CN106604236A - 一种室内定位系统 - Google Patents

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王郑
高文根
王瑜
吴浙勋
洪家尧
胡咏
曹益飞
季乐乐
徐伟凡
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    • G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
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Abstract

本发明公开了一种室内定位系统，其特征在于：所述的定位系统包括在室内的楼顶设有多个楼层定位节点，同时在每个楼层的不同角落设有多个定位节点，用户的移动终端通过WIFI连接到室内距离最近的楼层定位节点和定位节点，在室内设有监测中心通过有线连接到每个楼层定位节点和定位节点。由于采用上述的结构，本发明不仅能定位固定楼层中具体位置，同时还能测定位置位于的楼层信息，能够根据定位设备搜索关键词获取路径图，在定位设备的指示下到达目的地。本发明可以在多重定位的同时，下载地图，规划路径，最短时间到达目的地。

Description

一种室内定位系统
技术领域
本发明涉及WIFI定位技术改进领域，特别涉及一种室内定位系统。
背景技术
现有的定位系统，如全球定位系统(GPS)，北斗定位系统等，都仅仅适用于室外。其无法对室内人员进行精确定位。其次全球定位系统(GPS)需要到四个或更多个GPS卫星的无遮挡视线并且精度有限，导致全球定位系统通常不适用于确立室内位置，因为一般的室内定位由于楼层间相互的信号干扰，不具有楼层定位和精确室内导航的功能。
针对上述的问题，提供一种新型的室内定位系统，用于在建筑物内或在密集工业区中对物体或人进行无线定位的设备的网络。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种室内定位系统，用于在建筑物内或在密集工业区中对物体或人进行无线定位的设备的网络。
为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种室内定位系统，其特征在于：所述的定位系统包括在室内的楼顶设有多个楼层定位节点，同时在每个楼层的不同角落设有多个定位节点，用户的移动终端通过WIFI连接到室内距离最近的楼层定位节点和定位节点，在室内设有监测中心通过有线连接到每个楼层定位节点和定位节点；
所述的定位系统包括移动终端通过信号最强的节点访问数据库时监测中心及时响应，并通过有线快速传输给与移动终端距离最接近的节点，节点通过无线通讯将数据传输给移动终端；楼层定位节点发出特征信号，移动终端根据其特征信息能确认是否是楼层定位信号，并根据信号衰减程度测算楼层信息；移动终端4接收到楼层信号判断结束楼层后，根据特征信号接受所在楼层上定位节点3的平面坐标定位信号后，根据所接受到的信号强度测算距离。
所述的移动终端至少连接三个楼层定位节点和定位节点。
所述的楼层定位节点、定位节点设有有线通讯模块与监测中心连接，同时设有无线通讯模块连接移动终端的无线通讯模块
所述的移动终端设有数据处理模块区分不同的定位信号，测算距离楼层、位置等信息，数据处理模块通过与所在楼层信号最强的节点建立通信返回楼层与搜索信息，使用定位节点的有线通讯模块与监测中心建立连接，索取地图和路径规划，通过有线方式传输给定位节点并发送给移动终端，移动终端接受信号后，经过数据处理模块确认是所需要的数据包，存入数据存储设备，并通过数据处理模块，显示在输入输出设备上。
一种室内定位系统，由于采用上述的结构，本发明不仅能定位固定楼层中具体位置，同时还能测定位置位于的楼层信息，能够根据定位设备搜索关键词获取路径图，在定位设备的指示下到达目的地。本发明可以在多重定位的同时，下载地图，规划路径，最短时间到达目的地。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明；
图1为本发明一种室内定位系统的功能框图；
图2为本发明一种室内定位系统的结构示意图；
图3为本发明一种室内定位系统的流程图；
在图1-2中，1、监测中心；2、楼层定位节点；3、定位节点；4、移动终端。
具体实施方式
如图1-2所示，本发明包括在室内的楼顶设有多个楼层定位节点2，同时在每个楼层的不同角落设有多个定位节点3，用户的移动终端4通过WIFI连接到室内距离最近的楼层定位节点2和定位节点3，在室内设有监测中心1通过有线连接到每个楼层定位节点2和定位节点3。
定位系统包括移动终端4通过信号最强的节点访问数据库时监测中心1及时响应，并通过有线快速传输给与移动终端4距离最接近的节点，节点通过无线通讯将数据传输给移动终端4；楼层定位节点2发出特征信号，移动终端4根据其特征信息能确认是否是楼层定位信号，并根据信号衰减程度测算楼层信息；移动终端4接收到楼层信号判断结束楼层后，根据特征信号接受所在楼层上定位节点3的平面坐标定位信号后，根据所接受到的信号强度测算距离。移动终端4至少连接三个楼层定位节点2和定位节点3。
楼层定位节点2、定位节点3设有有线通讯模块与监测中心1连接，同时设有无线通讯模块连接移动终端4的无线通讯模块。移动终端4设有数据处理模块区分不同的定位信号，测算距离楼层、位置等信息，数据处理模块通过与所在楼层信号最强的节点建立通信返回楼层与搜索信息，使用定位节点3的有线通讯模块与监测中心1建立连接，索取地图和路径规划，通过有线方式传输给定位节点3并发送给移动终端4，移动终端4接受信号后，经过数据处理模块确认是所需要的数据包，存入数据存储设备，并通过数据处理模块，显示在输入输出设备上。
本发明包括监测中心1，若干楼层定位节点2，若干平面坐标的定位节点3和移动终端4。所说的监测中心1是一个集成智能计算机和大楼详细信息的数据库。移动终端4通过信号最强的节点访问数据库时监测中心1及时响应，并通过有线快速传输给与移动终端4距离最接近的节点，节点通过无线通讯将数据传输给移动终端4。所说的楼层定位节点2用于采集楼层信息，为了区别与楼层的平面坐标定位节点，它所发出的信号携带的信息是具有特征的，移动终端4根据其特征信息能确认是否是楼层定位信号，并根据信号衰减程度测算楼层信息。具体的，可采用信号衰减算法，例如基于信号强度衰减特征值测距法，在已知统一的发射功率下，移动终端根据接收到的楼层定位信号的衰减率测算楼层。由于楼层空间巨大，单一点无法准确测算楼层，采用最少三个楼层测算定位点，准确定位计算。所说的定位节点3在移动终端4接收到楼层信号判断结束楼层后，根据特定的特征信号接受所在楼层上的平面坐标定位信号后，根据定位算法，例如基于信号强度测距法(Received SignalStrength Indicator，RSSI)，在已知发射功率的情况下，根据所接受到的信号强度测算距离。同样，由于楼层空间巨大，单一点无法准确测算具体坐标，采用最少三个定位节点，准确定位计算。
楼层定位节点2和定位节点3与监测中心1使用有线通讯模块连接，例如以太网传输，以快速传输数据达到及时响应的目的。无线通讯模块以固定的功率发射信号。移动终端4通过无线通讯模块接收信号，在根据数据处理模块区分不同的定位信号，测算距离楼层、位置等信息。在测算信息成功，输入设备输入搜索信息，通过与所在楼层信号最强的节点建立通信返回楼层与搜索信息，使用楼层定位节点3的有线通讯模块与监测中心1建立连接，索取地图和路径规划，通过有线方式传输给定位节点3并发送给移动终端4，移动终端4接受信号后，经过数据处理模块确认是所需要的数据包，存入数据存储设备，并通过数据处理模块，显示在输入输出设备上。
如图3所示，本发明采用的是WIFI无线网络技术，所说的楼层定位节点2和定位节点3为一WIFI设备，所说的移动终端4为一个具有WIFI功能和显示输入输出的智能设备4。
使用时，所说若干定位节点3，根据需要分别设置于室内的固定位置并彼此形成一个定位网络，楼层定位节点2，根据需要分别放置于楼顶的固定位置构成一个向下的三维立体网络。当移动终端4的携带者进入室内时，所述移动终端4在携带者的移动过程中不断接受所述信号，根据信号强度和衰减率综合判断定位。所述定位节点3接收移动终端4发送的信息并与监测中心交互。所属移动终端4中记录输入输出信息。所述移动终端4根据所接收定位信息的信号强度以得到携带者的位置信息。所述定位节点3将接收到的信息输出给所述监测中心1。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种室内定位系统，其特征在于：所述的定位系统包括在室内的楼顶设有多个楼层定位节点(2)，同时在每个楼层的不同角落设有多个定位节点(3)，用户的移动终端(4)通过WIFI连接到室内距离最近的楼层定位节点(2)和定位节点(3)，在室内设有监测中心(1)通过有线连接到每个楼层定位节点(2)和定位节点(3)。
2.根据权利要求1所述的一种室内定位系统，其特征在于：所述的定位系统包括移动终端(4)通过信号最强的节点访问数据库时监测中心(1)及时响应，并通过有线快速传输给与移动终端(4)距离最接近的节点，节点通过无线通讯将数据传输给移动终端(4)；楼层定位节点(2)发出特征信号，移动终端(4)根据其特征信息能确认是否是楼层定位信号，并根据信号衰减程度测算楼层信息；移动终端(4)接收到楼层信号判断结束楼层后，根据特征信号接受所在楼层上定位节点(3)的平面坐标定位信号后，根据所接受到的信号强度测算距离。
3.根据权利要求1所述的一种室内定位系统，其特征在于：所述的移动终端(4)至少连接三个楼层定位节点(2)和定位节点(3)。
4.根据权利要求1所述的一种室内定位系统，其特征在于：所述的楼层定位节点(2)、定位节点(3)设有有线通讯模块与监测中心(1)连接，同时设有无线通讯模块连接移动终端(4)的无线通讯模块。
5.根据权利要求1所述的一种室内定位系统，其特征在于：所述的移动终端(4)设有数据处理模块区分不同的定位信号，测算距离楼层、位置等信息，数据处理模块通过与所在楼层信号最强的节点建立通信返回楼层与搜索信息，使用定位节点(3)的有线通讯模块与监测中心(1)建立连接，索取地图和路径规划，通过有线方式传输给定位节点(3)并发送给移动终端(4)，移动终端(4)接受信号后，经过数据处理模块确认是所需要的数据包，存入数据存储设备，并通过数据处理模块，显示在输入输出设备上。
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