CN105717484A - 一种室内定位系统及定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种室内定位系统及定位方法，该定位系统包括信标发射单元、Wi?Fi定位单元、蓝牙定位单元、路由器、服务器处理单元和显示与管理单元，所述信标发射单元分别与Wi?Fi定位单元和所述蓝牙定位单元无线连接，所述Wi?Fi定位单元和蓝牙定位单元均与所述路由器连接，所述路由器、所述服务器处理单元和所述显示与管理单元依次电联接，所述信标发射单元、Wi?Fi定位单元、蓝牙定位单元以及路由器设于室内。本发明可实时获取并存储室内人员的数量、分布信息以及室内用户的位置信息，并通过显示与管理单元进行显示和管理，本发明定位精确、成本低廉、稳定可靠、操作方便，很好地满足了实际应用的需要。

Description

一种室内定位系统及定位方法

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种室内定位系统及定位方法。

背景技术

随着信息技术的发展，基于位置的服务越来越重要，如资源查找、矿井内定位、社交定位等。目前主要涉及的技术有：GPS技术、Wi-Fi(Wireless Fidelity)技术、蓝牙技术、物联网技术和传感器技术。

其中，GPS(Global Positioning System，全球定位系统)技术利用三球交会定位原理来实现空间定位，即通过测量三颗以上卫星到移动目标的距离，结合已知的卫星精确的实时信息，计算移动目标的三维坐标，目前定位精度已经可以达到10米之内。

Wi-Fi技术是一种20世纪末发展起来的无线局域网技术，它通过无线网卡与无线接入点构成无线通信网络。Wi-Fi网络具有传输速度快、覆盖范围广以及部署简单的特点。在开放性区域内，Wi-Fi的通信距离达到三百米甚至以上，在封闭空间内，Wi-Fi的通信距离也能达到一百米。并且能够与现有网络进行有效整合，且成本较低，因此广泛应用于家庭及办公场所。

蓝牙技术是一种全球统一开放式短距离(一般在10m之内)无线连接技术。能在包括手机、PDA、无线耳机、笔记本电脑等众多设备之间进行无线信息交换。其工作原理是基于2.4GHz无线电频段的跳频展频。蓝牙技术在现代化的背景下高速发展，已经成为目前应用规模最大的无线技术，蓝牙模块也是目前数码产品中不可或缺的模块。蓝牙技术是在两个设备间进行无线短距离通信的最简单、最便捷的方法，也能够简化设备与因特网之间的通信，且具有轻薄小巧、能耗少、辐射低、成本低等优点。

物联网技术是通过身份自动识别、信息采集手段，按照制定的通信协议，将物品与互联网相连接，从而实现智能化识别、交互、监控和管理的一种技术。在物联网时代，物品之间能够彼此进行“交流”，而无需人工操作，因此给经济管理、生产运行、社会管理以及个人生活等多个领域带来重大影响。

传感器技术在国内已经有50多年的发展历史，且已经渗透到人们日常生活的多个领域中，几乎所有的现代化的项目都离不开传感器的应用，因此具有广阔的发展前景。

现有针对定位技术的研究中，主要针对室外定位，而对于室内，如商场、办公楼内部的定位研究依然较薄弱。现有针对室内的定位主要采用的技术有：图像追踪技术、射频识别技术以及红外线室内定位技术来实现。然而现有的室内定位技术依然存在诸多问题，包括定位精度较低、使用成本高、稳定性差等，因此未能满足实际应用的需求。

发明内容

本发明提供了一种室内定位系统及定位方法，以解决现有技术中存在的定位精度较低、使用成本高、稳定性差的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种室内定位系统，包括信标发射单元、Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、路由器、服务器处理单元和显示与管理单元，所述信标发射单元分别与Wi-Fi定位单元和所述蓝牙定位单元无线连接，所述Wi-Fi定位单元和蓝牙定位单元均与所述路由器连接，所述路由器、所述服务器处理单元和所述显示与管理单元依次电联接，所述信标发射单元、Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元以及路由器设于室内。

进一步的，还包括视频采集单元和红外传感单元，所述视频采集单元与所述服务器处理单元电联接，所述红外传感单元连接至所述Wi-Fi定位单元，所述视频采集单元设于室内入口处，所述红外传感单元设于室内顶部。

进一步的，所述视频采集单元包括摄像头和与所述摄像头电联接的图像处理单元，所述图像处理单元与所述路由器电联接。

进一步的，所述Wi-Fi定位单元包括依次电联接的若干Wi-Fi信号检测节点、若干无线AP接入点、一无线接入控制器，所述无线接入控制器与所述路由器电联接，相邻两个所述Wi-Fi信号检测节点的间距为4m。

进一步的，所述Wi-Fi信号检测节点和无线AP接入点之间通过无线连接，所述无线AP接入点与所述无线接入控制器之间、所述无线接入控制器与所述路由器之间，以及所述路由器与所述服务器处理单元之间通过有线连接。

进一步的，所述红外传感单元包括若干人体红外传感器，所述人体红外传感器与所述Wi-Fi信号检测节点有线连接，相邻两个所述人体红外传感器的间距为4m。

进一步的，所述蓝牙定位单元包括若干蓝牙信号检测节点和若干蓝牙网关，所述蓝牙信号检测节点与所述蓝牙网关通过无线连接，所述蓝牙网关与所述路由器有线连接，相邻两个所述蓝牙信号检测节点的间距为4m。

进一步的，所述服务器处理单元包括依次电联接的通信单元、中央处理单元和存储单元，所述通信单元与所述路由器连接，所述中央处理单元还与所述显示与管理单元连接，所述显示与管理单元包括实时显示单元和管理单元。

本发明还提供一种上述室内定位系统的定位方法，包括以下步骤：

S1：管理员通过显示与管理单元对系统进行预先配置，对红外传感单元、Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、视频采集单元的数量、位置和工作状态进行初始设置；

S2：用户携带信标发射单元进入室内，信标发射单元不断发射无线信标或蓝牙信标，同时，视频采集单元对进出室内的人员进行实时监控，并将监控到的数据经路由器上传至服务器处理单元；

S3：红外传感单元实时检测相应区域内人员发出的红外线信号，并将检测到的数据经路由器上传至服务器处理单元；

S4：室内的Wi-Fi定位单元和蓝牙定位单元实时检测其周围的无线信标或蓝牙信标及其信号强度，并将检测到的数据经路由器上传至服务器处理单元；

S5：服务器处理单元对接收的Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、视频采集单元以及红外传感单元上传的检测数据进行处理，获得室内人员的数量、分布信息以及用户的位置信息，并将获得的信息进行存储和更新，同时将其发送至显示与管理单元；

S6：通过显示与管理单元对接收的信息进行实时显示和人工管理。

进一步的，所述步骤S5包括以下步骤：

S51：启动并进行初始化任务，对Wi-Fi定位单元中可用的Wi-Fi信号检测节点和蓝牙定位单元中可用的蓝牙信号检测节点的数量进行统计，对其进行时间同步和预先配置载入操作；

S52：对Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、视频采集单元以及红外传感单元上传的检测数据进行解析，包括红外传感单元中人体红外传感器的检测信息、室内人员的数量信息和分布信息、蓝牙信标列表及其信号强度、无线信标列表及其信号强度，通过服务器处理单元中的中央处理单元对这些数据增加时间戳并进行分类完成初步处理；

S53：根据视频采集单元的监控数据刷新室内人员的数量，并根据室内人员数量这一信息检查Wi-Fi信号检测节点、蓝牙信号检测节点以及人体红外传感器上传的数据，如果数据有误则抛弃有误的数据，剩下的数据继续处理，如果有大面积数据错误，则抛弃所有数据等待新的数据；

S54：根据正确的数据刷新服务器处理单元内存储单元中人体红外传感器的数据信息；

S55：对比存储单元中已记录的无线信标列表和蓝牙信标列表，检查在定位区域中的无线信标或蓝牙信标的对应信标发射单元的数量是否发生变化，若有变化，则进行相应的追踪线程增减操作；

S56：对每个无线信标或蓝牙信标进行定位，首先由人体红外传感器初步确定用户可能在某一区域，接着通过Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元分别对用户的位置进行定位，最后取三者定位区域的交集，得到用户的位置信息；

S57：将得到的用户的位置信息存入存储单元中，同时将其发送显示与管理单元，返回步骤S52，等待接收新的数据。

本发明提供的室内定位系统及定位方法，该定位系统通过设置信标发射单元发送识别信标，通过Wi-Fi定位单元和蓝牙定位单元发射获取信标的信号强度，同时通过在室内入口处设置视频采集单元，实时监控室内的人员进出情况，通过设置红外传感单元获取室内人员的分布情况，通过路由器将Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、视频采集单元以及红外传感单元获取的信息发送至服务器处理单元进行处理，获取并存储室内人员的数量、分布信息以及室内用户的位置信息，并通过显示与管理单元进行显示和管理，本发明定位精确、成本低廉、稳定可靠、操作方便，很好地满足了实际应用的需要。

附图说明

图1是本发明室内定位系统的结构示意图；

图2是本发明视频采集单元与路由器和服务器处理单元的连接示意图；

图3是本发明Wi-Fi定位单元与路由器和服务器处理单元的连接示意图；

图4是本发明Wi-Fi信号检测节点的工作流程示意图；

图5是本发明蓝牙定位单元与路由器和服务器处理单元的连接示意图；

图6是本发明蓝牙信号检测节点的工作流程示意图；

图7是本发明服务器处理单元与的显示与管理单元的连接示意图；

图8是本发明中央处理单元的工作流程示意图；

图9是本发明无线AP接入点、蓝牙信号检测节点和人体红外传感器的分布以及对室内用户的初步定位示意图；

图10是本发明无线AP接入点、蓝牙信号检测节点和人体红外传感器的对室内用户的定位示意图。

图中所示：1、信标发射单元；2、Wi-Fi定位单元；21、Wi-Fi信号检测节点；22、无线AP接入点；23、无线接入控制器；3、蓝牙定位单元；31、蓝牙信号检测节点；32、蓝牙网关；4、路由器；5、服务器处理单元；51、通信单元；52、中央处理单元；53、存储单元；6、显示与管理单元；61、实时显示单元；62、管理单元；7、视频采集单元；71、摄像头；72、图像处理单元；8、红外传感单元；81、人体红外传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细描述：

如图1所示，本发明提供了一种室内定位系统，包括信标发射单元1、Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3、路由器4、服务器处理单元5和显示与管理单元6，所述信标发射单元1分别与Wi-Fi定位单元2和所述蓝牙定位单元3无线连接，所述Wi-Fi定位单元2和蓝牙定位单元3均与所述路由器4连接，所述路由器4、所述服务器处理单元5和所述显示与管理单元6依次电联接，所述信标发射单元1、Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3以及路由器4设于室内。具体的，信标发射单元1为带有无线上网功能的手机和带有蓝牙标记的ID卡，分别发出相应的无线信标和蓝牙信标，其对应的信号强度被Wi-Fi定位单元2和蓝牙定位单元3分别检测到，并通过路由器4发送至服务器处理单元5进行数据处理，获取室内用户的位置信息，进行精确定位，同时将该位置信息通过显示与管理单元6进行显示和人工管理。Wi-Fi定位单元2和蓝牙定位单元3可设于天花板上方。需要说明的是，室内人员包括携带信标发射单元1的用户和未携带信标发射单元1的普通客户，其中携带信标发射单元1的用户可以被Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3检测到，而未携带信标发射单元1的人员则通过红外传感单元8进行检测。

请继续参照图1，本室内定位系统还包括视频采集单元7和红外传感单元8，所述视频采集单元7与所述服务器处理单元5电联接，所述红外传感单元8连接至所述Wi-Fi定位单元2，所述视频采集单元7设于室内入口处，所述红外传感单元8设于室内顶部，即室内的天花板上，且保证无遮蔽物。如图2所示，所述视频采集单元7包括摄像头71和与所述摄像头71电联接的图像处理单元72，所述图像处理单元72与所述路由器4电联接。具体的，摄像头71设于室内入口的上方，对下方进出室内的人员进行拍摄，图像处理单元72为树莓派(Raspberry Pi，RPi)，其内部设有视频检测模块，摄像头71拍摄得到的视频发送至树莓派进行检测分析，得到室内人员的增减情况，当分析视频得出有人进入室内时，树莓派立即发送“室内人数+1”的消息至服务器处理单元5。其工作流程为：首先启动设备，对视频检测模块进行初始化；接着与服务器处理单元5建立连接；然后视频检测模块对摄像机71拍摄的视频进行实时检测分析得到室内人员的实时进出数据；然后将得到的实时进出数据发送至服务器处理单元5。

如图3所示，所述Wi-Fi定位单元2包括依次电联接的若干Wi-Fi信号检测节点21、若干无线AP(Access Point)接入点22、一无线接入控制器23，所述无线接入控制器23与所述路由器4电联接，相邻两个所述Wi-Fi信号检测节点21的间距为4m。即若干Wi-Fi信号检测节点21构成多个边长为4m的正方形，每个Wi-Fi信号检测节点21负责检测对应区域内无线信标的信号强度。优选的，所述Wi-Fi信号检测节点21和无线AP接入点22之间通过无线连接，所述无线AP接入点22与所述无线接入控制器23之间、所述无线接入控制器23与所述路由器4之间，以及所述路由器4与所述服务器处理单元5之间通过有线连接。具体的，Wi-Fi信号检测节点21的数量根据室内面积的大小确定，无线AP接入点22的数量根据Wi-Fi信号检测节点21的数量确定，通常情况下，2-6个Wi-Fi信号检测节点21对应一个无线AP接入点22，图3中仅画出一个无线AP接入点22，Wi-Fi信号检测节点21与最近的无线AP接入点22无线连接，将检测到的信号强度信息通过无线AP接入点22和路由器4发送至服务器处理单元5。优选的，所述红外传感单元8包括若干人体红外传感器81，所述人体红外传感器81与所述Wi-Fi信号检测节点21有线连接，相邻两个所述人体红外传感器81的间距为4m，即若干人体红外传感器81构成多个边长为4m的正方形，每个人体红外传感器81检测对应区域内从人体散发出的红外线信号，判断该区域内是否有人，其与最近的Wi-Fi信号检测节点21有线连接，将检测到的信息发送至Wi-Fi信号检测节点21，最终通过路由器4发送至服务器处理单元5，以提高元件利用率，同时提高信息传送速度。如图4所示，Wi-Fi信号检测节点21的工作过程为：首先启动节点，与最近的无线AP接入点22建立无线连接；接着通过无线接入控制器23和路由器4与服务器处理单元5建立通信，进行时间同步和预先配置下载，预先配置是指管理员对本系统的初始设置；然后所有的Wi-Fi信号检测节点21根据服务器处理单元5的预先配置，同时检测相应区域内无线信标的信号强度；最后将检测得到的无线信标列表以及信号强度信息通过路由器4上传至服务器处理单元5，即不同的无线信标代表不同的室内用户，上传的数据还包含对应人体红外传感器81检测到的信息，即包括“是”与“否”两种状态信息，代表相应区域内是否有人，当室内的人员没有携带信标发射单元1时(即普通客户进入室内时)，可以通过人体红外传感器81进行检测，从而获得室内人员的分布情况。

如图5所示，所述蓝牙定位单元3包括若干蓝牙信号检测节点31和若干蓝牙网关32，所述蓝牙信号检测节点31与所述蓝牙网关32通过无线连接，所述蓝牙网关32与所述路由器4有线连接，相邻两个所述蓝牙信号检测节点31的间距为4m，即若干蓝牙信号检测节点31之间形成若干正方形。具体的，蓝牙信号检测节点31的数量根据室内面积的大小确定，蓝牙网关32的数量根据蓝牙信号检测节点31的数量确定，通常情况下，2-6个蓝牙信号检测节点31对应一个蓝牙网关32，图5中仅画出一个蓝牙网关32。如图6所示，蓝牙信号检测节点31的工作过程为：首先启动节点，并与最近的蓝牙网关32建立连接；接着通过路由器4与服务器处理单元5建立通信连接，并进行时间同步和预先配置下载；接着蓝牙信号检测节点31根据服务器处理单元5的预先配置，在同一时间进行蓝牙信标的信号强度的检测，并将检测得到的数据通过路由器4上传至服务器处理单元5，上传的数据包含蓝牙信标列表以及其信号强度，即不同的蓝牙信标代表不同室内用户。本实施例中，Wi-Fi信号检测节点21、蓝牙信号检测节点31以及人体红外传感器81三者交叉排列，如图9所示。

如图7所示，所述服务器处理单元5包括依次电联接的通信单元51、中央处理单元52和存储单元53，所述通信单元51与所述路由器4连接，所述中央处理单元52还与所述显示与管理单元53连接。服务器处理单元5主要负责汇总分析Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3、视频采集单元7和红外传感单元8上传的数据信息，确保系统的正常运行；通信单元51接收路由器4上传的各个单元的数据信息并汇总之后发送至中央处理单元52，中央处理单元52对接收的信息进行分析处理，得到室内人员的数量、分布信息以及室内用户的位置信息，并将上述信息写入存储单元53，同时也将其发送至显示与管理单元6用于实时显示和人工管理。如图8所示，中央处理单元52的工作过程如下：

1)启动并进行初始化任务，具体包括对当前可用的Wi-Fi信号检测节点21、蓝牙信号检测节点31以及人体红外传感器81的数量进行统计，对其进行时间同步和预先配置载入操作。

2)解析收到的Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3、视频采集单元7和红外传感单元8上传的数据信息，具体包括人体红外传感器81的检测信息、室内人员的数量信息和分布信息、蓝牙信标列表及其信号强度、无线信标列表及其信号强度，中央处理单元52对这些数据增加时间戳并进行分类完成初步处理。

3)根据室内人员数量信息刷新室内人员数量，并根据室内人员数量这一信息检查Wi-Fi信号检测节点21、蓝牙信号检测节点31以及人体红外传感器81上传的数据，如果数据有误则抛弃有误的数据，剩下的数据继续处理，如果有大面积数据错误，则抛弃所有数据等待新的数据。具体的，若发现有M个互不相邻的人体红外传感器81均检测对应区域内有人，而目前室内人员数量为N，且M>N，则对比前3次存在存储单元53中的人体红外传感器81的检测数据，剔除M-N个噪声数据。如果M>2*N，则直接抛弃该组数据。

4)根据正确的数据刷新存储单元53中人体红外传感器81的数据信息。

5)对比存储单元53中已记录的无线信标列表和蓝牙信标列表，检查在定位区域中无线信标列表和蓝牙信标的对应信标发射单元1的数量(即用户的数量)是否发生变化，若没有变化，则根据现有最新信息计算出室内用户最新的位置信息。如果设备有变化，检查哪些是增加的无线信标或蓝牙信标以及哪些是减少的无线信标或蓝牙信标，对于增加的无线信标或蓝牙信标，建立一个新的位置信息追踪线程，对于减少的无线信标或蓝牙信标，则释放该无线信标或蓝牙信标的追踪线程，并将增加的无线信标或蓝牙信标与具体室内用户进行绑定，同时将人体红外传感器81的检测信息与用户进行绑定。

6)对每个无线信标或蓝牙信标进行定位，首先由人体红外传感器81初步确定用户可能在某一区域，如图9所示，小三角形表示用户A所在的实际位置，则由人体红外传感器81可得出用户A在H1这一片区域中，如果用户A携带有ID卡，则发射一个蓝牙信标，可被附近的多个蓝牙信号检测节点31检测到，系统根据信号最强的三个蓝牙信号检测节点31画出三个圆，由于误差的存在，三个圆重叠部分为一曲边三角形，如图10中的△1，系统计算出曲边三角形的形心，并以该形心画出该曲边三角形的外接圆，此时定位精度有了显著提高；这时系统便可根据绑定关系，将△1与该外接圆取交集，将此交集确定为用户A的具体位置。当用户A的手机还连接了Wi-Fi网络，即发射出无线信标，被Wi-Fi定位单元2检测到，则根据Wi-Fi定位网同样可得到一个圆，为WIFI定位单元2确定的圆。系统根据绑定关系取蓝牙定位单元3确定的圆、Wi-Fi定位单元2确定的圆以及红外传感单元8确定的圆确定交集，得到用户A更精确的位置信息。

7)将修改后的无线信标或蓝牙信标的追踪线程存入存储单元53中，同时将其发送显示与管理单元5，返回步骤2)等待接收新的数据。

请继续参照图4，所述显示与管理单元6包括实时显示单元61和管理单元62。实时显示单元61对服务器处理单元5分析处理的结果进行实时显示，管理单元62用于人工管理，如预先配置信息、修改和删除信息。

本发明还提供一种上述室内定位系统的定位方法，包括以下步骤：

S1：管理员通过显示与管理单元6对系统进行预先配置，对红外传感单元8、Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3、视频采集单元7的数量、位置和工作状态进行初始设置；

S2：用户携带信标发射单元1进入室内，信标发射单元1不断发射无线信标或蓝牙信标，同时，视频采集单元7对进出室内的用户进行实时监控，并将监控到的数据经路由器4上传至服务器处理单元5；

S3：红外传感单元8实时检测相应区域内人员发出的红外线信号，并将检测到的数据经路由器4上传至服务器处理单元5；

S4：室内的Wi-Fi定位单元2和蓝牙定位单元3实时检测其周围的无线信标或蓝牙信标及其信号强度，并将检测到的数据经路由器4上传至服务器处理单元5；

S5：服务器处理单元5对接收的Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3、视频采集单元7以及红外传感单元8上传的检测数据进行处理，获得室内人员的数量、分布信息以及室内用户的位置信息，并将获得的信息进行存储和更新，同时将其发送至显示与管理单元6；所述步骤S5包括以下步骤：

S51：启动并进行初始化任务，对Wi-Fi定位单元2中可用的Wi-Fi信号检测节点21和蓝牙定位单元3中可用的蓝牙信号检测节点31的数量进行统计，对其进行时间同步和预先配置载入操作；

S52：对Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3、视频采集单元7以及红外传感单元8上传的检测数据进行解析，包括红外传感单元8中人体红外传感器81的检测信息、室内人员的数量信息和分布信息、蓝牙信标列表及其信号强度、无线信标列表及其信号强度，通过服务器处理单元5中的中央处理单元52对这些数据增加时间戳并进行分类完成初步处理；

S53：根据视频采集单元7的监控数据刷新室内人员的数量，并根据室内人员数量这一信息检查Wi-Fi信号检测节点21、蓝牙信号检测节点31以及人体红外传感器81上传的数据，如果数据有误则抛弃有误的数据，剩下的数据继续处理，如果有大面积数据错误，则抛弃所有数据等待新的数据；

S54：根据正确的数据刷新服务器处理单元5内存储单元53中人体红外传感器81的数据信息；

S55：对比存储单元53中已记录的无线信标列表和蓝牙信标列表，检查在定位区域中的无线信标或蓝牙信标的对应信标发射单元1的数量是否发生变化，若没有变化，则根据现有最新信息计算出室内用户最新的位置信息；

S56：对每个无线信标或蓝牙信标进行定位，首先由人体红外传感器81初步确定用户可能在某一区域，接着通过Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3分别对用户的位置进行定位，最后取三者定位区域的交集，得到用户的位置信息；

S57：将得到的用户的位置信息存入存储单元53中，同时将其发送显示与管理单元6，返回步骤S52等待接收新的数据。

S6：通过显示与管理单元6对接收的信息进行实时显示和人工管理。

综上所述，本发明提供的室内定位系统及定位方法，该定位系统通过设置信标发射单元1发送识别信标，通过Wi-Fi定位单元2和蓝牙定位单元3发射获取信标的信号强度，同时通过在室内入口处设置视频采集单元7，实时监控室内的人员进出情况，通过设置红外传感单元8获取室内人员的分布情况，通过路由器4将Wi-Fi定位单元2、蓝牙定位单元3、视频采集单元7以及红外传感单元8获取的信息发送至服务器处理单元5进行处理，获取并存储室内人员的数量、分布信息以及室内用户的位置信息，并通过显示与管理单元6进行显示和管理，本发明定位精确、成本低廉、稳定可靠、操作方便，很好地满足了实际应用的需要。

虽然说明书中对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是作为提示，不应限定本发明的保护范围。在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种省略、置换和变更均应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种室内定位系统，其特征在于，包括信标发射单元、Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、路由器、服务器处理单元和显示与管理单元，所述信标发射单元分别与Wi-Fi定位单元和所述蓝牙定位单元无线连接，所述Wi-Fi定位单元和蓝牙定位单元均与所述路由器连接，所述路由器、所述服务器处理单元和所述显示与管理单元依次电联接，所述信标发射单元、Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元以及路由器设于室内。

2.根据权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，还包括视频采集单元和红外传感单元，所述视频采集单元与所述服务器处理单元电联接，所述红外传感单元连接至所述Wi-Fi定位单元，所述视频采集单元设于室内入口处，所述红外传感单元设于室内顶部。

3.根据权利要求2所述的室内定位系统，其特征在于，所述视频采集单元包括摄像头和与所述摄像头电联接的图像处理单元，所述图像处理单元与所述路由器电联接。

4.根据权利要求2所述的室内定位系统，其特征在于，所述Wi-Fi定位单元包括依次电联接的若干Wi-Fi信号检测节点、若干无线AP接入点、一无线接入控制器，所述无线接入控制器与所述路由器电联接，相邻两个所述Wi-Fi信号检测节点的间距为4m。

5.根据权利要求4所述的室内定位系统，其特征在于，所述Wi-Fi信号检测节点和无线AP接入点之间通过无线连接，所述无线AP接入点与所述无线接入控制器之间、所述无线接入控制器与所述路由器之间，以及所述路由器与所述服务器处理单元之间通过有线连接。

6.根据权利要求5所述的室内定位系统，其特征在于，所述红外传感单元包括若干人体红外传感器，所述人体红外传感器与所述Wi-Fi信号检测节点有线连接，相邻两个所述人体红外传感器的间距为4m。

7.根据权利要求2所述的室内定位系统，其特征在于，所述蓝牙定位单元包括若干蓝牙信号检测节点和若干蓝牙网关，所述蓝牙信号检测节点与所述蓝牙网关通过无线连接，所述蓝牙网关与所述路由器有线连接，相邻两个所述蓝牙信号检测节点的间距为4m。

8.根据权利要求2所述的室内定位系统，其特征在于，所述服务器处理单元包括依次电联接的通信单元、中央处理单元和存储单元，所述通信单元与所述路由器连接，所述中央处理单元还与所述显示与管理单元连接，所述显示与管理单元包括实时显示单元和管理单元。

9.一种根据权利要求1～8任一项所述的室内定位系统的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：管理员通过显示与管理单元对系统进行预先配置，对红外传感单元、Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、视频采集单元的数量、位置和工作状态进行初始设置；

S2：用户携带信标发射单元进入室内，信标发射单元不断发射无线信标或蓝牙信标，同时，视频采集单元对进出室内的人员进行实时监控，并将监控到的数据经路由器上传至服务器处理单元；

S3：红外传感单元实时检测相应区域内人员发出的红外线信号，并将检测到的数据经路由器上传至服务器处理单元；

S4：室内的Wi-Fi定位单元和蓝牙定位单元实时检测其周围的无线信标或蓝牙信标及其信号强度，并将检测到的数据经路由器上传至服务器处理单元；

S5：服务器处理单元对接收的Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、视频采集单元以及红外传感单元上传的检测数据进行处理，获得室内人员的数量、分布信息以及用户的位置信息，并将获得的信息进行存储和更新，同时将其发送至显示与管理单元；

S6：通过显示与管理单元对接收的信息进行实时显示和人工管理。

10.根据权利要求9所述的定位方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：

S51：启动并进行初始化任务，对Wi-Fi定位单元中可用的Wi-Fi信号检测节点和蓝牙定位单元中可用的蓝牙信号检测节点的数量进行统计，对其进行时间同步和预先配置载入操作；

S52：对Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元、视频采集单元以及红外传感单元上传的检测数据进行解析，包括红外传感单元中人体红外传感器的检测信息、室内人员的数量信息和分布信息、蓝牙信标列表及其信号强度、无线信标列表及其信号强度，通过服务器处理单元中的中央处理单元对这些数据增加时间戳并进行分类完成初步处理；

S53：根据视频采集单元的监控数据刷新室内人员的数量，并根据室内人员数量这一信息检查Wi-Fi信号检测节点、蓝牙信号检测节点以及人体红外传感器上传的数据，如果数据有误则抛弃有误的数据，剩下的数据继续处理，如果有大面积数据错误，则抛弃所有数据等待新的数据；

S54：根据正确的数据刷新服务器处理单元内存储单元中人体红外传感器的数据信息；

S55：对比存储单元中已记录的无线信标列表和蓝牙信标列表，检查在定位区域中的无线信标或蓝牙信标的对应信标发射单元的数量是否发生变化，若有变化，则进行相应的追踪线程增减操作；

S56：对每个无线信标或蓝牙信标进行定位，首先由人体红外传感器初步确定用户可能在某一区域，接着通过Wi-Fi定位单元、蓝牙定位单元分别对用户的位置进行定位，最后取三者定位区域的交集，得到用户的位置信息；

S57：将得到的用户的位置信息存入存储单元中，同时将其发送显示与管理单元，返回步骤S52。