CN102395199B

CN102395199B - 一种混合定位系统的定位方法

Info

Publication number: CN102395199B
Application number: CN 201110356405
Authority: CN
Inventors: 张秀发
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2031-11-11
Also published as: CN102395199A

Abstract

本发明公开了一种混合定位系统及其定位方法，混合定位系统包括服务器和终端，服务器与终端通信，终端包括GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEE子系统、RFID子系统和控制器，GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEEZ系统、RFID子系统与控制器连接，混合定位系统采用ZIGBEE、GPS、GSM/CDMA和RFID四个子系统混合定位，充分利用ZIGBEE定位精确又能在室内使用的特点，克服了GPS不适用于建筑物内使用，而GSM/CDMA定位又不准确的缺点。

Description

一种混合定位系统的定位方法

技术领域

本发明涉及定位系统,特别是一种混合定位系统及其定位方法。

背景技术

现在常用的定位系统有ZIGBEE、GPS、GSM/CDMA、RFID定位系统， ZIGBEE定位系统覆盖范围窄，GPS定位系统耗电量大，GSM/CDMA定位系统定位精度不高，RFID只能近距离使用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种由ZIGBEE、GPS、GSM/CDMA、RFID四个子系统组成的混合定位系统及其定位方法，通过克服四个定位子系统各自的缺点，达到在各种不同环境和要求的情况下实现对物体的准确定位，及时地了解和掌握物体位置变化情况的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种混合定位系统，包括服务器和终端，服务器与终端通信，终端包括GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEE子系统、RFID子系统和控制器，GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEE子系统、RFID子系统与控制器连接。

一种混合定位系统的定位方法，该方法为：当终端分别处于ZIGBEE子系统、或GSM/CDMA子系统、或GPS子系统的电子围墙内时，服务器分别判断终端位置是否异常，终端位置异常是指服务器分别读到终端越过ZIGBEE子系统、或GSM/CDMA子系统、或GPS子系统的电子围墙信息、或者是服务器分别读到终端脱离ZIGBEE子系统、或GSM/CDMA子系统、或GPS子系统的电子围墙信息；或者是服务器读到RFID对终端失去控制的信息，或因终端脱离RFID的控制得不到信号。终端处于ZIGBEE子系统的电子围墙内时，混合定位系统利用ZIGBEE子系统全天候定位终端，当终端脱离ZIGBEE子系统的电子围墙时，服务器立即报警，同时控制器启用GSM/CDMA子系统，服务器根据GSM/CDMA子系统三角定位原理计算终端的位置，或者服务器通过GPRS或CDMA1X网络下发指令启动终端上的GPS子系统获取GPS信息，或GPS子系统定时周期启动，将终端的位置信息送给服务器定位终端，使得混合定位系统始终定位终端；在运输终端时，首先服务器用GPS子系统或GSM/CDMA子系统沿着预定的运输路线设置电子围墙，在装有终端的设备内安装ID转发器接收设备内各终端RFID子系统发出的ID信号，并在服务器上将ID转发器与一个或多个终端关联起来，ID转发器将各终端的ID信号传送给服务器校对，若有错，则服务器发出告警。

控制器从ZIGBEE、GPS、GSM/CDMA、RFID四个子系统中选择一个或多个子系统定位终端，控制器优先选择启动ZIGBEE子系统，一旦终端发现ZIGBEE子系统可用，控制器将关闭GSM/CDMA、GPS和RFID子系统。

所述服务器判断终端位置是否异常的步骤为：

1）启动服务器；

2）服务器计算或者接收终端的位置信息；

3）服务器校对终端位置是否在指定区域内，若终端位置在指定区域内，则服务器等待一段时间，然后返回2）；若终端位置未在指定区域内，则进入4）；

4）判断终端是否与ID转发器相关联，若相关联，则判断终端位置是否在指定区域内，若不相关联，则服务器发出告警。

5）服务器根据终端异变的位置信息和时间告警；

6）服务器等待一段时间后返回2），不断地循环判断。

混合定位系统服务器实施监控的方式有两种：一种是被动的监控：当被监控终端的位置发生变化时，终端向服务器发送它的代号及它的地理位置信息，服务器下指令进行监控；另一种是主动监控方式：服务器认为需要监控被监控终端的位置时，服务器向终端发出指令，起动终端的定位系统，向服务器传送被监控终端的位置信息，由服务器进行监控。以上两种监控方式既可达到延长终端中的电池使用时间又可满足定位监控的要求。

混合定位系统由服务器根据被监控终端的位置的变化可进行主被双重监控，使监控水平、质量和效果得到大幅的提升，可克服以往各子系统单独定位监控终端存在的技术单一、精度不高、应用范围受限制的缺点。

本发明的混合定位系统及其定位方法可以广乏地应用到各部门，如监狱对犯人的管理、学校对学生的管理、物资仓库的管理、军火库的管理、大型汽车行的管理、博物院文物的管理、物流公司对物件的管理、单位对员工上下班的管理、银行金库和现金押运的管理、金店铺面的管理、大型超市贵重物件的管理、家庭贵重物品的管理、小区居民的安全管理、各单位财务现金管理、部门和单位人事档案的管理、单位门卫的管理和各部门的生产管理，可根据各部门、各单位的需要，做成不同类型、不同形装、不同规格和不同性能的监控终端，本混合定位系统及其定位方法的应用将使各部门、各单位的安全管理提高到新的水平，对促进经济发展和和谐社会的建设将起到一定的作用。

附图说明

图1为本发明一实施例系统结构示意图；

图2为本发明一实施例终端组成结构图；

图3为本发明一实施例终端登录步骤流程图；

图4为本发明一实施例服务器识别终端位置是否异常的步骤流程图；

图5为本发明终端电量监测步骤流程图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明一实施例包括服务器和终端，服务器与终端通信，终端包括GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEE子系统、RFID子系统和控制器，GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEE子系统、RFID子系统与控制器连接。

如图3所示，终端登录的过程为：终端加电后开始启动，判断是否发现ZIGBEE网络，若发现ZIGBEE网络，则加入ZIGBEE网络，并向服务器发送登录信息；若未发现ZIGBEE网络，则判断是否发现GPRS或者CDMA1X网络，若发现了GPRS或者CDMA1X网络，则加入GPRS或者CDMAlX网络，并向服务器发送登录信息；反之则返回，重新判断是否发现ZIGBEE网络；向服务器发送登录信息后，判断是否登录成功，若登录成功，则定时向服务器发送信息，并循环等待服务器的指令；若登录失败，则返回，重新检测是否发现ZIGBEE网络。

在混合定位系统中终端的定位是根据终端所处的环境和状况决定的，终端通过控制器自动启动或终止ZIGBEE、GPS、GSM/CDMA、RFID四个定位子系统，控制器从ZIGBEE、GPS、GSM/CDMA、RFID选择一个或多个可用的子系统定位终端。终端处于ZIGBEE子系统时，混合定位系统利用ZIGBEE子系统24小时全天候定位终端。当控制器读不到终端ZIGBEE子系统的信息时（终端脱离ZIGBEE子系统），控制器启用GSM/CDMA子系统，服务器根据GSM/CDMA子系统三角定位的原理计算终端的位置来定位终端，或者服务器通过GPRS/CDMAIX网络下发指令启动终端上的GPS子系统获取GPS信息定位终端，GPS子系统也可定时周期启动将终端的位置信息送给服务器定位终端，混合定位系统始终跟综定位终端。混合定位系统为节省电源，控制器选择子系统定位给予ZIGBEE子系统优先权，当终端进入ZIGBEE子系统时，无论终端工作在那个子系统，控制器会重新选择ZIGBEE子系统定位终端。

当终端离开原地脱离ZIGBEE子系统时，服务器立即报警，GPS或GSM/CDMA子系统跟综定位终端，服务器并根据终端不断发回的位置信息进行追综。运输终端时，首先服务器用GPS或GSM/CDMA子系统沿着预定的运输路线设置电子围墙，在运输设备内安装ID转发器接受设备内各终端RFID子系统发出的ID信号，设备内停放的终端没有离开时，ID转发器始终能收到每个终端的ID信号。当在设备内的任何一个终端离开后，ID转发器立即收不到该终端的ID信号，并将此信息转送服务器校对，服务器发出告警。

例如：银行为了防运钞被劫，可用混合定位系统在押钞设备（汽车、火车、轮船）运行路线上通过GPS或GSM/CDMA子系统设置电子围墙，在设备内安放ID转发器，在装现钞的箱内安放定位终端。在押钞设备运行途中如果人为改变运行路线或因运输线路的弯曲而使终端脱离GPS或GSM/CDMA子系统的电子围墙时，终端立即向服务器发出它已脱离GPS或GSM/CDMA子系统电子围墙的告警指令。同时服务器启动运输设备内的ID转发器，ID转发器接受到的ID信号送服务器校对无误时，表明没有任何终端离开运输设备，仍在ID转发器的控制范围，服务器不发出第二次告警。当ID转发器接收到的ID信号个数少于原来的个数或完全收不到ID信号时，服务器即时向有关部门告警。如果押钞运输设备遭劫，只要装现炒的箱子离开了运输设备，ID转发器就会少读或完全读不到设备内终端的ID信号，此时服务器发出告警。如果窃匪窃走现炒箱逃跑，终端会不断地向服务器发送终端不断变化的位置信息，服务器将告警信号和终端所处的位置、终端的代号、当时的时间等信息发送给有关部门和追踪人员的手机上以便追踪窃贼。

服务器判断终端位置是否异常的步骤如图4所示。

如图5所示，终端电量检测流程为：终端加电后，等待一段时间（N秒），判断电量是否低于阈值，若是，则向服务器发送电量不足告警；若否，则返回重新等待N秒；若服务器发送了电量不足告警，则返回重新等待N秒，继续下面的步骤。

混合定位系统采用ZIGBEE、GPS和GSM/CDMA、RFID四个子系统混合定位。充分利用ZIGBEE子系统定位精确又能在室内使用的特点，克服了GPS子系统不适用于建筑物内使用，而GSM/CDMA子系统定位又不准确的缺点。因GPS、GSM/CDMA子系统有在室外使用不受范围限制的特点，又克服了ZIGBEE子系统复盖范围窄、RFID子系统只能近巨离使用的不足。GPS、GSM/CDMA在室外定位误差大，对于在室外局部范围定位精度要求高时RFlD子系统又可发挥其重要作用。利用ZIGBEE、GPS、和GSM/CDMA、RFID四个子系统混合定位、互补的结果，可实用于不同环境、不同要求的定位。成为一种先进的定位系统，从而较好地解决了当前单纯使用GPS定位系统误差大、耗电大，GSM/CDMA定位系统定位精度不高，ZIGBEE定位系统复盖范围窄，RFID定位系统只适用近巨离的缺点。同时解决了当前很多单位使用的监控设施只适用于较小的范围，监控对像离开了原定范围就无能为力的问题。

混合定位系统具有以下功能：主动监控物体位置变化的功能；电子围墙功能；追踪功能；监督功能；清点物件数量异常告警动能；押运物件安全管理功能；物件出入管理功能；保卫考勤管理功能；远程监控的功能等。

Claims

1.一种混合定位系统的定位方法，所述混合定位系统包括服务器和终端，服务器与终端通信，终端包括GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEE子系统、RFID子系统和控制器， GSM/CDMA子系统、GPS子系统、ZIGBEE子系统、RFID子系统与控制器连接；其特征在于，该方法为：当终端分别处于ZIGBEE子系统、或GSM/CDMA子系统、或GPS子系统的电子围墙内时，服务器分别判断终端位置是否异常，而此时终端位置异常是指服务器分别读到终端越过ZIGBEE子系统、或GSM/CDMA子系统、或GPS子系统电子围墙信息，或者是服务器分别读到终端脱离ZIGBEE子系统、或GSM/CDMA子系统、或GPS子系统电子围墙的信息；或者是服务器读到RFID对终端失去控制的信息，或服务器因终端脱离RFID的控制得不到信号；终端处于ZIGBEE子系统的电子围墙内时，混合定位系统利用ZIGBEE子系统全天候定位终端，当终端脱离ZIGBEE子系统的电子围墙时，服务器立即报警，同时控制器启用GSM/CDMA子系统，服务器根据GSM/CDMA子系统三角定位原理计算终端的位置，或者服务器通过GPRS或CDMA1X网络下发指令启动终端上的GPS子系统获取GPS信息，或者GPS子系统定时周期启动，将终端的位置信息送给服务器定位终端，混合定位系统始终定位终端；在运输终端时，首先服务器用GPS子系统或GSM/CDMA子系统沿着预定的运输路线设置电子围墙，在装有终端的运输设备内安装ID转发器接收运输设备内各终端RFID子系统发出的ID信号，并在服务器上将ID转发器与一个或多个终端关联起来，ID转发器将各终端的ID信号传送给服务器校对，若有错，则服务器发出告警。

2.根据权利要求1所述的混合定位系统的定位方法，其特征在于，控制器从ZIGBEE、GPS、GSM/CDMA、RFID子系统中选择一个或多个子系统定位终端；控制器优先选择启动ZIGBEE子系统，一旦终端发现ZIGBEE子系统可用，控制器关闭GSM/CDMA、GPS和RFID子系统。

3.根据权利要求1所述的混合定位系统的定位方法，其特征在于，所述服务器判断终端位置是否异常的步骤为：

1）启动服务器；

2）服务器计算或者接收终端的位置信息；

4）判断终端是否与ID转发器相关联，若相关联，则判断终端位置是否在指定区域内，若终端位置在指定区域内，则进入6）；若终端位置不在指定区域内，则进入5）；

5）服务器根据终端异变的位置信息和时间告警；

6）服务器等待一段时间后返回2），不断地循环判断。