CN108882215A - 一种用于室内定位的蓝牙接收装置、方法及蓝牙*** - Google Patents

一种用于室内定位的蓝牙接收装置、方法及蓝牙*** Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于室内定位的蓝牙***，包括：服务器、网关、蓝牙接收装置及蓝牙终端，其中，蓝牙接收装置包括：蓝牙接收模块，用于读取与定位对象相关的蓝牙终端的ID信息及强度信号值；电力载波调制模块，用于将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置。本发明还公开了一种室内定位方法。本发明通过电力载波为智能设备提供无盲点、无死角连接和通信，解决当前基于蓝牙WIFI等射频定位技术存在的信号传输受墙壁、楼层阻挡或屏蔽等问题，无需额外架设无线通信网络，蓝牙接收装置直接通过电力线路供电，不需要安装电池和更换电池，节约成本，便于后期维护。

Description

一种用于室内定位的蓝牙接收装置、方法及蓝牙***
技术领域
本发明涉及蓝牙通信领域和载波通信领域。更具体地，涉及一种用于室内定位的蓝牙接收装置、方法及蓝牙***。
背景技术
目前北斗***、GPS***在室外空旷区域的定位效果比较好，但在室内定位场景下很难应用，现有技术中的室内定位***大多是基于蓝牙通信来实现的：在室内布置若干能直接与智能终端进行蓝牙通信的定位模块，智能终端再通过WIFI接入互联网从服务器获取定位信息和地图信息。主要存在的问题有：1)WIFI等射频技术的网络存在的信号传输受墙壁、楼层阻挡或金属外壳阻挡屏蔽，影响定位效果；2)定位模块储存的电量用完后需要更换新的定位模块，维护工作量大，成本高。
电力载波通信技术为新一代窄带高速电力线载波通信，它通过电力线为智能设备提供无盲点、无死角连接和通信，确保安装在任何位置的智能设备能够可靠连接和稳定通信。电力线载波的最大好处就是无需另配数据传输介质，安装更佳方便。
因此，需要提供一种用于室内定位的蓝牙接收装置、方法及蓝牙***。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于室内定位的蓝牙接收装置、方法及蓝牙***，以解决室内定位信号易受到干扰及定位设备维护成本高的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种用于室内定位的蓝牙接收装置，包括：
蓝牙接收模块，用于读取与定位对象相关的蓝牙终端的ID信息及强度信号值；
电力载波调制模块，用于将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置。
进一步地，所述电力载波调制模块配置为通过所述电力线路将所述电力载波信号传输给网关，以供所述网关将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调以便确定所述定位对象的位置。
进一步地，所述电力线路为所述室内在用电线。
进一步地，还包括第一电源转换模块，所述第一电源转换模块将来自所述电力线路的交流电整流调压以为所述接收装置供电。
进一步地，所述接收装置设置于所述室内在用电力设备中。
本发明的一个实施例还提供了一种用于室内定位的蓝牙***，包括：
与定位对象相关的蓝牙终端；
上述的蓝牙接收装置；
网关；
服务器；
其中所述网关将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调以供所述服务器确定所述定位对象的位置。
进一步地，所述网关包括：
电力载波解调模块，用于将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调；
处理器，用于将解调的ID信息和信号强度值打包以发送给所述服务器。
进一步地，所述网关还包括：以太网接口模块，用于将打包的ID信息和信号强度值发送给所述服务器。
进一步地，所述网关还包括第二电源转换模块，用于为所述网关供电。
本发明的一个实施例还提供了一种室内定位方法，包括：
读取与定位对象相关的蓝牙终端的ID信息及强度信号值；
将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置。
进一步地，所述将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置包括：
通过所述电力线路将所述电力载波信号传输给网关，以供所述网关将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调以便确定所述定位对象的位置。
进一步地，所述方法还包括将解调的ID信息和信号强度值打包发送给服务器以确定所述定位对象的位置。
进一步地，所述服务器采用三点定位法确定所述定位对象的位置。
本发明的有益效果如下：
本发明所述技术方案通过电力载波为智能设备提供无盲点、无死角连接和通信，解决当前基于蓝牙WIFI等射频技术的网络存在的信号传输受墙壁、楼层阻挡或金属外壳屏蔽等问题，确保安装在任何位置的智能设备能够可靠连接、稳定通信和精准定位。适用于写字楼、学校、医院等有室内定位需求的应用场景，安装过程可以在不改变现有电力、通讯线路的基础上，无需另安装数据传输线路，不需要额外架设无线通信网络，完成蓝牙接收装置的布置。蓝牙接收装置直接通过电力线路供电，不需要安装电池和更换电池，节约成本，便于后期维护。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明；
图1为本发明一种蓝牙与电力载波结合进行室内定位的装置示意图；
图2为本发明一种蓝牙与电力载波结合进行室内定位的装置通信链路示意图；
图3为本发明一种蓝牙与电力载波结合进行室内定位的方法流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明公开的一种用于室内定位的蓝牙***，包括：服务器1、网关2、蓝牙接收装置3及蓝牙终端4，其中，所述蓝牙接收装置3包括：蓝牙接收模块，用于读取与定位对象相关的蓝牙终端的ID信息及强度信号值；电力载波调制模块，用于将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置。
具体的，蓝牙接收装置3包括第一电源转换模块、蓝牙接收模块、电力载波调制模块，蓝牙接收装置3可以被安装在各种不经常挪动的家用器件(如电视机，空调，电冰箱，路由器)中，也可以固定在家中某个位置。第一电源转换模块与电线连接，将家用的220V交流电进行整流调压为蓝牙接收装置3供电，无需额外的电源。蓝牙接收模块通过无线与蓝牙终端4建立连接，接收与定位对象相关的蓝牙终端4发送的无线广播信号，获取信号中包含的收蓝牙终端4的ID信息和对应的信号强度(RSSI)值，并将所述ID信息和对应的信号强度值发送至电力载波调制模块；在此，由于在室内设置了多个蓝牙接收装置3，在蓝牙终端4发出带有ID信息的广播信号后，多个蓝牙接收装置3中的蓝牙接收模块同时接收该信号，由于每个蓝牙接受节点3与该蓝牙终端4之间的距离不同，故接收到的信号强度也不同。
蓝牙终端4安装在需要定位的单位上，若需要定位的单位是家里的老人或家里的重要物品，则将蓝牙终端带在老人身边跟随老人移动或与重要物品连接放置。蓝牙终端4内包括蓝牙模块，为每个蓝牙终端4都配置一个对应的ID信息，每个ID之间不重复，将蓝牙模块配置为Beacon模式，周期性的向外界发出广播信号，报告自己的ID信息。
每个蓝牙接收装置3的蓝牙接收模块分别将各自接收的该蓝牙终端4的ID信息和对应的信号强度值发送至对应的电力载波调制模块，每个电力载波调制模块分别将接收的ID信息和对应的信号强度值由数字信号调制成模拟的电力载波信号后叠加到电线上，通过电力载波上传到所述网关2。这里的电线一般指室内正在工作有电流通过的电线，这样无需而外架设通信线路，节省线路开支和室内空间。
所述网关2包括：电力载波解调模块、第二电源转换模块、处理器及以太网接口模块，其中，第二电源转换模块与电线连接，将家用的220V交流电进行整流调压为网关2供电。电力载波解调模块用于将电线中的多个所述ID信息和对应的信号强度值由模拟信号解调为数字信号后发送至处理器。在处理器中对接收到的ID信息和对应信号强度值进行处理打包，通过以太网接口模块上传到服务器1中。
服务器1接收到每个蓝牙接收装置3获取的蓝牙终端4的ID信息和对应的信号强度值，运用定位算法例如三点定位或多点定位算法，利用距离不同接收的信号强度也不同的原理，每个蓝牙接收装置3的坐标位置固定，并存储在服务器中，某两个或多个蓝牙接收装置3同时接收到同一蓝牙终端4发送的ID信息，服务器分别根据接收的信号强度运用定位算法可计算出该蓝牙终端4的坐标位置信息，通过蓝牙终端4周期性的向外发送ID信息，进而服务器可对该蓝牙终端4进行周期性的定位。
如图2所示，除蓝牙终端4需要跟随人或物移动外，装置内其他模块均可自有安装在室内各个地方，蓝牙终端4采用无线与蓝牙接收装置3通信，其他通信环节均采用有线方式进行通信。其中蓝牙接收装置3采用有线方式与网关2进行通信，并且采用电力载波通信技术，不需要额外架设通信线路，节省线路开销和线路改造成本。蓝牙接收装置3可以嵌入到现有的电力设备之中，比如日关灯、电视机、音响、监控摄像头等。网关和服务器之间通过以太网进行通信。
本实施例中的通过蓝牙与电力载波结合进行室内定位的装置，以电力载波形式将无线蓝牙定位信息发送至服务器计算坐标位置进行定位，相较于传统的蓝牙定位装置，不仅传输信号稳定，定位精准，且整个装置安装过程可以在不改变现有电力、通讯线路的基础上，无需另安装数据传输线路，不需要额外架设无线通信网络，完成蓝牙接收装置的布置。蓝牙接收装置直接通过电力线路供电，不需要安装电池和更换电池，节约成本，便于后期维护。
如图3所示，本发明的一个实施例还提供了一种室内定位方法，包括：
S1、读取与定位对象相关的蓝牙终端的ID信息及强度信号值。具体的，所述蓝牙终端周期性向外发送自己的ID信息，每个蓝牙终端对应的ID信息均不同，设置在室内不同地方的蓝牙接收装置分别接收所述ID信息，并获取其信号强度值。
S2、将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置。具体的，所述蓝牙接收装置将所述ID信息和对应的信号强度值调制后叠加到电线上，通过电力载波上传到所述网关，所述网关将电线中的所述ID信息和对应的信号强度值解调后进行处理，并发送至服务器。所述服务器接收所述蓝牙终端的ID信息和对应的信号强度值，通过定位算法例如三点定位或多点定位计算所述蓝牙终端的坐标位置信息，并确定所述蓝牙终端的位置。
利用上述方法进行室内定位，网络的信号传输不会受到墙壁、楼层阻挡或金属外壳屏蔽等影响，且大部分为有线传输，传输速度快，且传输数据准确，节约成本，便于后期维护。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。

Claims (13)

1.一种用于室内定位的蓝牙接收装置，其特征在于，包括：
蓝牙接收模块，用于读取与定位对象相关的蓝牙终端的ID信息及强度信号值；
电力载波调制模块，用于将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置。
2.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，
所述电力载波调制模块配置为通过所述电力线路将所述电力载波信号传输给网关，以供所述网关将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调以便确定所述定位对象的位置。
3.根据权利要求1所述的接收装置，其特征在于，所述电力线路为所述室内在用电线。
4.根据权利要求3所述的接收装置，其特征在于，还包括：
第一电源转换模块，所述第一电源转换模块将来自所述电力线路的交流电整流调压以为所述接收装置供电。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的接收装置，其特征在于，
所述接收装置设置于所述室内在用电力设备中。
6.一种用于室内定位的蓝牙***，其特征在于，包括：
与定位对象相关的蓝牙终端；
根据权利要求1-5中任一项所述的蓝牙接收装置；
网关；
服务器；
其中所述网关将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调以供所述服务器确定所述定位对象的位置。
7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述网关包括：
电力载波解调模块，用于将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调；
处理器，用于将解调的ID信息和信号强度值打包以发送给所述服务器。
8.根据权利要求7所述的***，其特征在于，所述网关还包括：
以太网接口模块，用于将打包的ID信息和信号强度值发送给所述服务器。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的***，其特征在于，所述网关还包括第二电源转换模块，用于为所述网关供电。
10.一种室内定位方法，其特征在于，包括：
读取与定位对象相关的蓝牙终端的ID信息及强度信号值；
将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述将所述ID信息和信号强度值调制为电力载波信号以通过电力线路传输，以供确定所述定位对象的位置包括：
通过所述电力线路将所述电力载波信号传输给网关，以供所述网关将所述ID信息和信号强度值从所述电力载波信号中解调以便确定所述定位对象的位置。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将解调的ID信息和信号强度值打包发送给服务器以确定所述定位对象的位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，
所述服务器采用三点定位法确定所述定位对象的位置。
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