具***置向用户推送更多关于商品的介绍等等，可见其需要更进一步的发展和应用，以满足实际情况的需要。 
现有的GPS作为目前应用最为广泛的定位技术,当GPS接收机在室内工作时，由于信号受建筑物的影响而大大衰减，定位精度也很低，要想达到室外一样直接从卫星广播中提取导航数据和时间信息是不可能的,其缺点是定位信号到达地面时较弱，不能穿透建筑物，而且***终端的成本较高。 
现有的红外线室内定位技术是通过红外线IR标识发射调制的红外射线，然后通过安装在室内的光学传感器接收进行定位具有相对较高的室内定位精度，但是由于光线不能穿过障碍物，使得红外射线仅能视距传播且受灯光影响大，直线视距和传输距离较短,以上两大主要缺点使得其室内定位的效果很差,甚至不能正常工作。 
现有的超声波定位技术主要采用反射式测距法，通过三角定位等算法确定物体的位置，即发射超声波并接收由被测物产生的回波，再根据回波与发射波的时间差计算出待测距离，但是由于超声波受多径效应和非视距传播的影响很大，同时需要大量的底层硬件设施投资，所以成本太高。 
现有的蓝牙定位技术是通过测量信号强度进行定位,其作为一种短距离低功耗的无线传输技术，通过在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网的主设备，就可以获得用户的位置信息,其主要不足在于仅限于小范围定位应用，蓝牙器件和设备的价格比较昂贵，而且对于复杂的空间环境，蓝牙***的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。 
现有的射频识别定位技术其难点在于理论传播模型的建立、用户的安全隐私和国际标准化等问题,其存在作用距离近，不具有通信能力，而且不便于整合到其他***之中的缺陷。 
综上,现有的室内定位技术及其***多存在定位精度较差、适用范围受限和建设成本较高的问题，为此，需要一种能够解决上述问题的室内定位***及其使用方法，以满足实际室内定位工作的需要。 
发明内容
本发明的目的在于，提供一种室内定位***及其使用方法,以解决现有的室内定位技术及其***所存在的定位精度较差、适用范围受限和建设成本较高的问题，满足实际室内定位工作的需要。 
为实现上述目的，本发明一方面提供一种室内定位***,包括无线网络接入点或无线网络、定位服务器和定位终端，还包括定位标签；所述定位标签中事先写入所处在位置的基本信息，且设置在室内关键节点处，对标识对象进行识别监控和跟踪定位；所述定位终端采用可读取信息设备，其通过扫描附近的定位标签，并将定位标签所承载的位置信息通过无线网络传输至后台的定位服务器，获得位置信息。 
可以优选的是，所述定位标签采用电子标签，所述电子标签中事先写入所处在位置的坐标信息。 
还可以优选的是，所述电子标签贴在室内关键节点位置处，或所述电子标签安装在室内关键节点附近的墙壁上，所述电子标签在实现室内定位过程中作为最基本的信息载体，准确识别出标示物，并获取其相关信息。 
还可以优选的是，所述标识对象选为固定的柱子、墙壁、电梯或相关人员。 
还可以优选的是，所述电子标签、定位终端与定位服务器之间通过无线网络进行实时交互的同步数据采集，实现***参数配置和数据传输；所述同步数据采集的同步误差<1毫秒。 
还可以优选的是，所述数据采集完成后，该***自动地通过无线网络把采集到的数据传输回后台的定位服务器的数据中心。 
还可以优选的是，所述定位服务器装有软件，且通过图形化的操作界面，在显示资产分布或人员移动区域地图上迅速检测、找寻到目标对象。 
还可以优选的是，所述无线网络接入点采用无线局域网接入点（AP），或所述无线网络采用GPRS无线网络。 
还可以优选的是，所述定位终端采用手机或掌上电脑（PDA）。 
为实现上述目的，本发明另一方面提供一种室内定位***的使用方法，在某一个位置需要获知位置信息时，采用以上任一所述的室内定位***，通过定位终端来扫描自己附近的定位标签，再通过无线网络接入点或无线网络连接定位服务器，然后获得位置信息。 
与现有技术相比，本发明具有以下优点： 
本发明的室内定位***及其使用方法，其通过采用电子标签识别技术扫描获知位置地理位置信息，即通过采用非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的目的，巧妙创新性的整合了GPS网络技术、无线通讯技术和计算机技术的优势，既可以提供较好的精度和响应速度，又可以覆盖较广的范围，实现无缝精确的定位，还能够通过对数据采集节点的数据进行分析，实现对异常位置的精确定位；同时节省了***的使用和维护成本；节省数据流量的费用。 
本发明的室内定位***及其使用方法，其适用于公共安全和应急响应，能够在紧急情况下使得求救人员被救援人员精确定位到，如定位到所在建筑物的位置，或者是所在楼层或者房间号；其还能够应用于手机购物，移动电子商务，个性化广告/优惠信息，定位导览等，如解决如下问题：该筑物内有什么东西，该公室的周围是谁，使用者的车位于下停车场什么位置，超市里的牛奶在什么位置，大型商场里面最近的餐馆在哪里，怎么去那里等；其还能够用于大型建筑物应急疏散，公共安全及灾后救援等重大应急情形，其突破了基于无线与传感网的大型复杂环境室内定位***，实现了高精度室内外无缝定位，为大型建 筑物定位监控与应急服务提供了技术支持；其还能够实现名片交换、微博推送、类似微信进行交友互动等，满足社交需求；其还能满足市场推广需求，如在百货商场里为客户提供导购服务，即顾客能够通过定位终端获得导购服务，及获知附近有哪些商品在打折；其还能够用于旅游景区、展馆、机场等的定位导览，或精确引导用户办手续、指示卫生间位置或进行展品介绍等。 
本发明的室内定位***及其使用方法，其在巧妙创新性的整合了GPS网络技术、无线通讯技术和计算机技术的优势的同时，还创造性的设置了标识物的室内识别，从而在提供先进的追踪定位的解决方案的同时，大大降低了***本身和使用维护的成本，同时还能够形成局部性管理网络***，无须再重新搭建其他网络或设施，安装方便简单，实现更大范围内的室内识别定位服务。 
本发明的室内定位***及其使用方法，其具备很高的工作可靠性，其工作温度为-30℃-75℃，防水和防尘效果好，在恶劣环境下能够24小时正常工作。 
本发明的室内定位***及其使用方法，其室内定位服务较传统的室内定位服务方式具有定位效果更好，操作更加清晰简单，投资建设成本更加低廉，及使用更加方便的优点，能够解决现有的室内定位技术及其***所存在的定位精度较差、适用范围受限和建设成本较高的问题，能够满足实际室内定位工作的需要。 
附图说明
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明： 
图1是本发明的室内定位***的节点处布设电子标签示意图。 
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合具体实施例对本发明作了详细说明。但是，显然可对本发明进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本发明更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。 
实施例1: 
一种室内定位***,包括无线网络接入点或无线网络、定位服务器和定位终端，还包括定位标签；所述定位标签中事先写入所处在位置的基本信息，且设置在室内关键节点处，对标识对象进行识别监控和跟踪定位；所述定位终端采用可读取信息设备，其通过扫描附近的定位标签，并将定位标签所承载的位置信息通过无线网络传输至后台的定位服务器，获得位置信息。 
实施例2： 
一种室内定位***,与实施例1相似，所不同的是，所述定位标签采用电子标签，所述电子标签中事先写入所处在位置的坐标信息；所述电子标签贴在室内关键节点位置处。 
实施例3： 
一种室内定位***,与实施例1相似，所不同的是，所述定位标签采用电子标签，所述电子标签安装在室内关键节点附近的墙壁上，所述电子标签在实现室内定位过程中作为最基本的信息载体，准确识别出标示物，并获取其相关信息。 
实施例4： 
一种室内定位***,与实施例3相似，所不同的是，所述标识对象选为固定的柱子、墙壁、电梯或相关人员；所述电子标签、定位终端与定位服务器之间通过无线网络进行实时交互的同步数据采集，实现***参数配置和数据传输； 所述同步数据采集的同步误差<1毫秒。 
实施例5： 
一种室内定位***,与实施例4相似，所不同的是，所述数据采集完成后，该***自动地通过无线网络把采集到的数据传输回后台的定位服务器的数据中心；所述定位服务器装有软件，且通过图形化的操作界面，在显示资产分布或人员移动区域地图上迅速检测、找寻到目标对象。 
实施例6： 
一种室内定位***,与实施例5相似，所不同的是，所述无线网络接入点采用无线局域网接入点（AP），或所述无线网络采用GPRS无线网络；所述定位终端采用手机。 
实施例7： 
一种室内定位***,与实施例6相似，所不同的是，所述定位终端采用掌上电脑（PDA）。 
实施例8: 
一种室内定位***的使用方法，在需要获知位置信息时，采用以上任一所述的室内定位***，通过定位终端来扫描自己附近的定位标签，再通过无线网络接入点或无线网络连接定位服务器，然后获得位置信息。 
这样，本发明的室内定位***，其基于节点的电子标签定位方法依赖于某些已知坐标位置的节点，这种定位算法需要预先定位节点坐标，即事先将室内节点的坐标信息采集后写入电子标签节点，否则无法正常运行，另外为了减小定位误差，电子标签节点的数目还须足够多；基于电子标签节点的定位算法的一个重要特征是定位精度取决于电子标签点密度；通过在引入移动电子标签节 点在网络中按预定轨迹漫游并广播自己的位置分组在构成虚拟电子标签节点，可以大大减少电子标签节点的投入；该***的工作温度为-30℃-75℃，具有防水和防尘单元，在恶劣环境下能够24小时正常工作；该***的无线局域网接入点(AP)或GPRS无线网络是基于提供室内定位服务需要的无线局域网，提供可以上网的无线服务网络或是GPRS无线网络，方便用户可以随时查询定位自己的位置；该***创新性的整合了Wi-Fi技术或GPRS无线网络和电子标签的无线局域网实时定位***，能够有效帮助用户在室内快速有效实现对相关位置的定位；该***具有极高的防冲突性，其通过采用多种防冲突方案，能够同时识别几百个标识；该***支持高速移动物体或人员数据的读取；该***的电子标签与后台服务器间能够实现双向高速数据交换。 

Claims (10)

1.一种室内定位***,包括无线网络接入点或无线网络、定位服务器和定位终端，其特征在于：还包括定位标签；所述定位标签中事先写入所处在位置的基本信息，且设置在室内关键节点处，对标识对象进行识别监控和跟踪定位；所述定位终端采用可读取信息设备，其通过扫描附近的定位标签，并将定位标签所承载的位置信息通过无线网络传输至后台的定位服务器，获得位置信息。
2.如权利要求1所述的室内定位***，其特征在于：所述定位标签采用电子标签，所述电子标签中事先写入所处在位置的坐标信息。
3.如权利要求2所述的室内定位***，其特征在于：所述电子标签贴在室内关键节点位置处，或所述电子标签安装在室内关键节点附近的墙壁上，所述电子标签在实现室内定位过程中作为最基本的信息载体，准确识别出标示物，并获取其相关信息。
4.如权利要求3所述的室内定位***，其特征在于：所述标识对象选为固定的柱子、墙壁、电梯或相关人员。
5.如权利要求4所述的室内定位***，其特征在于：所述电子标签、定位终端与定位服务器之间通过无线网络进行实时交互的同步数据采集，实现***参数配置和数据传输；所述同步数据采集的同步误差<1毫秒。
6.如权利要求5所述的室内定位***，其特征在于：所述数据采集完成后，该***自动地通过无线网络把采集到的数据传输回后台的定位服务器的数据中心。
7.如权利要求1-6中任一项所述的室内定位***，其特征在于：所述定位服务器装有软件，且通过图形化的操作界面，在显示资产分布或人员移动区域地图上迅速检测、找寻到目标对象。
8.如权利要求1-6中任一项所述的室内定位***，其特征在于：所述无线网络接入点采用无线局域网接入点，或所述无线网络采用GPRS无线网络。
9.如权利要求1-6中任一项所述的室内定位***，其特征在于：所述定位终端采用手机或掌上电脑。
10.一种室内定位***的使用方法，在某一个位置需要获知位置信息时，其特征在于：采用权利要求1-9中任一所述的室内定位***，通过定位终端来扫描自己附近的定位标签，再通过无线网络接入点或无线网络连接定位服务器，然后获得位置信息。
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