CN102724287A

CN102724287A - 一种移动空间四维信息服务系统及其终端和定位方法

Info

Publication number: CN102724287A
Application number: CN2012101564943A
Authority: CN
Inventors: 叶芝慧; 张婧; 倪睿
Original assignee: Nanjing University
Current assignee: Nanjing University
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-10-10

Abstract

本发明公开了一种移动空间四维信息服务系统及其终端和定位方法，利用基于此服务系统开发应用终端，用户在室内外都可获取自己和对方的四维信息，服务系统也可以对用户信息进行跟踪、存储、处理和传输。本服务系统的终端在室外大范围内利用北斗卫星导航系统兼具定位、授时和短报文传输的特点，采用北斗/GPS双校技术获取自己和对方的定位和授时信息；在卫星信号较弱场合采用区域无线定位技术，并结合数据综合技术、区域定位算法以及无线传感器网络多跳中继算法等解决三维定位问题。本发明适用于人员较多、场地较大但又需要管理人员和用户本身对于位置信息了如指掌的情况；特别适用于大型体育场馆，引导观众就坐，维持现场秩序，保证比赛顺利进行。

Description

一种移动空间四维信息服务系统及其终端和定位方法

技术领域

本发明涉及一种综合性的定位方法和空间信息服务系统，将无线射频，卫星定位和数字地理技术相结合。具体涉及一种移动空间四维信息服务系统及其终端设备和定位方法，既能在室外进行精确定位，又能在室内获得精确的三维定位信息，同时还能受到服务控制中心的监测，并获取由移动空间信息服务平台发送的信息，属于无线通信技术领域。

背景技术

据统计，人类生产、生活的各种信息有80%与地理空间位置有关，充分利用数字信息和通信网络技术，利用地理空间的数字信息构筑一个平台，把一个城市、地区乃至一个国家的经济、社会信息加载上去，可以为社会各方面提供有效的服务。

卫星定位导航系统是目前广泛使用的获取地理位置信息的方法，它既是重要的空间信息基础设施，也是各国发展航天科技、抢占空间资源的重要保证。目前广泛使用的是利用美国的全球定位系统（GPS）来获得高精度的坐标信息，但在数据精度的开放、数据安全性方面，都受到了极大的限制。北斗系统是我国自行开发研究的定位系统目前开始向中国及周边地区提供连续的导航定位和授时服务。因此，运用北斗和GPS实现双星互校正、互差分技术进行定位，无论从可靠性还是国家安全角度考虑，都是值得推广和应用的。

利用北斗和GPS进行定位的优势是卫星有效覆盖范围大，缺点是定位信号到达地面时较弱，不能穿透建筑物，而且定位器终端的成本较高。随着数据业务和多媒体业务的快速发展，人们对在复杂的室内环境下精确定位的需求不断增加。目前主要的方案包括蜂窝网定位技术以及无线信号区域定位技术。RFID利用射频方式进行非接触式双向通信交换数据以达到识别和定位的目的。这种技术作用距离短，一般最长为几十米。但它可以在几毫秒内得到厘米级定位精度的信息，且传输范围很大，成本较低。同时由于其非接触和非视距等优点，可望成为优选的室内定位技术。

地理信息系统（GIS）是是以地理空间数据库为基础，采用地理模型分析方法，提供多种空间和动态的地理信息，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统，它是地理空间信息管理不可缺少的平台，也是空间位置信息的重要载体。

目前还没有严格意义上的移动空间信息服务，但能够提供相关服务的技术和产品已经有一些，如车载导航设备、或用PDA、手机等移动智能和通讯设备进行导航、信息查询等技术，可是这些技术在定位方面不够完善，可实现的空间信息服务功能较少，也未涉及双星互校的技术方案以及与与其他无线定位方式结合的技术，这些都是有待解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明提供一种具有无缝覆盖、四维精确定位和实时能力的移动空间四维信息服务系统及其终端设备和定位方法，适用于应急救援和日常移动空间信息服务的综合保障。具体而言，设计一个移动空间信息服务平台，将基于这个服务平台的信息用户终端与智能手机，平板电脑等个人智能终端相结合，可以使得用户只需持有原本的手持智能终端设备，不论在室内室外都可以获取自己和对方的三维地理位置信息及时间信息。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种移动空间四维信息服务系统，包括终端设备、控制中心和移动空间信息服务平台，所述终端设备为北斗/GPS/RFID/移动GIS通用四维信息用户终端；所述控制中心一侧为移动空间信息服务平台，移动空间信息服务平台利用布置在室内的RFID固定节点以及服务平台上运行的GIS信息融合及RFID等边三角形质心定位算法，为四维信息用户终端提供移动空间四维信息服务功能。

移动空间四维服务系统利用Webservice、GML来实现服务系统之间的空间信息互通问题，包括系统内部、GIS和GIS之间、GIS和其他服务系统（如内容提供系统）之间，以利于充分整合GIS资源。在构建此系统时可以采取以下几个步骤：

在终端一侧设计一种基于卫星/RFID/移动GIS通用四维信息用户终端，四维信息用户终端部分采用了多种定位方法，实现室外、室内连续精确定位。这一过程中，采用北斗/GPS/GSM/RFID四种定位措施相结合，保证定位信息的连续和高精度。

在控制中心一侧构建移动空间信息服务平台，移动空间信息服务平台将GPS/北斗定位信息、蜂窝网络辅助定位信息、GIS信息以及利用布置在室内的RFID固定节所获取的RFID区域定位信息和数据库内的其他信息资源有机的结合起来，形成一个协同工作的整体。采用异构网络的融合技术，保证信息的无缝转接和交互。

为了在移动终端有限的资源上进行数据融合和可视化表达，利用移动空间信息服务平台进行复杂的数据处理，从而简化移动终端所需的计算资源。

（1）四维信息用户终端设备

四维信息用户终端是指可以获取和显示三维空间信息和时间信息的用户终端。该信息用户终端采用了嵌入式移动GIS技术。嵌入式移动GIS是传统GIS在移动终端上的实现，集成了嵌入式技术、GIS、移动通信、无线互联网等多种技术。四维信息用户终端内置无线定位芯片，用于支持无线射频定位与卫星定位的复合式定位方案。四维信息用户终端由定位及通信功能模块、定位信息采集处理模块、GSM/GPRS通信模块、RFID信息模块、供电模块和调试模块构成。

a.定位及通信功能模块。该模块包含GPS通信模块和北斗二号卫星导航模块和相应的天线，所述定位及通信功能模块与卫星系统通信实现双星互校，发送定位要求并且获得定位信息，该定位及通信功能模块直接通过北斗二号卫星发送报文消息。通过该模块可以在室外尤其是基站不足的地方获得精确的地理坐标定位信息，而且北斗二号卫星系统可以授时和发送报文短信，因此该模块还实现通信功能和授时功能。

b.定位信息采集处理模块。模块主要是由AMR开发板，图形视频界面构成，选择Linux作为目标板的操作系统。该模块对于从其他模块接收到的各种定位信息进行处理，并且可以对由控制中心一侧发送过来的命令和消息给予执行和处理，同时还可以从服务平台中调取相应的数据资源和GIS信息给予应用和显示，是整个定位用户终端的核心模块。

c.GSM/GPRS通信模块，该模块用于当定位及通信功能模块不能正常工作时，如在室内或者隧道等情况，可通过GSM/GPRS通信模块利用GSM技术从各种基站中调取辅助定位信息，实现对于终端用户的地面二维定位，并且可以利用该模块向其他终端发送短信消息也可接收其他终端发送过来的短信消息，实现四维信息用户终端与四维信息用户终端，或者四维信息用户终端与其他终端的通信。此模块的GPRS功能负责将定位信息采集处理模块所要发送的信息送入互联网发送给移动空间服务平台，也负责接收移动空间服务平台传送过来的信息并将此发送给定位信息采集处理模块。

d.RFID信息模块。该模块用于室内精确定位场合，当控制中心想要精确获得用户终端的具体定位高度信息，如用户所在楼层等情况，可利用现有布置好的RFID固定节点（阅读器），此时用户终端的RFID信息模块可以响应固定节点（阅读器）的检测，从而确定用户终端的具体高度位置信息，实现三维定位。

e.供电模块。电源负责为设备提供各种需要的电能，通常为PDA或者手机采用的锂电池。

f.调试模块。当终端需要检测或者修理时，可利用该模块进行检测调试。

(2)移动空间信息服务平台

本发明在控制中心一侧构建移动空间信息服务平台，将四维信息用户终端的功能构建于服务平台之上，形成一个功能强大和完善的中心平台，为四维信息终端提供数据和计算能力。移动空间信息服务平台构架主要分为三个部分，即监控软件、空间信息服务中心和空间信息数据库。

a.监控软件。控制中心监控软件主要工作是接收并检测来自信息用户终端的定位、授时信息和设备的电源供电状态信息等信息的有效性和安全性，并将这些信息发送给空间信息服务系统并且同时存入数据库中。

b.空间信息服务中心。空间信息服务中心由一个服务器集群组成，包括各种功能服务器和应用服务器，通过中间件和空间数据库交互数据。空间信息服务中心作为移动空间信息服务平台中最复杂的部分，需要承载数据挖掘和数据融合算法的功能。空间信息服务中心可以将从四维信息用户终端所接收的多个定位信息彻底整合，确定用户的最终三维定位信息和时间信息，并且可以根据用户的需求提供GIS地图浏览、查询及分析功能，给平台的四维信息用户终端提供各种数据支持，能够实现信息安全处理，是整个移动空间信息服务平台的重要支撑。

c.空间信息数据库。移动空间信息服务所依赖的空间数据库是一种海量的数据库，其规模非常庞大。空间信息数据库存储了各种GIS地理信息和各个四维通信用户终端的状态信息，为移动空间信息服务提供所必须的数据资源。

移动空间信息服务平台采用功能模块化设计，以保持功能间的低依赖性，用户可以对所有功能自由选择和组合。

（2）移动空间四维信息服务平台的定位方法，包括如下几个步骤：

1)在终端一侧，利用北斗二号卫星导航模块兼具授时、定位和双向通信功能的优势，结合GPS定位精度高的特点，采用GPS/北斗双校技术，在为通信双方及控制中心提供三维室外精确定位信息的同时给出一维时间信息。

该过程为：通用四维信息用户终端设备上电后根据预定的工作方式进入工作流程，定位及通信功能模块中的GPS和北斗模块开始接收定位信息，之后定位信息采集与处理模块对GPS定位信息、授时信息进行采集，并将采集到的数据做打包处理。若不同的四维信息用户终端之间想直接进行通信，则可利用报文的形式通过北斗二号卫星导航模块进行消息互通。如果采集不到卫星定位信息则转换为用区域无线定位技术接收定位信息，利用辅助基站定位方式，通过GSM/GPRS模块获得目标的二维坐标信息。此时定位信息采集处理模块将接收到的全部定位信息和用户的自身需求信息通过GPRS发送给移动空间信息服务平台。

2)当确定终端处在室内的时候，采用RFID等边三角形质心定位算法进行高精度的三维室内定位。控制中心一侧由移动空间信息服务平台和室内RFID固定节点构成。RFID室内固定节点用于探测进入服务区的四维信息用户终端的RFID模块，通过RFID等边三角形质心定位算法精确定位该四维信息用户终端的具体高度位置，并将信息传给移动空间信息服务平台，同时接受来自移动空间信息服务平台的指令。

3)在控制中心移动空间信息服务平台一侧，监控软件部分对接收到的用户终端数据信息进行检测和确认后，将信息发送给空间信息服务中心和空间数据库。空间信息服务中心对于接收到的来自用户终端的定位信息和需求以及来自RFID固定节点的检测信息进行融合和处理，将处理过后的三维位置信息和时间信息通过GPRS发送给四维用户终端。空间数据库为用户终端所需信息和需求提供相应的数据资源，同时将接收到的用户信息进行存储。

本发明步骤1）中，采用“北斗二号”RDSS/GPS双模组合定位处理，北斗二号”通信链路RDSS观测量和GPS观测量的观测过程由用户终端完成，并通过“北斗二号”通信链路将观测结果发给北斗卫星控制中心站，位置解算处理在中心站完成，这样可使用户终端自身得到大大简化，并且处理精度有进一步提高的可能性。中心解算结果再通过“北斗二号”通信链路发回用户终端完成一次定位处理。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)采用双模方式定位，不仅能够提高定位的精度，而且在定位的同时可以利用北斗的通信功能使得终端和终端或者终端和服务器之间能够相互传递消息，同时北斗的授时功使得获取的定位信息不仅包含了位置坐标信息，还包含了定位时间信息，方便移动空间信息服务平台对四维信息用户终端进行监控跟踪。

2)本发明采用复合式定位方法，不同于一般的智能终端定位单纯地选择卫星定位，而是考虑到成本和精度在室外采用了卫星定位并辅以蜂窝基站定位双重选择，在城市等基站密集区域或者无RFID固定节点的室内选择基站定位，在野外或者航海时选择卫星定位，这种双重选择既提高精度，又节约成本。考虑到室内情况，本发明在卫星基础上加入射频识别部分，使得室内定位精度更加准确，同时可以利用在室内广泛分布的射频读卡器获得位置信息的高度坐标，结合经纬度二维坐标，实现四维定位，获取更详细的位置和时间信息，使得该移动空间信息平台的应用范围更加广泛。

3）本发明采用模块化结构设计功能强大的控制中心服务软件，将复杂的计算留给固定中心，从而简化移动终端设计，降低成本。

本发明提出并设计一种移动空间信息服务平台和用户终端，使得用户不论在室内室外都可以获取自己的三维地理位置信息，不仅包含了所在位置的二维坐标信息，还包含了所在地高度坐标信息。将这些信息与相应的空间布局信息相结合可将用户目前的位置信息具体到某一楼层某一房间更加适用于医院看护，大型文艺汇演或者体育赛事等人员较多场地较大但又需要监控人员或者用户本身对于用户位置信息了如指掌的情况，特别地，系统可以应用于大型体育场馆，引导观众按指定座位就坐，维持现场秩序，保证比赛顺利进行。

附图说明

图1是四维信息用户终端设备结构示意图；

图2是四维信息用户终端具体实施方式结构示意图；

图3是四维信息用户终端核心板软件流程；

图4移动空间信息服务平台数据交互模式示意图；

图5是监控软件设计层次结构图；

图6为监控软件设计流程图。

附图中主要标记如下：

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1是本发明中的四维信息用户终端，其具体硬件平台构成如图2所示。四维信息用户终端的工作流程如图3给出的软件流程图所示，控制中心一侧的移动空间信息服务平台的数据交互模式由图4所示，监控软件设计层次图由图5所示，具体流程图由图6所示。整个系统的具体工作步骤如下：

四维信息用户终端设备上电后，ARM硬件平台5首先对硬件工作参数进行初始化，然后根据预定的工作方式进入工作流程。然后开发板调用信息采集子程序，如果有定位需要，此时定位及通信功能模块开始工作，GPS模块3和北斗二号卫星导航模块2开始获取卫星定位信息，采用双星互较模式对定位信息进行修正和确认，定位信息采集处理模块中的ARM硬件平台5对卫星定位信息、授时信息进行采集，并将采集到的数据做打包处理，若要和其他终端之间通信，此时可以以报文的形式通过北斗二号卫星导航模块2向北斗通信指挥站发送报文信息，再由指挥站转发给其他四维信息用户终端。如果核心板没有采集到卫星通信模块的信息，可以判定此刻用户终端所在位置应该为室内或者地下，这个时候定位信息采集程序选择GSM/GPRS通信模块7来获取定位信息，GSM/GPRS通信模块7利用终端目前所在地附近的基站分布进行定位，获取二维的地理位置坐标，经过定位信息采集处理模块中的ARM硬件平台5对数据的处理，可将定位信息通过GSM/GPRS通信模块7的GPRS功能发送给连入互联网发送给控制中心一侧的移动空间信息服务平台。于此同时，RFID信息模块8开启，如果该室内有RFID固定节点，固定节点探测进入服务区的RFID终端，通过RFID等边三角形质心定位算法精确定位四维信息用户终端，并将信息传向移动空间信息服务平台，结合移动空间信息服务平台中空间信息数据库内存储的地形分布图，可以获得用户所在的具体高度信息（如楼层，座位层等）。

四维信息用户终端采集到的定位信息将会被发送给空间信息服务平台，从而获得相应的地理位置信息和其他方面的服务信息。移动空间信息服务平台构架主要分为3个部分，即监控软件、空间信息服务中心和空间信息数据库。控制中心监控软件接收并检测来自信息用户终端的定位、授时信息和设备的电源供电状态信息等信息的有效性和安全性，并将这些信息发送给空间信息服务中心并且同时存入数据库中。移动空间信息服务中心将从四维信息用户终端所接收的多个定位信息彻底整合，确定用户的最终三维定位信息和时间信息，并且可以根据用户的需求提供GIS地图浏览、查询及分析功能，能够实现信息安全处理，并将处理过后的三维位置信息和时间信息通过GPRS发送给四维用户终端。空间数据库为用户终端所需信息和需求提供相应的数据资源，同时将接收到的用户信息进行存储。

以下是结合每个附图的具体说明。

图1是本发明中的四维信息用户终端的模块框架图，集成了嵌入式技术、GIS、移动通信、无线互联网等多种技术；四维信息用户终端内置无线定位芯片，用于支持无线射频定位与卫星定位的复合式定位方案。四维信息用户终端由定位及通信功能模块这其中包括GPS模块3和北斗二号卫星导航模块2以及天线4、定位信息采集处理模块这其中包括ARM硬件平台5和图像显示模块6、GSM/GPRS通信模块7、RFID信息模块8、供电模块1和调试模块9构成。

图2是本项目中嵌入式移动GIS四维信息终端具体实施方式结构示意图。定位及通信功能模块，即GPS通信模块1和北斗二号卫星导航模块2分别为北斗卫星OEM板和GPSOEM板，北斗卫星OEM板和GPSOEM板集成于一个模板，采用和芯星通公司的UB240-CORS双系统四频高精度板卡；ARM硬件平台5使用三星公司的53C2440A处理器；GSM/GPRS通信模块7使用SIMCOM 技术有限公司高性能高稳定工业级GSM/GPRS无线模块SIM900A；RFID信息模块8使用菲博特电子科技有限公司XCRMF-801集成板。

图3是四维信息用户终端软件流程。四维信息用户终端设备上电后，ARM硬件平台5首先对硬件工作参数进行初始化，然后根据预定的工作方式进入工作流程。然后开发板调用卫星定位信息采集子程序，如果有定位需要，此时进入卫星定位信息采集程序，定位及通信功能模块开始工作，GPS模块3和北斗二号卫星导航模块2开始获取卫星定位信息，采用双星互较模式对定位信息进行修正和确认，ARM硬件平台5对卫星定位信息、授时信息进行采集，并将采集到的数据做打包处理。同时询问是否要和其他终端之间通信，如果得到肯定回答可以以报文的形式通过北斗二号卫星导航模块2向北斗通信指挥站发送报文信息，再由指挥站转发给其他四维信息用户终端，如果得到否定回答，则关闭询问。如果ARM硬件平台5没有采集到卫星通信模块的信息，可以判定此刻用户终端所在位置应该为室内或者地下，这个时候定位信息采集选择GSM/GPRS定位信息采集程序，GSM/GPRS通信模块7利用终端目前所在地附近的基站分布进行定位，获取二维的地理位置坐标，接着询问是否要向其他四位信息用户终端发送短信消息，如果得到肯定答复则利用GSM/GPRS通信模块7向其他四维信息用户终端发送短信消息。如果得到否定答复则关闭询问程序。最后ARM硬件平台5对数据的处理之后将定位信息通过GSM/GPRS通信模块7的GPRS功能发送给连入互联网发送给控制中心一侧的移动空间信息服务平台。

图4是移动空间信息服务平台数据交互模式示意图。本发明所构建的平台以拥有海量存储能力和高效数据访问能力的空间信息数据库为基础，以无线通信方式连接四维信息用户终端和移动空间信息服务平台，实现对四维信息用户终端资源的扩展。为了达到这一功能，终端和服务平台之间的通信需要采用专用的通信协议，并提供对WAP协议的兼容。空间移动信息模型的各个组成部分依靠无线通信和Internet连接起来，组成一个有机整体。四维信息用户终端由GSM/GPRS通信模块7经过多网融合网关连入Internet,整个Internet上，连入了很多具有其他功能的用户终端，比如有WAP功能的终端或者有其他互通接口的GIS终端等等，这些终端通过相应的网关都可以连入Internet实现信息的交互。四维信息用户终端发送的数据和RFID固定节点测到的数据通过Internet传输给移动空间信息服务平台。移动空间信息服务平台构架主要分为3个部分，即监控软件、空间信息服务中心和空间信息数据库。监控软件对接收到的数据进行检测，提取其中有用的信息传输给空间信息服务中心，并将所有正确数据存入空间信息数据库。空间信息服务中心由一个服务器集群组成，包括网络管理服务器、GPS服务器、空间信息服务器、GIS服务器、用户信息服务器、应用服务器、计费服务器。空间信息服务中心通过空间信息中间件和空间信息数据库交互数据。空间信息服务中心的各种服务器针对用户提出需求的不同，提供相应的回复数据。这些回复数据再通过Internet传回给四维信息用户终端，使得用户能够获取自己所需信息和服务。模型的各部分之间有频繁的数据交互，因此系统交互模式的设计是至关重要。

图5是是监控软件设计层次结构图。严格遵守面向对象的程序设计方法，同时符合软件的需求特点，将整个软件系统分为三个层次：1信息接收层，本层主要负责接收用户信息，权限控制这两个功能，确认数据是从四维信息用户终端和RFID这两方面收集而来，排除其他数据的干扰。2通信服务层，本层应该实现四维信息用户终端和移动空间信息服务平台的网口通信，即从网口中以定时或时间驱动的方式读取发送来的数据，解析该数据包，组成各个信息存储单元所需要的数据包格式。3数据服务层，该服务层需要将接收到的用户各种状态需求等信息全部存入数据库，并且将有效的数据提取出来传输给空间信息服务中心进行进一步地处理。

图6是监控软件设计流程图。控制中心网口接收到数据消息后将消息发给系统监控中心软件，中心软件根据特定的处理函数完成数据的接收，并根据协议判断数据是否完整，若不完整则将数据丢弃并同时清空缓存，若判断数据接收完整，程序就进一步判断接收到数据信息所属的类型。由于收到的信息是一串数据，这串数据包含了四维信息用户终端的本身终端号信息，四维信息用户终发送的定位信息、需求信息、电源状态信息以及RFID固定节点探测到的信息，因此需要将这些信息按照相应的通信协议一一解析分类。解析过后，本机信息、RFID信息、电源状态信息、定位信息和需求信息，都已经脱离原有的整串数据，被分离保存。这之后软件将四维信息用户终端的定位信息和需求信息以及RFID固定节点传送的信息传送给移动空间信息服务中心进行相应的处理，最后将所收到的所有完整信息存入数据库。如此往复循环，完成对采集到的数据信息的监控。

Claims

1.一种移动空间四维信息服务系统，其特征在于：包括终端设备、控制中心和移动空间信息服务平台，所述终端设备为北斗/GPS/RFID/移动GIS通用四维信息用户终端；所述控制中心一侧为移动空间信息服务平台，移动空间信息服务平台利用布置在室内的RFID固定节点以及服务平台上运行的GIS信息融合及RFID等边三角形质心定位算法，为四维信息用户终端提供移动空间四维信息服务功能。

2.根据权利要求1所述的移动空间四维信息服务系统，其特征在于：所述的通用四维信息用户终端设备包括以下模块：

定位及通信功能模块，包括GPS模块和北斗二号卫星导航模块和天线，所述定位及通信功能模块与卫星系统通信实现双星互校，发送定位要求并且获得定位信息，该定位及通信功能模块直接通过北斗二号卫星发送报文消息；

定位信息采集与处理模块，该模块对于从其他模块接收到的各种定位信息进行处理，并且对由控制中心一侧发送过来的命令和消息给予执行和处理，同时还从服务平台中调取相应的数据资源和GIS信息给予应用和显示，是整个定位用户终端的核心模块；

供电模块，用来为终端提供驱动能力；

GSM/GPRS通信模块，当定位及通信功能模块不能正常工作时，通过GSM/GPRS通信模块利用GSM实现对于终端用户的地面二维定位，并利用短信模式发送和接收消息，实现四维信息用户终端与四维信息用户终端，或者四维信息用户终端与其他终端的通信；GPRS功能将全部的定位信息连入互联网发送给服务平台；

RFID信息模块，给予RFID的室内节点提供信息，实现三维室内定位。

3.根据权利要求1所述的移动空间四维信息服务系统，其特征在于：所述移动空间信息服务平台包括：

监控软件部分，用于接收检测来自信息用户终端的定位、授时信息和设备的电源供电状态信息的有效性和安全性，并将这些信息发送给空间信息服务中心并且同时存入数据库中；

空间信息服务中心，空间信息服务中心统由一个服务器集群组成，承载数据挖掘和数据融合算法设计，并且提供GIS地图浏览、查询及分析功能，给平台的四维信息用户终端提供各种数据支持；

空间信息数据库，空间信息数据库存储各种GIS地理信息和各个四维通信用户终端的状态信息，为空间信息服务中心提供所必须的数据资源。

4.一种基于权利要求1所述的移动空间四维信息服务系统的监测方法，其特征在于：

(a)在终端设备一侧，利用北斗二号卫星导航模块兼具授时、定位和双向通信功能的优势，结合GPS通信模块定位精度高的特点，在为通信双方及控制中心提供三维室外高精度定位信息的同时给出一维时间信息，该步骤为：

通用四维信息用户终端设备上电后根据预定的工作方式进入工作流程，定位及通信功能模块中的GPS通信模块和北斗二号卫星导航模块开始接收定位信息，之后定位信息采集与处理模块对GPS定位信息、授时信息进行采集，并将采集到的数据做打包处理；如果不同的四维信息用户终端之间想直接进行通信，则利用报文的形式通过北斗二号卫星导航模块进行消息互通；如果采集不到卫星定位信息则转换为用区域无线定位方法接收定位信息，利用辅助基站定位方式，通过GSM/GPRS模块获得目标的二维坐标信息；此时定位信息采集与处理模块将接收到的全部定位信息和用户的自身需求信息通过GPRS发送给服务平台；

(b)当确定终端处在室内的时候，采用RFID等边三角形质心定位算法进行高精度的三维室内定位，控制中心一侧由移动空间信息服务平台和室内RFID固定节点构成，RFID室内固定节点用于探测进入服务区的四维信息用户终端的RFID模块，通过RFID等边三角形质心定位算法精确定位该四维信息用户终端的具体高度位置，并将信息传向移动空间信息服务平台，同时接收来自移动空间信息服务平台的指令；

(c)在移动空间信息服务平台一侧，监控软件部分对接收到的用户终端数据信息进行检测和确认后，将信息发送给空间信息服务中心和空间数据库，空间信息服务中心对于接收到的来自用户终端的定位信息和需求信息以及来自RFID固定节点的检测信息进行融合和处理，将处理过后的三维位置信息和时间信息通过GPRS发送给四维用户终端，空间数据库为用户终端所需信息和需求提供相应的数据资源，同时将接收到的用户信息进行存储。