CN101080092A - 基于无线通信蜂窝网络和无线电定向技术的混合定位方法和混合定位终端 - Google Patents

基于无线通信蜂窝网络和无线电定向技术的混合定位方法和混合定位终端 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种混合定位方法和混合定位终端，所述混合定位方法包括步骤：当收到用户发出的定位请求时，混合定位终端首先启动无线通信模块，无线通信模块获得无线网络小区标识号并发送给服务器，服务器根据收到的无线网络小区标号能够查询出终端所在概略位置并返回给用户，用户根据需要随时启动无线电定向装置，最终确定终端位置。所述混合定位终端由中央控制模块、无线通信模块、无线定向模块、电源管理模块以及其它外围电路等模块组成。本发明能够满足用户及时定位的需求，同时提高了定位的精度和准确度。

Description

基于无线通信蜂窝网络和无线电定向技术的混合定位方法和混合定位终端
技术领域
本发明涉及无线通信、电子电气设计以及无线电定向等技术领域，更主要地涉及一种综合无线移动通信网络以及无线电发射定向技术的混合定位方法。
背景技术
当前主要采用的定位方式有基于网络的CELL-ID(蜂窝小区标识号)定位技术、TOA/TDOA(到达时间/到达时间差测量)定位技术，基于终端的EOTD(高级时差检测)定位技术及传统的GPS(GlobalPositioning System全球定位系统)定位技术和新兴的的A-GPS(Assisted Global Positioning System网络辅助的全球定位系统)定位技术等。
CELL_ID技术是根据移动台所处的蜂窝小区ID号来确定用 户的位置，因此它的定位精度取决于蜂窝小区的半径，定位精度较低，无法满足需要精度较高的紧急定位服务；TOA/TDOA技术是通过测量从发射机传到多个接收机的信号传播时间或时间差来确定移动用户的位置，是一种基于电波传输时间的定位技术，其定位精度较高，但对时间基准的依赖性也较高，并且TDOA受多径干扰的影响也较大；而EOTD技术仅适用于GSM/GPRS网络，很可能将被被淘汰。
传统GPS技术第一次定位时间较长，AGPS技术可以大大缩短这一时间，但是基于GPS的定位技术仍然存在一些缺点：首先，室内定位的问题目前仍然无法圆满解决。其次，AGPS的定位实现必须通过多次网络传输(最多可达六次单向传输)，这对运营商来说是被认为大量的占用了空中资源。另外，使用有效性问题，由于GPS系统受美国政府拥有和控制，在非常时期，民用GPS服务可能会受到影响，AGPS的定位业务更难以正常运作了。
发明内容
本发明的目的在于解决技术中提及的一些问题，提供一种只依赖于无线通信的蜂窝网络和无线电定向技术对终端进行准确定位的定位方法和定位终端。
为此本发明提供如下的解决方案：
一种混合定位终端包括：
无线通信模块，负责终端与远程服务器的通信，完成各种信息的交互；
中央控制器，运行应用程序并完成对其它各个模块的控制；
无线电定向模块，在中央控制器的控制下，按要求以某种形式发送特定频率的电磁波，以帮助确定所述混合定位终端所在的准确位置；
电源管理部分，对终端进行供电并进行电源管理。
一种混合定位方法为：
当收到用户发出的定位请求时，混合定位终端首先启动无线通信模块，由无线通信模块获得无线网络小区标识号并发送给服务器。服务器根据收到的无线网络小区标识号能够查询出终端所在概略位置并返回给用户。在无线网络信号可以保证混合定位终端与服务器通信的条件下，无线电定向模块可根据用户的要求，随时由中央控制器启动。例如遇到紧急情况或者在上述已得到终端概略位置情况下用户想得到进一步精确的终端位置都可以用短消息触发终端启动无线电定向模块。无线电定向模块启动后终端每隔一定时间(例如一个小时)向服务器发送一次无线网络小区标识号信息，这样可以保证在无线电定向被激活后，先通过无线网络小区标识号信息确定终端的概略位置，再监听终端发出来的无线电信号，最终精确定位终端，其中，所述混合定位终端通过无线通信链路或其它方式与所述服务器进行通信。
与现有技术相比，本发明有如下优点：
(1)由于本发明的方法采用无线网络小区标识号的定位方式，不依赖也不受限于其它专用定位系统，只要在无线网络覆盖范围内都可以通过无线网络小区标识号大概确定混合定位终端的位置。
(2)由于本发明的混合定位终端中有无线电定向模块，在获得终端概略位置后可以在较大范围内寻找并精确确定终端的位置。
附图简要说明
附图1为本发明的混合定位终端结构示意图。
附图2为本发明的终端软件的工作流程图。
附图3为本发明的混合定位终端的附加功能工作流程图。
具体实施方式
以下结合附图具体说明本发明。
请参阅图1，图1为根据本发明的实施例的一种混合定位终端的结构示意图。包括：
无线通信模块101：与中央控制模块103连接，并受其控制，负责与外界的无线通信，以实现终端与远程服务器的各种信息的交互，并具有对终端的电量查询的功能。
无线电定向模块102：与中央控制模块103连接并受其控制，可在中央控制模块的控制下按要求以某种频率发送特定形式的无线电信号，以便运用无线电定向技术实现对终端进行准确定位。
中央控制模块103：与混合定位终端的其它各模块相连，是整个终端的控制核心，运行终端的控制程序并控制各个模块完成相应的功能。
其它外围电路104：包括各种接口，以备对系统进行升级，还包括各种存储器，以存储混合定位终端的配置信息等。
电源管理模块105：负责对终端各个模块进行供电并进行电源管理。
上面所述的无线通信模块、无线定向模块和中央控制模块均可以是成熟的第三方产品。
图2为本发明终端软件的工作流程图。
下面结合图1和图2说明一下实现本发明混合定位方法的工作流程。
混合定位终端的主要功能是根据服务器发来的指令内容完成相应的操作序列，包括通过无线通信链路或其它方式实现混合定位终端与混合定位服务器之间的通信等。
混合定位终端在非工作状态时，无线通信模块101处于睡眠的状态，此状态下无线通信模块仍然能够接收命令消息，而中央控制模块103和无线电定向模块102处于断电状态，以降低终端功耗。当用户发送请求时，触发终端正常启动，中央控制模块103从无线通信模块101的存储器中读取命令消息，并根据消息的类型和内容作进一步的处理。
本发明方法主要包括如下步骤：
(1)无线电定向定位
S11：收到启动无线电定向命令。
S12：中央控制模块103启动无线电定向模块102并使之按要求以某种频率发送特定形式的无线电信号。设计采用间歇式的发射形式以降低功耗。
S13：中央控制模块103控制无线通信模块101每隔一定时间(例如1小时)向服务器发送终端当前所在无线网络小区标识号。其余时间终端的无线通信模块101为睡眠或低功耗状态，以最大限度的降低终端功耗。
S14：如果收到停止命令或达到预设时间，则中央控制模块103关闭无线电定向模块102以及无线通信模块101。
(2)一般定位
S21：收到要求定位的命令。
S22：中央控制模块103首先判断命令消息的合法性和发送时间的有效性，检查消息内容的正确性，如果不合法则不予处理，否则继续。
S23：在中央控制模块104控制下，无线通信模块101建立无线数据链路，获取无线网络小区标识号，然后把无线网络小区标识号发给服务器。
服务器将根据混合定位终端发送的无线网络小区标识号查询混合定位终端的概略位置并返回给用户和/或终端。同样，如果用户有需求并且终端能收到启动无线电定向模块的命令，则执行上述(1)所述步骤，以帮助用户进一步精确定位终端。
在无线通信网络信号可保证终端与服务器进行通信的条件下，上述(1)所述步骤可根据用户需要随时启动。
除此以外，混合定位终端还具有通过短消息查询电量、启动/终止电量自动报警、修改终端参数、终端自动电量告警以及系统更新升级等附加功能。结合图3介绍如下：
(一)电量查询
S31：收到电量检测命令。
S32：中央控制模块103首先判断命令消息的合法性和发送时间的有效性，检查消息内容的正确性，如果不合法则不予处理，否则继续。
S33：在中央控制模块103控制下，无线通信模块101读取电池电量，并将结果通过无线通信链路直接发送给服务器。
(二)启动/终止电量自动报警
S41：接收到的启动/终止电量自动报警功能命令。
S42：中央控制模块103首先判断命令消息的合法性和发送时间的有效性，检查消息内容的正确性，如果不合法则不予处理，否则继续。
S43：中央控制模块103启动/终止电量自动报警功能
S44：在中央控制模块103控制下，无线通信模块101通过无线通信链路向服务器发送“启动/终止电量自动报警功能确认”。
(三)修改终端参数
S51：收到修改终端参数命令。
S52：中央控制模块103首先判断命令消息的合法性和发送时间的有效性，检查消息内容的正确性，如果不合法则不予处理，否则继续。
S53：中央控制模块103根据收到的参数进行相应设置并保存。
S54：在中央控制模块103控制下，无线通信模块101通过无线通信链路告知服务器参数修改成功。
(四)电量告警
S61：硬件产生电量报警中断。
S62：中央控制模块103首先判断是否启动电量自动报警，如果没有则不予处理，否则继续。
S63：在中央控制模块103控制下，无线通信模块101通过无线通信链路向服务器发出电量告警。
(五)系统升级
首先用户下载系统更新升级软件包，然后通过终端的USB接口将升级包下载到终端，终端即可自动完成系统的更新升级。
总上所述，尽管结合上述实施例并参照附图对本发明作了简要的说明，然而这仅仅是为了用于说明的目的，上述实施例不被解释为对本发明的范围的限制，在不脱离本发明的精神和附加权利要求所定义的范围的前提下，本领域普通技术人员可以做各种修改和替换。

Claims (17)

1.一种混合定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A.混合定位终端收到定位请求后首先启动无线通信模块，并由该无线通信模块得到终端所在的无线网络小区标识号。
B.混合定位终端将其所在的无线网络小区标号通过无线通信模块发给服务器，服务器可以根据收到的小区标识号查询出终端的概略位置。
  C.根据用户的要求，在无线网络信号可以保证混合定位终端与服务器通信的条件下，随时由中央控制器启动所述无线电定向模块。
D.混合定位终端收到启动无线电定向模块的请求后即启动无线电定向模块，并使其按要求发射无线电信号直至收到停止指令，同时终端每隔一定时间向服务器发送一次终端当前所在的无线网络小区的标识号，以帮助确定终端的准确位置。
2.根据权利要求1所述的混合定位方法，其特征在于本方法综合了无线网络小区标识号定位以及无线电定向两种定位方式。
3.根据权利要求1所述的混合定位方法，其特征在于可以使用无线网络小区标号查询混合定位终端所在的概略位置，若有需要则可随时启动无线定向模块。
4.根据权利要求1所述的混合定位方法，其特征在于步骤C中启动无线电定向模块后，终端自动地每隔一定时间向服务器发送一次终端当前所在的五线网络小区标识号。
5.根据权利要求1所述的混合定位方法，其特征在于在混合定位终端能接收到启动无线电定向模块的命令的情况下，根据用户需求可随时启动终端上的无线电定向装置。
6.根据权利要求1所述的混合定位方法，其特征在于所述混合定位终端通过无线通信链路或其它方式与所述服务器进行通信。
7.一种混合定位终端，其特征在于该终端由中央控制模块、无线通信模块、无线定向模块、电源管理模块以及其它外围电路等模块组成，所述模块配置成：
A.中央控制模块：与混合定位终端的其它各模块相连，是整个终端的控制核心，运行终端的控制程序并控制各个模块完成相应的功能，在终端非工作状态时处于断电状态。
B.无线通信模块：与中央控制模块连接，并受其控制，负责与外界的无线通信，以实现终端与远程服务器的各种信息的交互，并具有查询终端电量的功能，在终端处于非工作状态时处于睡眠状态。
C.无线电定向模块：与中央控制模块连接并受其控制，可在中央控制模块的控制下按要求以某种频率间歇式发送无线电信号，以便运用无线电定向技术实现对终端的准确定位。
D.电源管理模块：负责对终端各个模块进行供电并进行电源管理。
E.其它外围电路：包括各种接口，以备对系统进行升级，还包括各种存储器，以存储混合定位终端的配置信息等。
8.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于在混合定位终端处于非工作状态时，所述中央控制模块处于断电状态，以降低终端功耗。
9.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于在混合定位终端处于非工作状态时所述无线通信模块处于睡眠状态以降低终端功耗，此状态下无线通信模块仍然能够接收命令消息。
10.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于所述无线电定向模块被启动后能够按要求以一定频率间歇式地发射无线电波，以降低终端功耗。
11.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于无线电定向模块被启动后，终端每隔一定时间向服务器发送终端当前所在无线网络小区标识号。
12.根据权利要求10所述的混合定位终端，其特征在于终端每发送完一次无线网络小区标识号，终端的无线通信模块即进入睡眠状态，以最大限度的降低终端功耗。
13.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于当混合定位终端电量过低时终端会发出电量告警并在一定时间内关闭终端。
14.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于所述无线通信模块能够查询终端电量，实现用户远程查询电量。
15.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于所述外围电路提供的接口能够下载系统升级软件包，保持对系统的及时更新升级。
16.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于所述外围电路提供的存储器能够保存终端配置信息，实现用户对终端的远程参数修改配置。
17.根据权利要求6所述的混合定位终端，其特征在于所述混合定位终端通过无线通信链路或其它方式与所述服务器进行通信。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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