CN106990425A - 移动物体定位系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动物体定位系统，移动物体上固定有卫星定位模块、无线网络模块、蓝牙模块、运动检测传感器和处理器；运动检测传感器检测移动物体是否处于运动状态；蓝牙模块，在启动后检测周边是否有蓝牙基站设备；如果有蓝牙基站设备，则根据蓝牙基站设备信号强度及蓝牙基站设备坐标计算得到移动物体位置；处理器，如果移动物体处于运动状态，则控制蓝牙模块启动；如果检测到蓝牙基站设备，则控制将蓝牙模块得到的移动物体位置发送到云端；如果没检测到蓝牙基站设备，则周期控制启动卫星定位模块将其得到的移动物体位置发送到云端。本发明的移动物体定位系统，定位准确且功耗低。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术，特别涉及一种移动物体定位系统。
背景技术
GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位目前已经应用到了生活中的方方面面，定位功能已经非常稳定成熟，无需部署基站，适合室外定位应用。
GPS定位技术在相关应用中，具有以下不足：(1)民用级别的GPS系统定位精度不足，在一些需要较高定位精度的领域无法应用；(2)在卫星无法覆盖的区域，比如隧道、地下室、室内、高楼集中的街道上等等，无法实现定位；(3)GPS定位功耗比较大。
现有技术中采用GPS为移动物体定位的方案，无法获取移动物体所处的状态，需要按照一定的周期持续进行定位，电池电量消耗严重。
蓝牙(Bluetooth)是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。蓝牙使用跳频技术，将传输的数据分割成数据包，通过79个指定的蓝牙频道分别传输数据包。每个频道的频宽为1MHz。蓝牙4.0使用2MHz间距，可容纳40个频道。蓝牙是基于数据包、有着主从架构的协议。一个主设备至多可和同一微微网中的七个从设备通讯。所有设备共享主设备的时钟。分组交换基于主设备定义的、以312.5μs为间隔运行的基础时钟。两个时钟周期构成一个625μs的槽，两个时间隙就构成了一个1250μs的缝隙对。在单槽封包的简单情况下，主设备在双数槽发送信息、单数槽接受信息。而从设备则正好相反。封包容量可长达1、3、或5个时间隙，但无论是哪种情况，主设备都会从双数槽开始传输，从设备从单数槽开始传输。设备之间可通过协议转换角色，从设备也可转换为主设备。数据传输可随时在主设备和其他设备之间进行(应用极少的广播模式除外)，主设备可选择要访问的从设备。蓝牙设备成本低，传输距离近，低功耗，但蓝牙定位需要部署基站，对于面积较大的区域或室外空旷区域部署是一个难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种移动物体定位系统，定位准确且功耗低。
为解决上述技术问题，本发明提供的移动物体定位系统，其包括移动物体、蓝牙基站设备；
所述移动物体上固定有卫星定位模块、无线网络模块、蓝牙模块、运动检测传感器和处理器；
所述处理器同卫星定位模块、无线网络模块、蓝牙模块、运动检测传感器分别相连；
所述运动检测传感器，用于检测移动物体目前是否处于运动状态；
所述卫星定位模块，在启动后通过卫星定位系统进行定位得到移动物体位置；
所述蓝牙模块，在启动后检测周边是否有蓝牙基站设备；如果有蓝牙基站设备，则根据蓝牙基站设备信号强度及蓝牙基站设备坐标计算得到移动物体位置，并输出有基站信号到所述处理器；如果检测不到蓝牙基站设备，则输出无基站信号到所述处理器；
所述处理器，如果移动物体处于运动状态，则控制所述蓝牙模块启动；如果收到有基站信号，则控制将所述蓝牙模块得到的移动物体位置通过无线网络模块发送到云端；如果收到无基站信号，则按照固定的周期控制启动所述卫星定位模块，并控制将所述卫星定位模块得到的移动物体位置通过无线网络模块发送到云端并同时或随后关闭卫星定位模块。
较佳的，所述运动检测传感器，还用于检测移动物体目前是否处于静止状态；
所述处理器，如果移动物体处于静止状态，则控制关闭卫星定位模块、无线网络模块及蓝牙模块。
较佳的，所述卫星定位系统为中国北斗卫星导航系统、美国GPS、欧盟伽利略卫星导航系统或俄罗斯GLONASS。
较佳的，所述无线网络模块通过2G、3G、4G、NBIOT或WIFI同云端无线通信。
较佳的，所述移动物体是自行车、汽车或手机。
较佳的，所述运动检测传感器，如果检测到移动物体的动作量高于第一阀值并且持续超过第一时间，则输出移动物体为运动状态信息；如果检测到移动物体的动作量低于第二阀值并且持续超过第二时间，则输出移动物体为静止状态信息；第一阀值大于第二阀值。
较佳的，所述运动检测传感器为MEMS运动传感器。
较佳的，所述蓝牙模块采用主机或从机模式工作；
所述蓝牙模块，在启动后如果为从机状态，则当接收到蓝牙基站设备发送的请求数据包，确定检测到蓝牙基站设备；在启动后如果为主机状态，则当接收到蓝牙基站设备发送的广播包，确定检测到蓝牙基站设备。
较佳的，不同移动物体上的蓝牙模块具有互不相同的识别码；
各蓝牙基站设备具有互不相同的识别码；
云端服务器存储有各蓝牙基站设备的识别码及其对应的坐标信息，并存储有各蓝牙模块的识别码及其位置信息；
所述云端服务器，当接收到一蓝牙模块发来的定位请求信息，发送该定位请求信息中的各蓝牙基站设备的识别码及其坐标信息到该蓝牙模块；
所述蓝牙模块，在启动后如果检测到周边有蓝牙基站设备，则发送定位请求信息到所述云端服务器，定位请求信息包括蓝牙模块的识别码及其搜索到的信号强度最大的一个或多个蓝牙基站设备的识别码；
所述蓝牙模块，根据云端服务器反馈的该各蓝牙基站设备的坐标信息及其信号强度，计算得到该移动物体位置。
较佳的，各蓝牙基站设备发射的信号包括其所在位置坐标信息；
所述蓝牙模块，在启动后如果检测到周边有蓝牙基站设备，则根据该接收到的信号强度最大的一个或多个蓝牙基站设备所在位置坐标信息及其信号强度，计算得到所在移动物体位置。
本发明的移动物体定位系统，只有在移动物体处于运动状态时，才在设有蓝牙基站设备的区域用低功耗的蓝牙模块定位，在无蓝牙基站设备的区域采用卫星定位模块负责获取定位位置，正常情况处于关闭状态节省功耗，必要时进行短时间的工作。该移动物体定位系统，引入运动分析判断和蓝牙基站定位，蓝牙定位技术定位精度高，可以实现在无卫星覆盖的区域使用，适合室内定位。通过结合卫星定位和蓝牙定位各自的优点，根据目前移动物体所处的状态灵活的确定是否需要定位及定位方式，是否需要定位自动检测可以减少无意义的重复定位和数据上传；是否可以进行蓝牙定位的自动检测可以防止经常启动卫星定位模块带来的电池消耗，实现两种定位方式的协同，达到最优的定位效果并节省不必要的功耗消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面对本发明所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的移动物体定位系统一实施例移动物体示意图；
图2是本发明的移动物体定位系统一实施例工作过程示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
移动物体定位系统包括移动物体1、蓝牙基站设备；
如图1所示，所述移动物体1上固定有卫星定位模块101、无线网络模块104、蓝牙模块102、运动检测传感器105和处理器103；
所述处理器103同卫星定位模块101、无线网络模块104、蓝牙模块102、运动检测传感器105分别相连；
所述运动检测传感器105，用于检测移动物体1目前是否处于运动状态；
所述卫星定位模块101，在启动后通过卫星定位系统进行定位得到移动物体位置；
所述蓝牙模块102，在启动后检测周边是否有蓝牙基站设备；如果有蓝牙基站设备，则根据蓝牙基站设备信号强度及蓝牙基站设备坐标计算得到移动物体位置，并输出有基站信号到所述处理器103；如果检测不到蓝牙基站设备，则输出无基站信号到所述处理器；
所述处理器103，如果移动物体1处于运动状态，则控制所述蓝牙模块102启动；如果收到有基站信号，则控制将所述蓝牙模块102得到的移动物体位置通过无线网络模块104发送到云端；如果收到无基站信号，则按照固定的周期控制启动所述卫星定位模块101，并控制将所述卫星定位模块101得到的移动物体位置通过无线网络模块104发送到云端并同时或随后关闭卫星定位模块101。
启动所述卫星定位模块101的固定周期的长短基于实际应用模式来确定。
较佳的，所述运动检测传感器105，还用于检测移动物体1目前是否处于静止状态；
所述处理器103，如果移动物体1处于静止状态，则控制关闭卫星定位模块101、无线网络模块104及蓝牙模块102，使移动物体定位系统处于极低功耗模式工作。
较佳的，所述卫星定位系统为中国北斗卫星导航系统、美国GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、欧盟伽利略卫星导航系统(Galileo satellitenavigation system)或俄罗斯GLONASS(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，格洛纳斯)。
较佳的，所述无线网络模块104通过2G、3G、4G、NBIOT或WIFI等同云端无线通信。
较佳的，所述移动物体可以是自行车、汽车或手机等。
实施例一的移动物体定位系统，其工作过程如图2所示，运动检测传感器105用来检测移动物体1处于运动或静止状态；处理器103用来协调各模块之间的数据通讯、状态控制和算法。只有在移动物体处于运动状态时，才在设有蓝牙基站设备的区域用低功耗的蓝牙模块102定位，在无蓝牙基站设备的区域采用卫星定位模块101负责获取定位位置，正常情况处于关闭状态节省功耗，必要时进行短时间的工作。实施例一的移动物体定位系统，引入运动分析判断和蓝牙基站定位，蓝牙定位技术定位精度高，可以实现在无卫星覆盖的区域使用，适合室内定位。通过结合卫星定位和蓝牙定位各自的优点，根据目前移动物体所处的状态灵活的确定是否需要定位及定位方式，是否需要定位自动检测可以减少无意义的重复定位和数据上传；是否可以进行蓝牙定位的自动检测可以防止经常启动卫星定位模块101带来的电池消耗，实现两种定位方式的协同，达到最优的定位效果并节省不必要的功耗消耗。
实施例二
基于实施例一的移动物体定位系统，所述运动检测传感器105，如果检测到移动物体1的动作量(例如速度)高于第一阀值并且持续超过第一时间，则输出移动物体1为运动状态信息；如果检测到移动物体1的动作量低于第二阀值并且持续超过第二时间，则输出移动物体1为静止状态信息；第一阀值大于第二阀值。
较佳的，所述运动检测传感器105为MEMS(Microelectro Mechanical Systems，微机电系统)运动传感器。
实施例二的移动物体定位系统，运动检测传感器105检测移动物体1目前是否处于运动状态需要满足动作量条件和时间条件两个条件，动作量条件是实际测试移动物体1运动中产生动作量的大小来设定，时间条件是基于特定应用的需要设定，当两个条件均满足时，才确定移动物体1目前处于运动状态。静止状态同样需要满足以上两个条件才能确定。该运动检测传感器105确定静止和运动状态的方法，可以减少卫星定位模块101、无线网络模块104及蓝牙模块102动作与否的误判，提高移动物体定位系统运转的有效性。
实施例三
基于实施例一的移动物体定位系统，所述蓝牙模块102采用主机或从机模式工作；
所述蓝牙模块102，在启动后如果为从机状态，则当接收到蓝牙基站设备发送的请求数据包，确定检测到蓝牙基站设备；在启动后如果为主机状态，则当接收到蓝牙基站设备发送的广播包，确定检测到蓝牙基站设备。
实施例三的移动物体定位系统，低功耗的蓝牙模块102可以采用主机或从机模式工作，所述蓝牙模块102在启动后根据其为主机或从机状态以两种不同的方式确定是否检测到蓝牙基站设备。
实施例四
基于实施例一的移动物体定位系统，不同移动物体1上的蓝牙模块102具有互不相同的识别码；
各蓝牙基站设备具有互不相同的识别码；
云端服务器存储有各蓝牙基站设备的识别码及其对应的坐标信息，并存储有各蓝牙模块102的识别码及其位置信息；
所述云端服务器，当接收到一蓝牙模块102发来的定位请求信息，发送该定位请求信息中的各蓝牙基站设备的识别码及其坐标信息到该蓝牙模块102；
所述蓝牙模块102，在启动后如果检测到周边有蓝牙基站设备，则发送定位请求信息到所述云端服务器，定位请求信息包括蓝牙模块102的识别码及其搜索到的信号强度最大的一个或多个蓝牙基站设备的识别码；
所述蓝牙模块102，根据云端服务器反馈的该各蓝牙基站设备的坐标信息及其信号强度，计算得到该移动物体位置。
实施例四的移动物体定位系统，移动物体1上的蓝牙模块102收集周边蓝牙基站设备的信号，并从云端获取对应蓝牙基站设备的坐标信息，计算该移动物体位置，定位准确，功耗低，并且降低了运营管理成本。
实施例五
基于实施例一的移动物体定位系统，各蓝牙基站设备发射的信号包括其所在位置坐标信息，也可以包括其识别码；
所述蓝牙模块102，在启动后如果检测到周边有蓝牙基站设备，则根据该接收到的信号强度最大的一个或多个蓝牙基站设备所在位置坐标信息及其信号强度，计算得到所在移动物体位置。
实施例五的移动物体定位系统，车蓝牙模块102根据检测到的蓝牙基站设备的信号强度及蓝牙基站设备预存的位置坐标信息计算得到车蓝牙模块102所在移动物体位置，定位准确，功耗低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种移动物体定位系统，其特征在于，包括移动物体、蓝牙基站设备；
所述移动物体上固定有卫星定位模块、无线网络模块、蓝牙模块、运动检测传感器和处理器；
所述处理器同卫星定位模块、无线网络模块、蓝牙模块、运动检测传感器分别相连；
所述运动检测传感器，用于检测移动物体目前是否处于运动状态；
所述卫星定位模块，在启动后通过卫星定位系统进行定位得到移动物体位置；
所述蓝牙模块，在启动后检测周边是否有蓝牙基站设备；如果有蓝牙基站设备，则根据蓝牙基站设备信号强度及蓝牙基站设备坐标计算得到移动物体位置，并输出有基站信号到所述处理器；如果检测不到蓝牙基站设备，则输出无基站信号到所述处理器；
所述处理器，如果移动物体处于运动状态，则控制所述蓝牙模块启动；如果收到有基站信号，则控制将所述蓝牙模块得到的移动物体位置通过无线网络模块发送到云端；如果收到无基站信号，则按照固定的周期控制启动所述卫星定位模块，并控制将所述卫星定位模块得到的移动物体位置通过无线网络模块发送到云端并同时或随后关闭卫星定位模块。
2.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
所述运动检测传感器，还用于检测移动物体目前是否处于静止状态；
所述处理器，如果移动物体处于静止状态，则控制关闭卫星定位模块、无线网络模块及蓝牙模块。
3.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
所述卫星定位系统为中国北斗卫星导航系统、美国GPS、欧盟伽利略卫星导航系统或俄罗斯GLONASS。
4.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
所述无线网络模块通过2G、3G、4G、NBIOT或WIFI同云端无线通信。
5.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
所述移动物体是自行车、汽车或手机。
6.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
所述运动检测传感器，如果检测到移动物体的动作量高于第一阀值并且持续超过第一时间，则输出移动物体为运动状态信息；如果检测到移动物体的动作量低于第二阀值并且持续超过第二时间，则输出移动物体为静止状态信息；第一阀值大于第二阀值。
7.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
所述运动检测传感器为MEMS运动传感器。
8.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
所述蓝牙模块采用主机或从机模式工作；
所述蓝牙模块，在启动后如果为从机状态，则当接收到蓝牙基站设备发送的请求数据包，确定检测到蓝牙基站设备；在启动后如果为主机状态，则当接收到蓝牙基站设备发送的广播包，确定检测到蓝牙基站设备。
9.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
不同移动物体上的蓝牙模块具有互不相同的识别码；
各蓝牙基站设备具有互不相同的识别码；
云端服务器存储有各蓝牙基站设备的识别码及其对应的坐标信息，并存储有各蓝牙模块的识别码及其位置信息；
所述云端服务器，当接收到一蓝牙模块发来的定位请求信息，发送该定位请求信息中的各蓝牙基站设备的识别码及其坐标信息到该蓝牙模块；
所述蓝牙模块，在启动后如果检测到周边有蓝牙基站设备，则发送定位请求信息到所述云端服务器，定位请求信息包括蓝牙模块的识别码及其搜索到的信号强度最大的一个或多个蓝牙基站设备的识别码；
所述蓝牙模块，根据云端服务器反馈的该各蓝牙基站设备的坐标信息及其信号强度，计算得到该移动物体位置。
10.根据权利要求1所述的移动物体定位系统，其特征在于，
各蓝牙基站设备发射的信号包括其所在位置坐标信息；
所述蓝牙模块，在启动后如果检测到周边有蓝牙基站设备，则根据该接收到的信号强度最大的一个或多个蓝牙基站设备所在位置坐标信息及其信号强度，计算得到所在移动物体位置。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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