CN105277915A

CN105277915A - 适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统

Info

Publication number: CN105277915A
Application number: CN201410349795.7A
Authority: CN
Inventors: 王书剑
Original assignee: Shanghai Jujiang Information Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Jujiang Information Technology Co Ltd
Priority date: 2014-07-22
Filing date: 2014-07-22
Publication date: 2016-01-27

Abstract

本发明公开了适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，包括设备接口协议转译模块、场景数据库加载模块、功能设置模块、中心处理模块、采集模块、系统数据库模块和显示模块；所述设备接口协议转译模块的输入端和系统之外的硬件设备接入数据接口相连接，设备接口协议转译模块的输出端和中心处理模块相连接，中心处理模块还分别和场景数据库加载模块、功能设置模块、系统数据库模块相连接，所述中心处理模块和采集模块均与系统数据库相连接，系统数据库还和显示模块相连接。本发明能适应多种硬件设备接入数据接口，设计有多模块架构分别应用于不同的场景、不同的数据库，满足不同的功能需求及统计方法。

Description

适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统

技术领域

本发明公开了一种适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，具体涉及一种兼容多种硬件设备数据协议接口，并可选择不同场景配置的模块型无线定位系统，属于无线通信技术领域。

背景技术

在无线定位领域的发展过程中诸多技术应用于定位，常用的包括：红外线（IR)、超声波、蓝牙、射频识别（RFID）、ZigBee、超宽带（UWB)、无线局域网等，随着硬件设备厂商各种各样的无线定位技术日益完善，客户的对于整体质量，功能需求的要求更多更好，这时需要软件系统更好更灵活的适应整体设备布局和客户的要求，然而现在的软件系统商都在单一的硬件设备上开发及使用特定的客户场景，这使得软件系统专供性明显。客户可以在硬件和软件互相配合的使用上选择性打大折扣。

现今为止，无线定位有着快速的增长趋势，但是硬件设备厂商和软件系统都基本分开或外包来做，而且随着项目的多样性，软件系统也慢慢突显专业性，客户在硬件设备和软件设备兼容场景方便不得不做妥协，甚至要重新等待软件系统的再次开发时间及精力，一方面软件系统花费大量人力物力，另一方面客户浪费大量的时间在测试版本上，而且不一定能达到理想效果。现今市场软件系统应该更好更灵活的适应及满足整体设备布局和客户的要求，客户可以在硬件和软件互相配合的使用上选择性打大折扣。现有技术中缺少一种能适应多种硬件设备接入数据接口，设计多模块架构分别应用于不同的场景、不同的数据库，满足不同的功能需求及统计方法的无线定位系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，能适应多种硬件设备接入数据接口，设计有多模块架构分别应用于不同的场景、不同的数据库，满足不同的功能需求及统计方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，包括设备接口协议转译模块、场景数据库加载模块、功能设置模块、中心处理模块、采集模块、系统数据库模块和显示模块；

所述设备接口协议转译模块的输入端和系统之外的硬件设备接入数据接口相连接，设备接口协议转译模块的输出端和中心处理模块相连接，中心处理模块还分别和场景数据库加载模块、功能设置模块、系统数据库模块相连接，所述中心处理模块和采集模块均与系统数据库相连接，系统数据库还和显示模块相连接；

所述设备接口协议转译模块与中心处理模块之间、中心处理模与场景数据库加载模块之间、中心处理模块与功能设置模块之间、中心处理模块与系统数据库模块之间均通过采集程序进行数据传输；

其中，所述设备接口协议转译模块对系统之外的硬件设备接入数据接口所对应的硬件厂商设备接口协议进行编程和报文内容解析，经过采集程序发送到中心处理模块，中心处理模块将上述所硬件厂商设备接口协议转译成系统识别的统一规范性报文数据；

所述场景数据库加载模块为后台加载管理模块，根据系统的使用要求并结合实际的实施环境，开发并添加预置场景；

所述功能设置模块为后台加载管理模块，按照实际的场景设定或者增加功能配置；

所述中心处理模块对得到的数据信息进行分析、检查、判断，并产生相应的控制指令；

所述显示模块根据中心处理模块的控制指令，显示对应的反馈结果；

所述采集程序实现对各个分模块中规范性报文数据的抓取和传输；

系统之外的硬件设备安装完毕后，系统根据实际需求选择场景并配置功能设置，然后启动采集程序，中心处理模块收集数据，处理后发送控制指令，显示模块显示反馈结果。

作为本发明的进一步优选方案，在所述功能设置模块中，所述功能配置包括：用户场景设定、人员角色设定、权限设定、告警设定、视频联动设定。

作为本发明的进一步优选方案，所述中心处理模块中的数据信息包括：位置、时间、权限。

作为本发明的进一步优选方案，所述系统之外的硬件设备包括：红外线设备、蓝牙设备、RFID设备、Zigbee设备、超带宽设备、无线局域网设备。

作为本发明的进一步优选方案，系统之外硬件设备的报文内容包括：位置、时间、编号。

作为本发明的进一步优选方案，所述中心处理模块对数据信息的处理包括编号识别、位置信息采样算法确认、时间线确认。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明所公开的适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，具有各种硬件设备兼容、多实施场景选择、自定义功能配置的优点，适用于各个硬件厂商的的方案灵活制作，客户多项需求的满足。大为降低客户选择硬件产品达不到要求的几率，节省硬件厂商的是二次开发或寻找合适软件系统的成本和精力。兼容多项定位技术的接口协议，和模块式的架构是能改变现行无线定位的软件硬件不符合客户要求的状态。

附图说明

图1是本发明的系统构架结构示意图。

图2是本发明一个具体实施例的实物结构示意图。

图3是本发明一个具体实施例的系统框架构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或系统上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件系统依然可以通过装载现有的软件操作系统来实现该硬件系统的特定功能。因此，可以理解的是，本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。

本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明的系统构架结构示意图如图1所示，本发明所公开的适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统包括：包括设备接口协议转译模块、场景数据库加载模块、功能设置模块、中心处理模块、采集模块、系统数据库模块和显示模块；所述设备接口协议转译模块的输入端和系统之外的硬件设备接入数据接口相连接，设备接口协议转译模块的输出端和中心处理模块相连接，中心处理模块还分别和场景数据库加载模块、功能设置模块、系统数据库模块相连接，所述中心处理模块和采集模块均与系统数据库相连接，系统数据库还和显示模块相连接；所述设备接口协议转译模块与中心处理模块之间、中心处理模与场景数据库加载模块之间、中心处理模块与功能设置模块之间、中心处理模块与系统数据库模块之间均通过采集程序进行数据传输。

在本发明中，设备接口协议转译模块将红外线（IR)，超声波，蓝牙，射频识别（RFID），ZigBee，超宽带（UWB)，无线局域网技术等常用的定位技术的硬件厂商开发的报文协议规范性转译到系统内，这样可以直接提供任意一种硬设备的接入，省去软件二次开发工作和开发新硬件设备的成本。在模块的程序编程上采取直接抓报文，再转换成软件系统的识别报文，直接输出到中心处理模块的输入端口，中心处理模块加载设备接口协议转译模块程序后，同时加载场景数据库模块程序（场景选定后加载到数据库)和功能设置模块程序，采集程序收到中心处理模块指令后，开始采集当前设备的报文（包括位置，时间，编号），从转换程序转出规范性报文后直接送到中心处理模块数据端口位置，中心处理模块收集数据然后处理，包括编号识别，位置信息采样算法确认，时间线确认。扫查功能设置模块程序设置的权限（是否有权进入，是有权离开等）和功能，然后判断触发告警信息，闪灯，弹窗或其他提醒信息。中心处理模块在提醒指令的发出完成后，进行持续性的界面提示，直到认为确认后方可解除提示。软件系统的数据流循环采集，鉴别，处理，判断，提示与否，完成。整套系统完成采集程序环绕所有模块，定制能力强，分工明确不易崩溃。本发明的各个模块分别描述如下：

设备接口协议转译模块：通过各个定位技术厂商的报文协议授权，编程阶段，详细理解报文内容，转译成中心主体程序识别的报文形式，统一规范性报文格式，通过采集程序送到中心处理程序模块。

场景数据库加载模块：这模块属于后台加载管理模块，结合实际的实施案例，开发添加预置场景数据库，还可以根据实际情况一些特定场景，更加或添置功能。或反馈功能。场景数据库慢慢根据客户要求及实际实施场景慢慢将其完善。

功能设置模块：这模块也属于后台加载模块，用户在场景设定，人员角色设定，权限设定，告警设定，视频联动设定等，按照实际的场景设定或增加功能配置。

中心处理程序和采集程序模块：采集程序就是直接从硬件设备通过设备接口协议转译模块转译后抓取规范性报文数据，直接上传到中心处理程程序。中心处理程序将得到的数据进行分析，得到位置，时间，权限，信息，等等进行检查，然后判断，判断完发送指令。

硬件设备按照需要及方案安装完毕后，软件系统根据客户需求选择场景，配置功能设置，采集程序开始工作，中心处理模块处理数据，然后判断及发送指令，前端显示屏，显示结果提供反馈。

本发明的一个具体实施例以zigbee技术为例，其实物结构图和系统框架图分别入图2、图3所示，实施例是在某隧道内对施工人员进行安全监护：

1、在隧道内，参照定位精度10米要求，沿着隧道每隔50米左右布置定位器，对整条隧道进行全无线网络覆盖。

2、平均10个普通定位器和1个中心定位器组成一个子网，中心定位器均匀分布在这些普通定位器中间。

3、中心定位器数量需要根据实际定位人员的数量进行调整，避免由于区域定位人员密度过大造成传输数据丢失。

4、同时每个施工人员佩戴一个电子标签，电子标签定期发射无线信号，当标签在此区域内时，无线定位器马上能感应到电子标签的信号，同时立即上传到控制中心的计算机上。定位信号传输采用无线方式，网络拓扑为FullMesh结构，定位器之间会自动路由到中心定位器。中心定位器与周边的普通定位器通过无线方式组成若干个子网，中心定位器通过以太网与服务器连接，传输定位标签数据信息，实现无缝覆盖。

5、服务器对反馈的定位数据进行分析，马上就可判断出具体信息（如：是谁，在哪个位置，具体时间），把它显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上并做好备份，同时可与视频监控系统进行联动。管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击任一位置，服务器即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。

6、软件系统采用B/S架构实现，服务器端接收从底层无线网络传输来的数据包，通过接口报文转移模块解析数据包，这样就可适应多种硬件接口标准。客户端通过Web浏览器即可接受远程数据，在页面上以地图形式直观显示位置信息，从而实现对各个区域的电子地图实时定位。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims

1.适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，其特征在于：包括设备接口协议转译模块、场景数据库加载模块、功能设置模块、中心处理模块、采集模块、系统数据库模块和显示模块；

2.如权利要求1所述的适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，其特征在于，在所述功能设置模块中，所述功能配置包括：用户场景设定、人员角色设定、权限设定、告警设定、视频联动设定。

3.如权利要求1或2所述的适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，其特征在于，所述中心处理模块中的数据信息包括：位置、时间、权限。

4.如权利要求3所述的适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，其特征在于，所述系统之外的硬件设备包括：红外线设备、蓝牙设备、RFID设备、Zigbee设备、超带宽设备、无线局域网设备。

5.如权利要求1所述的适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，其特征在于，系统之外硬件设备的报文内容包括：位置、时间、编号。

6.如权利要求5所述的适用于多硬件数据接口和多场景的模块型无线定位系统，其特征在于，所述中心处理模块对数据信息的处理包括编号识别、位置信息采样算法确认、时间线确认。