CN107682824A - 一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统及方法 - Google Patents

一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统及方法，该定位系统包括：穿戴式定位器，其为一穿戴式结构且具有定位器编码，穿戴式定位器通信连接到服务器；服务器，其设有通信连接的地理信息识别模块和数据库；显示终端，其通信连接到服务器，用于显示信息和参数设置；穿戴式结构包括收纳壳体和二腕带，二腕带相对设置于收纳壳体的两端且二腕带之间通过卡扣活动连接形成一封闭环。本发明具有实时定位到相应地理位置、运动轨迹绘制、超出设定范围终端反馈、定位准确率95％以上、以及持续工作时间长的优点。

Description

一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统及方法
技术领域
本发明属于实时定位技术领域，具体涉及一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统及方法。
背景技术
针对老人、儿童易走失这一社会现实，各类防走失的电子产品应运而生。2004年美国研制出一种名为“星表”的电子装置，用于确定孩子的精确位置。2005年，法国奥瑞吉移动通讯铜丝和加拿大魁北克省的智能医学公司联合推出了一种专为阿尔茨海默病患者设计的放走失电话手镯“COLOMBA”。大多数防走失定位电子产品都是基于GPS系统的。GPS具有全天候、高精度、自动化、高效益、应用广等你显著特点，是迄今为止最好的导航定位系统。但是GPS卫星定位时，GPS天线要求对天空要有漏斗型的15度净空视角，且受云层的影响大。在有建筑物及树木等的遮挡或者在恶劣天气影响的情况向下，就无法进行正常的跟踪和定位。因此单纯依赖GPS定位的电子产品在高楼林立的现代都市里可能无法即时定位位置。为弥补GPS的定位电子产品的缺点，早在1994年，美国Navsys公司就将GPS与蜂窝通信相结合，设计了TIDGET系统，该系统能使得在其监控范围下的车辆通过信息与控制中心联络。在加拿大，本土的道尔公司承诺不LBS(Location Based Service)时长的剧透，并且连续在本国市场推出了LBS应用。随着无线移动通信的发展，数据输速率的提升，以及电子定位设备轻量化的诉求，蜂窝网定位以及蜂窝网+GPS定位成为主流发展趋势。所谓蜂窝网定位就是基于基站的定位技术，只要有一张网络服务商提供的SIM卡和设备无线发射和接收器，结合基站通信，就可以实现定位。蜂窝移动网络定位具有实时定位、实时运动轨迹追踪、与服务器通信更为方便、可实现室内定位等优点。
我国已进入高速老龄化试戴，老年人口占全国人口的比重进一步提升；同事，二胎政策的开放使儿童比例有一定幅度的上升。老人及儿童经常性的迷路、意外走失事件时常发生。如何避免老人及儿童的走失已成为全社会急需解决的一个社会问题。
因此，亟需一种基于移动通讯网络的老人儿童防走失实时定位系统及方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于移动通讯网络的老人儿童防走失实时定位系统及方法。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
本发明提供一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统，其特征在于，包括：
穿戴式定位器，其为一穿戴式结构且具有定位器编码，穿戴式定位器通信连接到服务器；
服务器，其设有通信连接的地理信息识别模块和数据库；
显示终端，其通信连接到服务器，用于显示信息和参数设置；
其中，穿戴式结构包括收纳壳体和二腕带，二腕带相对设置于收纳壳体的两端且二腕带之间通过卡扣活动连接形成一封闭环。
作为优选的方案，上述的穿戴式定位器包括：
时钟模块，其具有世界时钟模块和定时模块；
采集通讯模块，其通信连接到地理信息识别模块，用于将定位器编码、采集的实时基站信息、以及采集的时间点发送给地理信息识别模块；
显示屏，其通信连接到时钟模块，用于显示时间；
供电模块，包括通信连接的充电管理电路和可充电锂电池，可充电锂电池通信连接到采集通讯模块、时钟模块和显示屏，用于供电。
其中，供电模块还包括通信连接到可充电锂电池的机电转换芯片，机电转换芯片将机械能转换为电能存储到可充电锂电池。
作为优选的方案，上述的显示终端包括现场显示终端和手持显示终端，现场显示终端和手持显示终端分别通信连接到服务器。
作为优选的方案，上述的穿戴式定位器还包括报警模块，报警模块通信连接到服务器，当穿戴式定位器超出设定范围时报警模块发出报警提示。
作为优选的方案，本发明还提供一种基于移动通讯网络的防走失实时定位方法，包括以下步骤：
获取用户信息，将用户信息输入服务器存储；
开启穿戴式定位器，采集通讯模块通过间隔第一时间间隔向服务器发出查询请求，服务器根据开始采集时间和结束采集时间判断开始采集或结束采集；
若开始采集，服务器发出开始采集指令和第二时间间隔，采集通讯模块查询到开始采集指令后，启动间隔第二时间间隔的采集；若结束采集，服务器发出结束采集指令，采集通讯模块查询到结束采集指令后结束采集；
其中，用户信息包括用户的身份识别码和定位器编码，第一时间间隔的时长大于第二时间间隔的时长。
作为优选的方案，还包括以下步骤：
服务器根据采集暂停时间判断是否暂停采集；若暂停采集，服务器发出暂停采集指令，采集通讯模块查询到暂停采集指令后暂停采集。
作为优选的方案，上述的采集通讯模块间隔第二时间间隔的采集包括以下步骤：
采集通讯模块将定位器编码和间隔第二时间间隔采集的实时基站信号一起发送给地理信息识别模块；
地理信息识别模块根据定位器编码和实时基站信号，输出该定位器编码对应的实时轨迹点至显示终端显示。
作为优选的方案，还包括以下步骤：
采集参数的设置与更新、以及用户信息的更新；
其中，采集参数包括时钟模块设置的第一时间间隔、以及服务器设置的开始采集时间、结束采集时间、第二时间间隔和采集暂停时间。
作为优选的方案，上述的还包括以下步骤：
获取用户信息，将用户信息输入服务器存储；
开启穿戴式定位器，服务器根据休眠起始时间、第三时间间隔以及结束采集时间，怕判断是否进入休眠或结束采集；
若进入休眠，服务器发出进入休眠指令和第三时间间隔，采集通讯模块查询到进入休眠指令后进入间隔第三时间间隔的休眠；
若非休眠状态，服务器发出开始采集指令和第二时间间隔，采集通讯模块查询到开始采集指令后，启动间隔第二时间间隔的采集；
若结束采集，服务器发出结束采集指令，采集通讯模块查询到结束此采集指令后结束采集；
其中，用户信息包括用户的身份识别码和定位器编码，第二时间间隔的时长大于第二时间间隔的时长。
本发明具有以下有益效果：
1、采用穿戴式定位器，基于移动通信网络的定位技术使定位器相较于基于GPS技术的定位器更加轻便，真正实现微负荷、可穿戴、低功耗；
2、针对传统GPS定位装置运动轨迹信息没有实时传输，数据均为后期获取，对于用户运动轨迹无法实时显示与监控，无法起到防走失的作用的缺点，采用移动通信网络定位技术，实现对用户的实时监控，超出设置范围终端反馈报警，真正起到防止老年人、儿童走失的作用；
3、采用机电转换转换芯片，可将穿戴式定位器佩戴时手臂摆动的机械动能转化为电能存储到可充电锂电池中，提升设备的续航能力；同时具有终端设置休眠、唤醒功能，真正实现设备低功耗。
附图说明
图1为本发明基于移动通讯网络的防走失实时定位系统的结构框图。
图2为本发明基于移动通讯网络的防走失实时定位系统的穿戴式结构的结构示意图。
图3为本发明基于移动通讯网络的防走失实时定位方法的工作流程图。
图4为本发明基于移动通讯网络的防走失实时定位方法的另一工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，如图1-2所示，在本发明的其中一种实施方式中提供一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统，包括：
穿戴式定位器，其为一穿戴式结构且具有定位器编码，穿戴式定位器通信连接到服务器；
服务器，其设有通信连接的地理信息识别模块和数据库；
显示终端，其通信连接到服务器，用于显示信息和参数设置；
其中，穿戴式结构包括收纳壳体1和二腕带2，二腕带2相对设置于收纳壳体1的两端且二腕带2之间通过卡扣3活动连接形成一封闭环。
该实施方式中，穿戴式定位器用于采集实时基站信息。穿戴式定位器具有定位器编码，使得该穿戴式定位器采集的实时基站信息具有一定的可识别性。数据库用于存储穿戴式定位器的定位器编码以及实时基站信息。相对于现有技术基于GPS技术的定位器更加轻便，真正实现微负荷、可穿戴、低功耗。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的穿戴式定位器包括：
时钟模块，其具有世界时钟模块和定时模块；
采集通讯模块，其通信连接到地理信息识别模块，用于将定位器编码、采集的实时基站信息、以及采集的时间点发送给地理信息识别模块；
显示屏，其通信连接到时钟模块，用于显示时间；
供电模块，包括通信连接的充电管理电路和可充电锂电池，可充电锂电池通信连接到采集通讯模块、时钟模块和显示屏，用于供电。
其中，供电模块还包括通信连接到可充电锂电池的机电转换芯片，机电转换芯片将机械能转换为电能存储到可充电锂电池。
上述的显示终端包括现场显示终端和手持显示终端，现场显示终端和手持显示终端分别通信连接到服务器。
采用上述的优选方案，始终模块具有世界时间和定时作用。采集通讯模块包括采集实时基站信息的移动通讯终端、提供移动网络通信的SIM卡芯片和天线，采集通讯模块在移动网络的通信辅助下，将定位器编码以及采集的实时基站信息分别发送给地理信息识别模块。机电转换芯片可将穿戴式定位器佩戴时手臂摆动的机械动能转化为电能存储到可充电锂电池中，提升设备的续航能力。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的穿戴式定位器还包括报警模块，报警模块通信连接到服务器，当穿戴式定位器超出设定范围时报警模块发出报警提示。
采用上述的优选方案，设置用户的活动范围，当用户超出活动范围，报警模块发出报警提示，避免走失。
如图3所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，本发明还提供一种基于移动通讯网络的防走失实时定位方法，包括以下步骤：
获取用户信息，将用户信息输入服务器存储；
开启穿戴式定位器，采集通讯模块通过间隔第一时间间隔向服务器发出查询请求，服务器根据开始采集时间和结束采集时间判断开始采集或结束采集；
若开始采集，服务器发出开始采集指令和第二时间间隔，采集通讯模块查询到开始采集指令后，启动间隔第二时间间隔的采集；若结束采集，服务器发出结束采集指令，采集通讯模块查询到结束采集指令后结束采集；
其中，用户信息包括用户的身份识别码和定位器编码，第一时间间隔的时长大于第二时间间隔的时长。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，还包括以下步骤：
服务器根据采集暂停时间判断是否暂停采集；若暂停采集，服务器发出暂停采集指令，采集通讯模块查询到暂停采集指令后暂停采集。
采用上述的优选方案，可根据需求暂停，实现设备低能耗。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的采集通讯模块间隔第二时间间隔的采集包括以下步骤：
采集通讯模块将定位器编码和间隔第二时间间隔采集的实时基站信号一起发送给地理信息识别模块；
地理信息识别模块根据定位器编码和实时基站信号，输出该定位器编码对应的实时轨迹点至显示终端显示。
采用上述的优选方案，地理信息识别模块可实现运动轨迹追踪和绘制，并在显示终端显示。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，还包括以下步骤：
采集参数的设置与更新、以及用户信息的更新；
其中，采集参数包括时钟模块设置的第一时间间隔、以及服务器设置的开始采集时间、结束采集时间、第二时间间隔和采集暂停时间。
采用上述的优选方案，根据需求进行更新，更加方便。
如图4所示，为了进一步地优化本发明的实施效果，在本发明的另一种实施方式中，在前述内容的基础上，上述的还包括以下步骤：
获取用户信息，将用户信息输入服务器存储；
开启穿戴式定位器，服务器根据休眠起始时间、第三时间间隔以及结束采集时间，怕判断是否进入休眠或结束采集；
若进入休眠，服务器发出进入休眠指令和第三时间间隔，采集通讯模块查询到进入休眠指令后进入间隔第三时间间隔的休眠；
若非休眠状态，服务器发出开始采集指令和第二时间间隔，采集通讯模块查询到开始采集指令后，启动间隔第二时间间隔的采集；
若结束采集，服务器发出结束采集指令，采集通讯模块查询到结束此采集指令后结束采集；
其中，用户信息包括用户的身份识别码和定位器编码，第二时间间隔的时长大于第二时间间隔的时长。
采用上述的优选方案，用户睡眠或有人陪伴时，可根据设定进入休眠，具有终端设置休眠、唤醒功能，真正实现设备低功耗。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于移动通讯网络的防走失实时定位系统，其特征在于，包括：
穿戴式定位器，其为一穿戴式结构且具有定位器编码，穿戴式定位器通信连接到服务器；
服务器，其设有通信连接的地理信息识别模块和数据库；
显示终端，其通信连接到服务器，用于显示信息和参数设置；
其中，穿戴式结构包括收纳壳体和二腕带，二腕带相对设置于收纳壳体的两端且二腕带之间通过卡扣活动连接形成一封闭环。
2.根据权利要求1所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位系统，其特征在于，穿戴式定位器包括：
时钟模块，其具有世界时钟模块和定时模块；
采集通讯模块，其通信连接到地理信息识别模块，用于将定位器编码、采集的实时基站信息、以及采集的时间点发送给地理信息识别模块；
显示屏，其通信连接到时钟模块，用于显示时间；
供电模块，包括通信连接的充电管理电路和可充电锂电池，可充电锂电池通信连接到采集通讯模块、时钟模块和显示屏，用于供电。
3.根据权利要求2所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位系统，其特征在于，供电模块还包括通信连接到可充电锂电池的机电转换芯片，机电转换芯片将机械能转换为电能存储到可充电锂电池。
4.根据权利要求1所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位系统，其特征在于，显示终端包括现场显示终端和手持显示终端，现场显示终端和手持显示终端分别通信连接到服务器。
5.根据权利要求1所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位系统，其特征在于，穿戴式定位器还包括报警模块，报警模块通信连接到服务器，当穿戴式定位器超出设定范围时报警模块发出报警提示。
6.一种如权利要求1-5任一所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取用户信息，将用户信息输入服务器存储；
开启穿戴式定位器，采集通讯模块通过间隔第一时间间隔向服务器发出查询请求，服务器根据开始采集时间和结束采集时间判断开始采集或结束采集；
若开始采集，服务器发出开始采集指令和第二时间间隔，采集通讯模块查询到开始采集指令后，启动间隔第二时间间隔的采集；若结束采集，服务器发出结束采集指令，采集通讯模块查询到结束采集指令后结束采集；
其中，用户信息包括用户的身份识别码和定位器编码，第一时间间隔的时长大于第二时间间隔的时长。
7.根据权利要求6所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
服务器根据采集暂停时间判断是否暂停采集；若暂停采集，服务器发出暂停采集指令，采集通讯模块查询到暂停采集指令后暂停采集。
8.根据权利要求6或7所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位方法，其特征在于，采集通讯模块间隔第二时间间隔的采集包括以下步骤：
采集通讯模块将定位器编码和间隔第二时间间隔采集的实时基站信号一起发送给地理信息识别模块；
地理信息识别模块根据定位器编码和实时基站信号，输出该定位器编码对应的实时轨迹点至显示终端显示。
9.根据权利要求6所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
采集参数的设置与更新、以及用户信息的更新；
其中，采集参数包括时钟模块设置的第一时间间隔、以及服务器设置的开始采集时间、结束采集时间、第二时间间隔和采集暂停时间。
10.一种如权利要求1-5任一所述的基于移动通讯网络的防走失实时定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
获取用户信息，将用户信息输入服务器存储；
开启穿戴式定位器，服务器根据休眠起始时间、第三时间间隔以及结束采集时间，怕判断是否进入休眠或结束采集；
若进入休眠，服务器发出进入休眠指令和第三时间间隔，采集通讯模块查询到进入休眠指令后进入间隔第三时间间隔的休眠；
若非休眠状态，服务器发出开始采集指令和第二时间间隔，采集通讯模块查询到开始采集指令后，启动间隔第二时间间隔的采集；
若结束采集，服务器发出结束采集指令，采集通讯模块查询到结束此采集指令后结束采集；
其中，用户信息包括用户的身份识别码和定位器编码，第二时间间隔的时长大于第二时间间隔的时长。
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