CN114745707B - 一种物资定位方法及其*** - Google Patents
一种物资定位方法及其*** Download PDFInfo
- Publication number
- CN114745707B CN114745707B CN202210381792.6A CN202210381792A CN114745707B CN 114745707 B CN114745707 B CN 114745707B CN 202210381792 A CN202210381792 A CN 202210381792A CN 114745707 B CN114745707 B CN 114745707B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- positioning
- information
- base station
- bluetooth
- positioning base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 189
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 40
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 39
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 7
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 15
- 230000003993 interaction Effects 0.000 abstract description 5
- 229920001690 polydopamine Polymers 0.000 description 42
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 10
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001631 haemodialysis Methods 0.000 description 1
- 230000000322 hemodialysis Effects 0.000 description 1
- 230000000474 nursing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/80—Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
- G06K7/00—Methods or arrangements for sensing record carriers, e.g. for reading patterns
- G06K7/0004—Hybrid readers
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G06Q10/00—Administration; Management
- G06Q10/08—Logistics, e.g. warehousing, loading or distribution; Inventory or stock management
- G06Q10/087—Inventory or stock management, e.g. order filling, procurement or balancing against orders
- G06Q10/0875—Itemisation or classification of parts, supplies or services, e.g. bill of materials
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Economics (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Marketing (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Strategic Management (AREA)
- Tourism & Hospitality (AREA)
- Development Economics (AREA)
- General Business, Economics & Management (AREA)
- Operations Research (AREA)
- Human Resources & Organizations (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Entrepreneurship & Innovation (AREA)
- Finance (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明涉及一种识别与无线定位领域,具体涉及一种物资定位方法及其***。定位平台记录定位基站的物理位置与类型信息;定位基站以设定的时间频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站信息,定位终端的蓝牙模块接收定位基站发出的蓝牙报文进行解析,并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。选用蓝牙定位技术,定位基站是轻量级的;实现低成本从区域5米左右的实时定位,到1米左右高精度定位甚至更精确的位置信息。整体方案采用逆向的构架,不需要定位基站进行报文交互,定位基站只需要单纯的发送蓝牙报文,定位终端单纯接收蓝牙报文,***容量更高,功耗更低。
Description
技术领域
本发明涉及一种识别与无线定位领域,具体涉及一种物资定位方法及其***。
背景技术
随着社会的发展进步,为了提高管理和设备使用效率,行业内提出了资产管理的概念,定期盘点设备的数量和位置。在办公室场景中,公司每年年底盘点一遍公司的资产是否有在公司内部,是否被人带走,且在什么位置。在医疗场景中,每周盘点一遍呼吸机、血透仪、护理手推车有几台,在什么科室。这样做的目的一方面是了维护公司固定物资,一方面也是为了提高物资的利用率。
针对办公室、医疗等场景中零散的设备管理,在考虑成本的同时,多数采用贴条码或者RFID,通过扫码枪或者RFID手持机进行识别与盘点,再手动记录设备的位置,繁杂的资产需要大量的人力物力进行盘点和记录管理。
目前主流的定位技术主要有wifi、蓝牙、125k、UWB、视觉、地磁等,根据定位技术的不同,整个定位的原理构架也会有差异,同时带来成本和指标和各种应用上的差异。
市面上也有出现一些如申请号201911194104.X的专利发明方案,用的就是UWB定位技术,该方案中所使用的技术UWB,虽然精度高,但是成本高昂。首先办公和医疗等场景并不需要高精度的定位信息,对于设备的管理更多的是只需要区域级的定位信息。同时,UWB基站的架设需要拉线且本身基站设备成本高昂。因此该专利并不能很好的解决这些场景里的资产盘点问题。同时,现有技术中也有一些不需要条码和rfid的技术方案,单独使用无线定位的技术方案,如在设备上贴有源定位标签,环境中架设基站,对设备进行实时定位管理,但有源定位标签成本高,对于繁杂大量的物资管理,并不适用。再者,对于UWB定位,更多的是采用测距的方式进行定位,需要基站与终端之间交互得到距离信息从而做定位解算才能得到最终位置信息,且需要多台基站同时参与。
此前,申请号为2021115796184的发明专利,是将物资信息直接记录在定位基站下,虽然简便,但是得到的物资定位的范围还是比较大,只能实现房间和区域级的定位,同时也无法得到实时定位的效果与历史轨迹的追溯。如果对有更高位置精度得盘点还是需要一定时间在区域级范围内查找。
发明内容
本发明为了解决上述的问题,提出了一种物资定位方法及其***。
本发明的技术方案如下:
一种物资定位方法,包括以下步骤:
S1:定位平台记录定位基站的物理位置与定位基站的类型信息;
S2:所述定位基站以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站的第一标识信息与定位基站的类型信息;
S3:当所述定位终端处于与所述定位基站有效的通信范围时,定位终端的第三蓝牙模块接收所述定位基站发出的蓝牙报文,并传送给第一处理器对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值;
S4:所述定位终端靠近所述物资并以非接触的方式获取物资信息,所述定位终端将物资信息、定位基站的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息进行合并发送到定位平台;
S5:所述定位平台接收所述定位终端发送的物资信息、定位基站的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息;并将所述物资信息与所述定位终端的第二标识信息进行绑定;
S6:所述定位平台通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息对定位终端进行定位解算,得到的定位终端的位置信息,所述定位终端的位置信息与所述第二标识信息对应;
S7:所述定位平台生成带有定位终端的位置信息与物资信息的物资盘点信息。
进一步地,定位基站的第一标识信息可以是MAC地址数据,PAN ID,或者或者附加定义的字母、符号、数字等代表定位基站的信息。
进一步地,所述S4步骤中,所述定位终端可通过识读包含物资信息的条码、 RFID标签的方式获取物资信息。
所述定位基站的类型信息可以是iBeacon基站信息、蓝牙网关定位基站信息、AoD定位基站信息;
把相同定位基站的类型在一个物理区域内划分成一个Group,Group分为 iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group,AoD定位的Group;
所述定位平台根据本次收集的定位基站的类型信息和数量,或结合上一次定位结果选择Group,并选择对应的算法和定位基站报文信息进行定位解算。
进一步地,定位平台通过上一次的定位结果位置和获取到的基站的解算标识,择优进行算法的混合解算。
所述定位解算是通过所述定位平台接收所述蓝牙报文,获取IQ数据,所述蓝牙报文含有CTE信息,通过算法得到相位差和角度信息解算定位终端位置;
通过不同的来波方向会产生不同的相位差异,利用相位差异,通过采用双极化天线和极化MUSIC算法求解AoA/AoD的θ,计算公式如下:
G=a_p'*(Vn*Vn')*a_p
其中Vn为噪声子空间,a_p为带有极化信息的空间导向矢量。再通过对G 的实数求倒数后进行峰值矩阵的峰值搜索,搜寻最合适的待求的AoA/AoD角度θ。
所述定位解算是通过所述定位平台接收至少3台定位基站的蓝牙报文信号的强度值,获取定位基站的信号强度值RSSI,所述定位平台将信号强度值RSSI 换算成距离值解算定位终端位置;
RSSI换算距离公式:
d=10^(abs(rssi)-a)/(10*n)
d:拟合得到的估计距离;
abs():求绝对值,因为rssi是负数;
rssi:信号强度;
a:与蓝牙设备相隔一米时的信号强度;
n:环境衰减因子。
所述定位解算是通过所述定位平台筛选接收的定位基站蓝牙报文的信号强度值RSSI最强的信号RSSImax=max(RSSI1,RSSI2,RSSI3,...)解算定位终端位置。
一种物资定位***,包括:定位基站、定位终端、定位平台,其特征在于,所述定位基站、定位终端、定位平台被配置为执行以下步骤:
S1:定位平台记录定位基站的物理位置与定位基站的类型信息;
S2:所述定位基站以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站的第一标识信息与定位基站的类型信息;
S3:当所述定位终端处于与所述定位基站有效的通信范围时,定位终端的第三蓝牙模块接收所述定位基站发出的蓝牙报文,并传送给第一处理器对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值;
S4:所述定位终端靠近所述物资并以非接触的方式获取物资信息,所述定位终端将物资信息、定位基站的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息进行合并发送到定位平台;
S5:所述定位平台接收所述定位终端发送的物资信息、定位基站的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息;并将所述物资信息与所述定位终端的第二标识信息进行绑定;
S6:所述定位平台通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息对定位终端进行定位解算,得到的定位终端的位置信息,所述定位终端的位置信息与所述第二标识信息对应;
S7:所述定位平台生成带有定位终端的位置信息与物资信息的物资盘点信息。
进一步地,定位基站的第一标识信息可以是MAC地址数据,PAN ID,或者或者附加定义的字母、符号、数字等代表定位基站的信息。
进一步地,所述S4步骤中,所述定位终端可通过识读包含物资信息的条码、 RFID标签的方式获取物资信息。
所述定位基站的类型信息可以是iBeacon基站信息、蓝牙网关定位基站信息、AoD定位基站信息;
把相同定位基站的类型在一个物理区域内划分成一个Group,所述Group分为iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group,AoD定位的Group;
所述定位平台根据本次收集的定位基站的类型信息和数量,或结合上一次定位结果选择Group,并选择对应的算法和定位基站报文信息进行定位解算。
进一步地,定位平台通过上一次的定位结果位置和获取到的基站的解算标识,择优进行算法的混合解算。
所述定位解算是通过所述定位平台接收所述蓝牙报文,获取IQ数据,所述蓝牙报文含有CTE信息,通过算法得到相位差和角度信息解算定位终端位置;
通过不同的来波方向会产生不同的相位差异,利用相位差异,通过采用双极化天线和极化MUSIC算法求解AoA/AoD的θ,计算公式如下:
G=a_p'*(Vn*Vn')*a_p
其中Vn为噪声子空间,a_p为带有极化信息的空间导向矢量。再通过对G 的实数求倒数后进行峰值矩阵的峰值搜索,搜寻最合适的待求的AoA/AoD角度θ。
所述定位解算是通过所述定位平台接收至少3台定位基站的蓝牙报文信号的强度值,获取定位基站的信号强度值RSSI,所述定位平台将信号强度值RSSI 换算成距离值解算定位终端位置;
RSSI换算距离公式:
d=10^(abs(rssi)-a)/(10*n)
d:拟合得到的估计距离;
abs():求绝对值;
rssi:信号强度;
a:与蓝牙设备相隔一米时的信号强度;
n:环境衰减因子。
所述定位解算是通过所述定位平台筛选接收的定位基站蓝牙报文的信号强度值RSSI最强的信号RSSImax=max(RSSI1,RSSI2,RSSI3,...)解算定位终端位置。
定位基站,以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站的第一标识信息与定位基站的类型信息。
定位终端,处于与所述定位基站有效的通信范围时,接收定位基站发送的蓝牙报文,对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值;获取物资信息;将物资信息、定位基站的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息进行合并发送到定位平台。
定位平台,记录定位基站的物理位置与定位基站的类型信息;接收定位终端发送的物资信息、定位基站的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息;并将物资信息与定位终端的第二标识信息进行绑定;通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端进行定位解算,得到的定位终端的位置信息;生成带有定位终端的位置信息与物资信息的物资盘点信息。
进一步地,所述定位基站包括:
第一电源模块,用于定位基站供电;
第一蓝牙模块,用于产生蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有定位基站的第一标识信息与定位基站的类型信息;
第一接口模块,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输,以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文。
进一步地,所述第一电源模块联接定位基站各模块为定位基站各模块供电,第一接口模块与第一蓝牙模块连接,可直接对蓝牙模块进行调试、参数配置、固件升级等操作,第一蓝牙模块定时发送蓝牙报文。
进一步地,另一种所述定位基站包括:
第二电源模块,用于定位基站供电;
第二蓝牙模块,用于产生蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站的第一标识信息与定位基站的类型信息;
第二接口模块,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输,以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;
天线阵列模块,由天线阵列和控制部分组成;发送蓝牙报文时天线阵列进行天线切换。
进一步地,所述第二电源模块联接定位基站各模块为定位基站各模块供电,第二接口模块分别与第二蓝牙模块、天线阵列模块连接,可直接对蓝牙模块进行调试、参数配置、固件升级等操作,第二蓝牙模块定时发送蓝牙报文,天线阵列模块在蓝牙报文发送的同时进行天线的切换。
进一步地,所述定位终端包括:
第三电源模块,用于定位终端供电;
第三蓝牙模块,接收定位基站发出的蓝牙报文,并传送给第一处理器;
识别模块,用于获取物资信息;所述识别模块可包括条码识别模块,RFID 识别模块;
第一通信模块,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输,接收定位基站发送的蓝牙报文,将物资信息、定位基站的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息进行合并发送到定位平台;
第一处理器,用于存储、运算和管理,对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
进一步地,所述第三电源模块联接定位终端各模块为条码识读设备各模块供电,所述第一处理器分别联接第三蓝牙模块、识读模块与第一通信模块。
进一步地,数据的收集加工等由第一处理器完成。通电后第三蓝牙模块一直处于监听状态,当接收到定位基站发送的蓝牙报文后,进行蓝牙报文的接收,并传输给第一处理器进行蓝牙报文解析;识别模块通过扫描张贴在物资表面的条码得到物资信息,或通过靠近物体表面RFID标签得到物资信息,将得到的信息传输给第一处理器解码得到物资信息。第一处理器控制第一通信模块上传蓝牙报文,物资信息以及第二标识信息给定位平台。
所述定位平台包括:
第四电源模块,用于定位平台供电;
第二通信模块,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输;接收定位终端发送的物资信息、定位基站的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息;
存储以及管理模块,用于接收、管理、并存储数据,记录定位基站的物理位置与定位基站的类型信息;将物资信息与定位终端的第二标识信息进行绑定;通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端进行定位解算,得到的定位终端的位置信息;
输出模块,将存储以及管理模块中的数据生成可视化表达,生成带有定位终端的位置信息与物资信息的物资盘点信息。
进一步地,所述第四电源模块联接定位平台各模块为定位平台各模块供电,存储以及管理模块联接第二通信模块与输出模块。
进一步地,定位平台通过第二通信模块获取到定位终端上传的蓝牙报文、物资信息以及第二标识信息并传输给存储以及管理模块,将物资信息与第二标识信息进行绑定,存储以及管理模块通过搜索已知的定位基站的物理位置信息及定位终端上传的定位基站类型和数量,对定位终端进行定位解算,得到定位终端的位置,输出模块生成可视化的定位示意图像、报表、文字。
本发明具有如下有益效果:
1、本发明所述的一种物资定位方法及其***是将物资信息记录在定位终端下,通过定位解算得到定位终端的位置,并将物资信息与终端位置信息绑定,从而获得轻量级的资产定位***及效果。选用蓝牙定位技术,低成本并且场景适配性更强,可以将物资从区域5米左右的实时定位,到1米左右高精度定位甚至更精确的位置信息。
2、本发明所述的一种物资定位方法及其***采用逆向的构架(标签上传),整体方案和定位基站是轻量级的,成本低,施工简单。定位基站是实现定位必不可少的设备,它一般架设在需要定位的位置,实现无线信号的交互和一些基础的运算等,而本发明不需要定位基站进行报文交互,定位基站只需要单纯的发蓝牙报文,定位终端单纯收蓝牙报文就行,***容量更高,功耗更低。
附图说明
图1为本发明一种物资定位方法整体示意图;
图2为本发明一种物资定位***的定位基站示意图;
图3为本发明一种物资定位***的定位基站另一方式示意图;
图4为本发明一种物资定位***的定位终端示意图;
图5为本发明一种物资定位***的定位平台示意图。
附图标记为:10-定位基站;20-定位终端;30-定位平台;40-物资;11-第一电源模块;12-第一蓝牙模块;13-第一接口模块;21-第二电源模块;22-第二蓝牙模块;23-第二接口模块;24-天线阵列模块;31-第三电源模块;32-第三蓝牙模块;33-识别模块;34-第一通信模块;35-第一处理器;41-第四电源模块;42- 第二通信模块;43-存储以及管理模块;44-输出模块。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
定位基站10为蓝牙定位技术基站;定位平台30可以是计算机或服务器。
定位终端20包括具备报文接收能力的移动数据终端、条码识读设备、RFID 识读设备等,这里选用PDA手持扫码设备作为实施例,但并非只可以用PDA设备。目前市场上PDA等手持扫码设备多具有蓝牙功能,只需要修改固件,无需修改硬件设备增加定位模块。
物资40可以为物品、具有经济价值的动植物,物资信息至少包含以下中的一种或多种:表示物资的名称或编号、物资对应人、时间相关等信息。
定位基站10的第一标识信息是能指代定位基站10物理位置的信息,而不是定位终端20通过识读获取的物资信息,第一标识信息可以是MAC地址数据,PAN ID,或者附加定义的字母、符号、数字等代表定位基站10的信息;定位基站10类型信息,可以是iBeacon与蓝牙网关定位基站信息,AoD定位基站信息等基站定位类型信息。定位终端20的第二标识信息是指代定位终端设备的信息。
实施例一。
如图1所示,一种物资定位方法。
S1:在定位平台30记录定位基站10的第一标识信息与定位基站10所在房间位置,或者记录定位基站10的第一标识信息,定位基站10所在房间位置,以及定位基站10的类型。
S2:定位基站10通电工作,定位基站10的第一接口模块13控制第一蓝牙模块12发以设定的信号频率产生蓝牙报文,蓝牙报文携带有定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型。如果已经在定位平台30上记录的第一基站的类型信息与定位基站10的第一标识信息进行了绑定,定位基站10发送的蓝牙报文也可以不携带定位基站10的类型信息。
S3:物资管理的人员拿着PDA设备进入房间,PDA设备处于与定位基站10 的有效通信范围时,PDA设备的第二蓝牙模块22被房间内定位基站10发送的蓝牙报文唤醒,接收定位基站10发出的蓝牙报文,并传给第一处理器35进行蓝牙报文解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
S4:资产管理的人员拿着PDA设备通过识别模块33识读物资40表面的标签,将采集的数据通过第一处理器35解码得到物资信息。第一处理器35将物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号得强度值以及PDA自身的标识信息进行合并,通过第一通信模块34上传到定位平台30。
S5:定位平台30接收PDA设备上传的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息,并将物资信息和PDA标识信息进行绑定。
S6:定位平台30通过搜索记录的第一标识信息与接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,通过筛选接收的定位基站蓝牙报文的信号强度RSSI最强的信号RSSImax=max(RSSI1,RSSI2,RSSI3,...),定位基站蓝牙报文的信号强度值高的定位基站10信号范围内作为定位终端位置。
S7:最终在定位平台30上呈现可视化的生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息,可视化的物资管理数据可以是图像、文字,报表等显示方式,报表包括资产信息,定位终端信息,更新时间等。根据需要自行打印带有真实位置信息的资产盘点信息。
本实施例采用的是iBeacon定位技术与物资信息相结合,提倡的是成本更低的区域级定位技术,iBeacon定位技术可以参考专利号KR2016/013852。只需要单台定位基站10就可以做区域及定位,施工更简单,功耗也更低,适用于办公和医疗等场景。
实施例二。
一种物资定位方法。
S1:在定位平台30记录定位基站10的第一标识信息与定位基站10所在房间位置,或者记录定位基站10的第一标识信息,定位基站10所在房间位置,以及定位基站10的类型。
S2:定位基站10通电工作,定位基站10的第一接口模块13控制第一蓝牙模块12发以设定的时间产生蓝牙报文,蓝牙报文携带有定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型。如果已经在定位平台30上记录的第一基站的类型信息与定位基站10的第一标识信息进行了绑定,定位基站10发送的蓝牙报文也可以不携带定位基站10的类型信息。
S3:物资管理的人员拿着PDA设备进入房间,PDA设备处于与定位基站10 的有效通信范围时,PDA设备的第二蓝牙模块22被房间内定位基站10发送的蓝牙报文唤醒,接收至少3台定位基站10发出的蓝牙报文,并传给第一处理器 35进行蓝牙报文解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
S4:资产管理的人员拿着PDA设备通过识别模块33识读物资40表面的标签,将采集的数据通过第一处理器35解码得到物资信息。第一处理器35将物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息进行合并,通过第一通信模块34上传到定位平台30。
S5:定位平台30接收PDA设备上传的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息,并将物资信息和PDA标识信息进行绑定。
S6:定位平台30通过搜索记录的第一标识信息与接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,通过定位平台30接收的至少3台定位基站10的蓝牙报文信号的强度值,获取定位基站10的信号强度值 RSSI,定位平台30将信号强度值RSSI换算成距离值解算定位终端位置。
公式:
d=10^(abs(rssi)-a)/(10*n)
d:拟合得到的估计距离;
abs():求绝对值,因为rssi是负数;
rssi:信号强度;
a:与蓝牙设备相隔一米时的信号强度;
n:环境衰减因子。
得到3个距离值以后,处理得到定位终端20的定位结果。
S7:最终在定位平台30上呈现可视化的生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息,可视化的物资管理数据可以是图像、文字,报表等显示方式,报表包括资产信息,定位终端信息,更新时间等。根据需要自行打印带有真实位置信息的资产盘点信息。
本实施例采用的是蓝牙网关定位技术蓝牙报文与物资信息相结合,定位终端20至少要能跟3台定位基站10通信,通过RSSI换算距离,从而做三角定位,它的精度一般在5m左右,根据蓝牙基站的密集程度可以做到更精确的定位,可通过定位终端20上IMU惯导做混合定位,优化蓝牙定位的结果。
实施例三。
一种物资定位方法。
S1:在定位平台30记录定位基站10的第一标识信息与定位基站10所在房间位置,或者记录定位基站10的第一标识信息,定位基站10所在房间位置,以及定位基站10的类型。
S2:定位基站10通电工作,定位基站10的第一接口模块13控制第一蓝牙模块12发以设定的信号频率产生蓝牙报文,蓝牙报文携带有定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型,蓝牙报文在发送的时候天线阵列进行天线切换。如果已经在定位平台30上记录的第一基站的类型信息与定位基站10的第一标识信息进行了绑定,定位基站10发送的蓝牙报文也可以不携带定位基站10 的类型信息。
S3:物资管理的人员拿着PDA设备进入房间,PDA设备处于与定位基站10 的有效通信范围时,PDA设备的第二蓝牙模块22被房间内定位基站10发送的蓝牙报文唤醒,并传给第一处理器35进行蓝牙报文解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
S4:资产管理的人员拿着PDA设备通过识别模块33识读物资40表面的标签,将采集的数据通过第一处理器35解码得到物资信息。第一处理器35将物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息进行合并,通过第一通信模块34上传到定位平台30。
S5:定位平台30接收PDA设备上传的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息,并将物资信息和PDA标识信息进行绑定。
S6:定位平台30通过搜索记录的第一标识信息与接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,筛选定位基站10的报文信号,获取IQ数据,所述蓝牙报文含有CTE信息,通过算法得到相位差和角度信息,从而用角度信息进行定位解算。
S7:最终在定位平台30上呈现可视化的生成带有定位终端位置的物资40 盘点信息,可视化的物资管理数据可以是图像、文字,报表等显示方式,报表包括资产信息,定位终端信息,更新时间等。根据需要自行打印带有真实位置信息的资产盘点信息。
CTE的结构分为AoA和AoD两种,但是差别不大,都是由4个时间参数组成:①GuardPeriod(4us);②Reference Period(8us);③Switch Slot;④Sample Slot。被称为固定频率扩展信号(constant tone extension;CTE)附加数据的新型蓝牙寻向信号,蓝牙讯息的其余部分经过调变以携带数据,因此接收器可以使用这部分讯息来准确测量信号之间的相位差。
本实施例采用的是AoD定位技术蓝牙报文与物资信息相结合,可以使盘点物资40的定位精度一般在1m左右,如果多个定位基站10联合定位,定位精度可以更加的准确到20cm左右的精确定位。AoD定位基于蓝牙5.1去做,报文含有CTE信息,可通过多天线切换获取到相位信息。采用天线阵列发送蓝牙报文,不同的来波方向会产生不同的相位差异,因此通过获取相位差反过来求来波方向。
不同的来波方向会产生不同的相位差异,当两个天线足够近,可消除相位差的周期性翻转问题后,能唯一确定来波方向。利用相位差异,通过采用双极化天线和极化MUSIC算法求解AoA/AoD的θ,计算公式如下:
G=a_p'*(Vn*Vn')*a_p
其中Vn为噪声子空间,a_p为带有极化信息的空间导向矢量。再通过对G 的实数求倒数后进行峰值矩阵的峰值搜索,搜寻最合适的待求的AoA/AoD角度θ。
定位基站10分别得到θ角以后,相交的直线的交点就是定位结果。采用矩阵阵和圆阵等不同的天线阵列进行信号探测。获取到IQ信息后,通过各种类似多重信号分类(MUSIC算法)、最大似然算法、ESPRIT算法,进行角度的解算,可通过定位终端20上IMU惯导做混合定位,优化蓝牙定位的结果。
实施例四。
一种物资定位方法。将实施例1与实施例2定位基站类型称为基站类型1,实施例3定位基站类型称为基站类型2。
根据需要的定位精度不同,将基站类型1设在空旷低精度区域,如房间的门口天花板处,走道;将基站类型2设在空旷高精度区域。
S1:在定位平台30记录定位基站10的第一标识信息与定位基站10所在房间位置,或者记录定位基站10的第一标识信息,定位基站10所在房间位置,以及定位基站10的类型。相同类型的基站在一个物理区域内的可以划分成一个 Group,Group为分组的意思,Group分为iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group,AoD定位的Group。
S2:定位基站10通电工作,定位基站10的第一接口模块13控制第一蓝牙模块12发以设定的信号频率产生蓝牙报文,蓝牙报文携带有定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型,蓝牙报文在发送的时候天线阵列进行天线切换。如果已经在定位平台30上记录的第一基站的类型信息与定位基站10的第一标识信息进行了绑定,定位基站10发送的蓝牙报文也可以不携带定位基站10 的类型信息。
S3:物资管理的人员拿着PDA设备进入房间,PDA设备处于与定位基站10 的有效通信范围时,PDA设备的第二蓝牙模块22被房间内定位基站10发送的蓝牙报文唤醒,并传给第一处理器35进行蓝牙报文解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
S4:资产管理的人员拿着PDA设备通过识别模块33识读物资40表面的标签,将采集的数据通过第一处理器35解码得到物资信息。第一处理器35将物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息合并,通过第一通信模块34上传到定位平台30。
S5:定位平台30接收PDA设备上传的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息,并将物资信息和PDA标识信息进行绑定。
S6:定位平台30通过搜索记录的第一标识信息与接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,根据本次定位获取到的基站类型信息和数量,或定位终端20上一次定位的位置结果以及本次定位获取到的基站类型信息和数量,选择采用不同的定位技术进行定位解算即选择不同的 Group。
如定位终端20在iBeacon定位的Group,则定位平台30筛选iBeacon定位基站的蓝牙报文信息,获取信号强度值,通过信号强度值的对比,选择信号最强的定位基站10标识信息,该定位基站10的位置即定位终端20的定位结果。如定位终端20在蓝牙网关类型的Group,则定位平台30筛选蓝牙网关基站的蓝牙报文信息,获取信号强度值,进行距离的换算,通过三角解算进行定位。如定位终端20在AoD基站类型的Group,则定位平台30筛选AoD基站的报文信号,获取IQ数据,通过算法得到相位差和角度信息,从而用角度信息进行定位解算。获取得到的定位终端20的位置也即物资40的位置。
S7:最终在定位平台30上呈现可视化的生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息,可视化的物资管理数据可以是图像、文字,报表等显示方式,报表包括资产信息,定位终端信息,更新时间等。根据需要自行打印带有真实位置信息的资产盘点信息。IQ:矢量坐标系上任何一个点均具有实部和虚部,实部与虚部是正交的关系,在无线通信中通常将实部称为I(n-phase) 分量,将虚部称为Q(uadrature)分量。该矢量坐标系也可以称为IQ坐标系。
本申请是逆向的构架(标签上传),带来的好处是,方案和基站是轻量级的,成本低,施工简单;不需要报文交互,基站单纯发,终端单纯收就行,所以***容量更高,功耗更低。将物资信息记录在定位终端20下,需要定位终端20上传自身的信息,通过定位解算得到定位终端20的位置;场景适配性更强,从区域低成本5米左右的实时定位,到高精度定位1米左右甚至更精确的位置信息;选用蓝牙报文,低成本,并且可以满足适用于多个场景的定位需求。
实施例五。
一种物资定位***。将实施例1与实施例2定位基站类型称为基站类型1,实施例3定位基站类型称为基站类型2。
根据需要的定位精度不同,将基站类型1设在空旷低精度区域,如房间的门口天花板处,走道;将基站类型2设在空旷高精度区域。
S1:在定位平台30记录定位基站10的第一标识信息与定位基站10所在房间位置,或者记录定位基站10的第一标识信息,定位基站10所在房间位置,以及定位基站10的类型。相同类型的基站在一个物理区域内的可以划分成一个 Group,Group分为iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group,AoD定位的Group。
S2:定位基站10通电工作,定位基站10的第一接口模块13控制第一蓝牙模块12发以设定的信号频率产生蓝牙报文,蓝牙报文携带有定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型,蓝牙报文在发送的时候天线阵列进行天线切换。如果已经在定位平台30上记录的第一基站的类型信息与定位基站10的第一标识信息进行了绑定,定位基站10发送的蓝牙报文也可以不携带定位基站10 的类型信息。
S3:物资管理的人员拿着PDA设备进入房间,PDA设备处于与定位基站10 的有效通信范围时,PDA设备的第二蓝牙模块22被房间内定位基站10发送的蓝牙报文唤醒,并传给第一处理器35进行蓝牙报文解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
S4:资产管理的人员拿着PDA设备通过识别模块33识读物资40表面的标签,将采集的数据通过第一处理器35解码得到物资信息。第一处理器35将物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息合并,通过第一通信模块34上传到定位平台30。
S5:定位平台30接收PDA设备上传的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及PDA自身的标识信息,并将物资信息和PDA标识信息进行绑定。
S6:定位平台30通过搜索记录的第一标识信息与接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,根据本次定位获取到的基站类型信息和数量,或定位终端20上一次定位的位置结果以及本次定位获取到的基站类型信息和数量,选择采用不同的定位技术进行定位解算即选择不同的 Group。
如定位终端20在iBeacon定位的Group,则定位平台30筛选iBeacon定位基站的蓝牙报文信息,获取信号强度值,通过信号强度值的对比,选择信号最强的定位基站10标识信息,该定位基站10的位置即定位终端20的定位结果。如定位终端20在蓝牙网关类型的Group,则定位平台30筛选蓝牙网关基站的蓝牙报文信息,获取信号强度值,进行距离的换算,通过三角解算进行定位。如定位终端20在AoD基站类型的Group,则定位平台30筛选AoD基站的报文信号,获取IQ数据,通过算法得到相位差和角度信息,从而用角度信息进行定位解算。获取得到的定位终端20的位置也即物资40的位置。
S7:最终在定位平台30上呈现可视化的生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息,可视化的物资管理数据可以是图像、文字,报表等显示方式,报表包括资产信息,定位终端信息,更新时间等。根据需要自行打印带有真实位置信息的资产盘点信息。
实施例六。
本实施例中,如图2,4,5所示,一种物资定位***,包括:
定位基站10,为蓝牙定位基站,以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型信息。
定位终端20,为具备接收报文能力的条码识读设备,处于与所述定位基站 10有效的通信范围时,接收定位基站10发送的蓝牙报文,对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值;获取物资信息;将物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端20的第二标识信息进行合并发送到定位平台30。
定位平台30,为计算机或服务器,记录定位基站10的物理位置与定位基站 10的类型信息;接收定位终端20发送的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端20的第二标识信息;并将物资信息与定位终端20的第二标识信息进行绑定;通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,得到的定位终端20的位置信息;生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息。
所述定位基站10包括:
第一电源模块11,用于定位基站10供电。
第一蓝牙模块12,用于产生蓝牙报文,蓝牙报文携带有定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型信息。
第一接口模块13,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输等操作,以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文。
所述第一电源模块11联接定位基站10各模块为定位基站10各模块供电,第一接口模块13与第一蓝牙模块12连接,可直接对蓝牙模块进行调试、参数配置、固件升级等操作,第一蓝牙模块12定时发送蓝牙报文。
所述定位终端20包括:
第三电源模块31,用于定位终端20供电。
第三蓝牙模块32,用于监听并接收蓝牙报文,接收定位基站10发出的蓝牙报文,并传送给第一处理器35。
识别模块33,用于获取物资信息;所述识别模块33可包括条码识别模块通过扫描张贴在表面的条码,解码得到物资信息;RFID识别模块通过靠近物体表面RFID标签,解码得到物资信息。
第一通信模块34,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输等操作。接收定位基站10发送的蓝牙报文,将物资信息、定位基站10的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端20的第二标识信息进行合并发送到定位平台30。
第一处理器35,用于存储、运算和管理,可以是MCU或CPU。对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
第三电源模块31联接定位终端20各模块为条码识读设备各模块供电,第一处理器35分别联接第三蓝牙模块32、识读模块与第一通信模块34。
数据的收集加工等由第一处理器35完成。通电后第三蓝牙模块32一直处于监听状态,当接收到定位基站10发送的蓝牙报文后,进行蓝牙报文的接收,并传输给第一处理器35进行蓝牙报文解析;识别模块33通过扫描张贴在物资 40表面的条码得到物资信息,或通过靠近物体表面RFID标签得到物资信息,将得到的信息传输给第一处理器35解码得到物资信息。第一处理器35控制第一通信模块34上传蓝牙报文,物资信息以及第二标识信息给定位平台30。
所述定位平台30包括:
第四电源模块41,用于定位平台30供电。
第二通信模块42,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输等操作。接收定位终端20发送的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端20的第二标识信息。
存储以及管理模块43,用于接收、管理、并存储数据。记录定位基站10的物理位置与定位基站10的类型信息;将物资信息与定位终端20的第二标识信息进行绑定;通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,得到的定位终端20的位置信息。
输出模块44,将存储以及管理模块43中的数据生成可视化表达,可以生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息的图像、报表、文字等可视化信息。
第四电源模块41联接定位平台30各模块为定位平台30各模块供电,存储以及管理模块43联接第二通信模块42与输出模块44。定位平台30通过第二通信模块42获取到定位终端20上传的蓝牙报文、物资信息以及第二标识信息并传输给存储以及管理模块43,将物资信息与第二标识信息进行绑定,存储以及管理模块43通过搜索已知的定位基站10的物理位置信息及定位终端20上传的定位基站10类型和数量,对定位终端20进行定位解算,得到定位终端20的位置,输出模块44生成可视化的定位示意图像、报表、文字。
本发明的定位基站10无需交换机等其他设备辅助,可通过无线通讯技术进行管理,过程中减少大量的人力物力进行盘点和记录管理流程;获取物资信息方式有条码识别与RFID识别模块,丰富了识别方式;定位基站10与定位终端20 的物理通讯空间范围更广,更适合物资40的盘点和使用场景,并且方案轻量级,施工简单成本低。
实施例七。
本实施例中,如图3-5所示,一种物资定位***,包括:
定位基站10,为蓝牙定位基站,以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型信息。
定位终端20,为具备接收报文能力的条码识读设备,处于与定位基站10有效的通信范围时,接收定位基站10发送的蓝牙报文,对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值;获取物资信息;将物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端20 的第二标识信息进行合并发送到定位平台30。
定位平台30,为计算机或服务器,记录定位基站10的物理位置与定位基站 10的类型信息;接收定位终端20发送的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端20的第二标识信息;并将物资信息与定位终端20的第二标识信息进行绑定;通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,得到的定位终端20的位置信息;生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息。
所述定位基站10包括:
第二电源模块21,用于定位基站10供电。
第二蓝牙模块22,用于产生蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有定位基站10的第一标识信息与定位基站10的类型信息。
第二接口模块23,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输,以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文。
天线阵列模块24,由天线阵列和控制部分组成;发送蓝牙报文时天线阵列进行天线切换。
第二电源模块21联接定位基站10各模块为定位基站10各模块供电,第二接口模块23分别与第二蓝牙模块22、天线阵列模块24连接,可直接对蓝牙模块进行调试、参数配置、固件升级等操作,第二蓝牙模块22定时发送蓝牙报文,天线阵列模块24在蓝牙报文发送的同时进行天线的切换。
所述定位终端20包括:
第三电源模块31,用于定位终端20供电。
第三蓝牙模块32,用于监听并接收蓝牙报文,接收定位基站(10)发出的蓝牙报文,并传送给第一处理器(35)。
识别模块33,用于获取物资信息;所述识别模块33可包括条码识别模块通过扫描张贴在表面的条码,解码得到物资信息;RFID识别模块通过靠近物体表面RFID标签,解码得到物资信息。
第一通信模块34,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输等操作。接收定位基站(10)发送的蓝牙报文,将物资信息、定位基站(10)的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端(20)的第二标识信息进行合并发送到定位平台(30)。
第一处理器35,用于存储、运算和管理,可以是MCU或CPU。对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。
第三电源模块31联接定位终端20各模块为条码识读设备各模块供电,第一处理器35分别联接第三蓝牙模块32、识读模块与第一通信模块34。
数据的收集加工等由第一处理器35完成。通电后第三蓝牙模块32一直处于监听状态,当接收到定位基站10发送的蓝牙报文后,进行蓝牙报文的接收,并传输给第一处理器35进行蓝牙报文解析;识别模块33通过扫描张贴在物资 40表面的条码得到物资信息,或通过靠近物体表面RFID标签得到物资信息,将得到的信息传输给第一处理器35解码得到物资信息。第一处理器35控制第一通信模块34上传蓝牙报文,物资信息以及第二标识信息给定位平台30。
所述定位平台30包括:
第四电源模块41,用于定位平台30供电。
第二通信模块42,用于管理设备、固件升级、参数配置、数据传输等操作。接收定位终端20发送的物资信息、定位基站10的第一标识信息、蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端20的第二标识信息。
存储以及管理模块43,用于接收、管理、并存储数据,记录定位基站10的物理位置与定位基站10的类型信息;将物资信息与定位终端20的第二标识信息进行绑定;通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端20进行定位解算,得到的定位终端20的位置信息。
输出模块44,将存储以及管理模块43中的数据生成可视化表达,可以生成带有定位终端20的位置信息与物资信息的物资40盘点信息的图像、报表、文字等可视化信息。
第四电源模块41联接定位平台30各模块为定位平台30各模块供电,存储以及管理模块43联接第二通信模块42与输出模块44。定位平台30通过第二通信模块42获取到定位终端20上传的蓝牙报文、物资信息以及第二标识信息并传输给存储以及管理模块43,将物资信息与第二标识信息进行绑定,存储以及管理模块43通过搜索已知的定位基站10的物理位置信息及定位终端20上传的定位基站类型和数量,对定位终端20进行定位解算,得到定位终端20的位置,输出模块44生成可视化的定位示意图像、报表、文字。
本发明的一种物资定位***,基于蓝牙5.1去做,报文含有CTE信息,可通过多天线切换获取到相位信息;采用矩阵阵列和圆阵阵列等不同的天线阵列进行信号探测。获取到IQ信息后,通过各种类似多重信号分类(MUSIC算法)、最大似然算法、ESPRIT算法,进行角度的解算,实现高精度的物资40定位。
以上所述仅为本发明的实施例,对实施例方案的选择只是为了更好理解发明内容,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种物资定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:定位平台(30)记录定位基站(10)的物理位置与定位基站(10)的类型信息;
S2:所述定位基站(10)以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站(10)的第一标识信息与定位基站(10)的类型信息;
S3:当定位终端(20)处于与所述定位基站(10)有效的通信范围时,定位终端(20)的第三蓝牙模块(32)接收所述定位基站(10)发出的蓝牙报文,并传送给第一处理器(35)对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值;
S4:所述定位终端(20)靠近所述物资(40)并以非接触的方式获取物资信息,所述定位终端(20)将物资信息、定位基站(10)的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端(20)的第二标识信息进行合并发送到定位平台(30);
S5:所述定位平台(30)接收所述定位终端(20)发送的物资信息、定位基站(10)的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端(20)的第二标识信息;并将所述物资信息与所述定位终端(20)的第二标识信息进行绑定;
S6:所述定位平台(30)通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端(20)进行定位解算,得到的定位终端(20)的位置信息,所述定位终端(20)的位置信息与所述第二标识信息对应;
S7:所述定位平台(30)生成带有定位终端(20)的位置信息与物资信息的物资(40)盘点信息。
2.根据权利要求1所述的一种物资定位方法,其特征在于,所述定位基站(10)的类型信息可以是iBeacon基站信息、蓝牙网关定位基站信息、AoD定位基站信息;
把相同定位基站(10)的类型在一个物理区域内划分成一个Group,所述Group分为iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group,AoD定位的Group;
所述定位平台(30)根据本次收集的定位基站(10)的类型信息和数量,或结合上一次定位结果选择Group,并选择对应的算法和定位基站报文信息进行定位解算。
3.根据权利要求1所述的一种物资定位方法,其特征在于,所述定位解算是通过所述定位平台(30)接收所述蓝牙报文,获取IQ数据,所述蓝牙报文含有CTE信息,通过算法得到相位差和角度信息解算定位终端位置;
通过不同的来波方向会产生不同的相位差异,利用相位差异,通过采用双极化天线和极化MUSIC算法求解AoA/AoD的θ,计算公式如下:
G=a_p'*(Vn*Vn')*a_p
其中Vn为噪声子空间,a_p为带有极化信息的空间导向矢量;再通过对G的实数求倒数后进行峰值矩阵的峰值搜索,搜寻最合适的待求的AoA/AoD角度θ。
4.根据权利要求1所述的一种物资定位方法,其特征在于,所述定位解算是通过所述定位平台(30)接收至少3台定位基站(10)的蓝牙报文信号的强度值,获取定位基站(10)的信号强度值RSSI,所述定位平台(30)将信号强度值RSSI换算成距离值解算定位终端位置;
RSSI换算距离公式:
d=10^(abs(rssi)-a)/(10*n)
d:拟合得到的估计距离;
abs():求绝对值;
rssi:信号强度;
a:与蓝牙设备相隔一米时的信号强度;
n:环境衰减因子。
5.根据权利要求1所述的一种物资定位方法,其特征在于,所述定位解算是通过所述定位平台(30)筛选接收的定位基站蓝牙报文的信号强度值RSSI最强的信号RSSImax=max(RSSI1,RSSI2,RSSI3,...)解算定位终端位置。
6.一种物资定位***,包括:定位基站(10)、定位终端(20)、定位平台(30),其特征在于,所述定位基站(10)、定位终端(20)、定位平台(30)被配置为执行以下步骤:
S1:定位平台(30)记录定位基站(10)的物理位置与定位基站(10)的类型信息;
S2:所述定位基站(10)以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文;所述蓝牙报文携带有所述定位基站(10)的第一标识信息与定位基站(10)的类型信息;
S3:当所述定位终端(20)处于与所述定位基站(10)有效的通信范围时,定位终端(20)的第三蓝牙模块(32)接收所述定位基站(10)发出的蓝牙报文,并传送给第一处理器(35)对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值;
S4:所述定位终端(20)靠近所述物资(40)并以非接触的方式获取物资信息,所述定位终端(20)将物资信息、定位基站(10)的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端(20)的第二标识信息进行合并发送到定位平台(30);
S5:所述定位平台(30)接收所述定位终端(20)发送的物资信息、定位基站(10)的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端(20)的第二标识信息;并将所述物资信息与所述定位终端(20)的第二标识信息进行绑定;
S6:所述定位平台(30)通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端(20)进行定位解算,得到的定位终端(20)的位置信息,所述定位终端(20)的位置信息与所述第二标识信息对应;
S7:所述定位平台(30)生成带有定位终端(20)的位置信息与物资信息的物资(40)盘点信息。
7.根据权利要求6所述的一种物资定位***,其特征在于,所述定位基站(10)的类型信息可以是iBeacon基站信息、蓝牙网关定位基站信息、AoD定位基站信息;
把相同定位基站(10)的类型在一个物理区域内划分成一个Group,所述Group分为iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group,AoD定位的Group;
所述定位平台(30)根据本次收集的定位基站(10)的类型信息和数量,或结合上一次定位结果选择Group,并选择对应的算法和定位基站报文信息进行定位解算。
8.根据权利要求6所述的一种物资定位***,其特征在于,所述定位解算是通过所述定位平台(30)接收所述蓝牙报文,获取IQ数据,所述蓝牙报文含有CTE信息,通过算法得到相位差和角度信息解算定位终端位置;
通过不同的来波方向会产生不同的相位差异,利用相位差异,通过采用双极化天线和极化MUSIC算法求解AoA/AoD的θ,计算公式如下:
G=a_p'*(Vn*Vn')*a_p
其中Vn为噪声子空间,a_p为带有极化信息的空间导向矢量;再通过对G的实数求倒数后进行峰值矩阵的峰值搜索,搜寻最合适的待求的AoA/AoD角度θ。
9.根据权利要求6所述的一种物资定位***,其特征在于,所述定位解算是通过所述定位平台(30)接收至少3台定位基站(10)的蓝牙报文信号的强度值,获取定位基站(10)的信号强度值RSSI,所述定位平台(30)将信号强度值RSSI换算成距离值解算定位终端位置;
RSSI换算距离公式:
d=10^(abs(rssi)-a)/(10*n)
d:拟合得到的估计距离;
abs():求绝对值;
rssi:信号强度;
a:与蓝牙设备相隔一米时的信号强度;
n:环境衰减因子。
10.根据权利要求6所述的一种物资定位***,其特征在于,所述定位解算是通过所述定位平台(30)筛选接收的定位基站蓝牙报文的信号强度值RSSI最强的信号RSSImax=max(RSSI1,RSSI2,RSSI3,...)解算定位终端位置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210381792.6A CN114745707B (zh) | 2022-04-13 | 2022-04-13 | 一种物资定位方法及其*** |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210381792.6A CN114745707B (zh) | 2022-04-13 | 2022-04-13 | 一种物资定位方法及其*** |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114745707A CN114745707A (zh) | 2022-07-12 |
CN114745707B true CN114745707B (zh) | 2024-07-02 |
Family
ID=82281957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210381792.6A Active CN114745707B (zh) | 2022-04-13 | 2022-04-13 | 一种物资定位方法及其*** |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114745707B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116437444B (zh) * | 2023-06-13 | 2023-08-25 | 中航信移动科技有限公司 | 一种基于beacon的目标定位方法、介质及电子设备 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110068791A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-30 | 合肥学院 | 基于阵列天线的室内定位*** |
CN110611876A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 深圳市微能信息科技有限公司 | 室内资产管理的方法、装置及*** |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102359722B1 (ko) * | 2021-07-06 | 2022-02-08 | 포엠인포텍(주) | 블루투스 센서 태그를 이용한 유형 자산 관리 시스템 |
CN114239775B (zh) * | 2021-12-22 | 2023-11-28 | 福建新大陆自动识别技术有限公司 | 一种物资定位的管理方法和装置及条码识读设备 |
-
2022
- 2022-04-13 CN CN202210381792.6A patent/CN114745707B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110611876A (zh) * | 2018-06-15 | 2019-12-24 | 深圳市微能信息科技有限公司 | 室内资产管理的方法、装置及*** |
CN110068791A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-07-30 | 合肥学院 | 基于阵列天线的室内定位*** |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114745707A (zh) | 2022-07-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Tejesh et al. | Warehouse inventory management system using IoT and open source framework | |
Nguyen et al. | RFID-based attendance management system | |
US8253538B1 (en) | Asset management using mobile radio-frequency identification (RFID) readers | |
WO2006023557A3 (en) | Attendance tracking system and method | |
CN105282696B (zh) | 基于移动互联网的人员定位***及方法 | |
CN110231640A (zh) | 一种室内外混合资产监控*** | |
CN204856550U (zh) | 一种基于定位与运动轨痕可视化的活体动物质量溯源装置 | |
GB2517535A (en) | Method for beacon setup in a retail environment | |
CN114745707B (zh) | 一种物资定位方法及其*** | |
CN107063265A (zh) | 基于购物车的室内导航*** | |
CN204010050U (zh) | 一种巡检实时定位跟踪*** | |
CN105208130A (zh) | 景点解说方法及***、服务器、终端 | |
CN202351939U (zh) | 一种基于射频识别技术的实时巡更*** | |
CN105610474A (zh) | 一种基于智能胸牌的信息化*** | |
CN202773089U (zh) | 一种物联网智能移动终端 | |
CN113743547B (zh) | 基于rfid标签的资产监管方法和平台、存储介质 | |
CN103020680A (zh) | 一种电子门票导航定位的方法 | |
CN102043149A (zh) | 移动轨迹检知*** | |
CN101122956A (zh) | 获取访问者的数据信息的***及其方法 | |
CN114239775B (zh) | 一种物资定位的管理方法和装置及条码识读设备 | |
CN108668218A (zh) | 一种终端定位方法及装置 | |
CN210181650U (zh) | 一种盘点设备 | |
CN201910823U (zh) | 物联网组网终端 | |
CN203027495U (zh) | 一种具有导航功能的电子门票*** | |
CN207965952U (zh) | 一种拣货*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant |