CN109089217A - 一种定位系统及定位方法 - Google Patents
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Abstract
一种定位系统，包括附着在移动物体上的信号单元、设于地面/楼面中的信号获取单元、处理中心、终端；其中：所述信号获取单元可识别一定距离内的信号单元；所述处理中心用于获得信号获取单元周围的信号单元的信息；所述终端用于告知信号单元的位置信息。本发明中还涉及以上定位系统的定位方法，通过小距离的近场识别技术能够很好的进行室内空间的准确定位。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种定位系统和基于该系统的定位方法，成本低，操作使用方便，定位准确，尤其适用于建筑物内部的立体空间定位。
Description
技术领域
本发明属于智能物联网技术领域，具体涉及一种定位系统，同时本发明还涉及一种定位方法。
背景技术
物体定位，尤其是人员的定位，一直是智能物联网科技的研究领域之一。近年来，老人走失、儿童走失、幼儿被抢被拐卖等新闻经常有报道，其中，尤其是儿童走失被拐牵动着每个家庭和社会公众，需要极力加以防范和避免。
目前，儿童走失、被拐卖的高发地点是大型商场、火车站广场等人流量较大的场所，由于儿童的视野较低，这些场所中人很多，儿童容易随人流走动与家长分开，同时犯罪分子也方便牵引、引诱儿童将他们拐走，因此这类场所中需要有相应的人员定位系统。
现有技术中，基于GPS定位的穿带设备比较多，如儿童智能手环、儿童智能手表等，但这类穿带设备成本较高，同时适用于室外露天的场所，对于室内环境定位精度很差，难于适用于室内、地下等场所中的精确定位。这些具有定位功能的穿带设备结构复杂，穿带上之后过于显眼。此外，也有一些可穿带设备适合于室内使用，但一般只具有特定地点的定位功能，如只有穿过设置有感应装置的门框时会被感应到，不具有普遍的定位功能，这类定位装置常常用作门禁系统、计数系统等。
因此，基于以上还存在的一些问题，本发明对现有技术中的定位系统进行了进一步的设计和研究。
发明内容
针对以上现有技术中的不足，本发明提供了一种定位系统，成本低，使用方便，室内定位精度高，有助于避免意外情况的发生。同时本发明还涉及一种定位方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决。
一种定位系统，包括附着在移动物体上的信号单元、设于地面/楼面中的信号获取单元，还包括处理中心、终端；其中：所述信号获取单元可识别一定距离内的信号单元；所述处理中心用于获得信号获取单元周围的信号单元的信息；所述终端用于告知信号单元的位置信息。
本申请中，基于信号单元和信号获取单元之间的交互识别，可以方便的获知信号单元所处的位置，因此可以实现精确定位，尤其适用于建筑物内的定位。建筑物内GPS信号很多，且具有上下多层的立体空间结构，传统的GPS定位无法工作。本申请中，通过在地面/楼面，也即每层楼的地面上都布置有信号获取单元，因此可以获得立体的位置信息，适用于儿童、老人在商场中的情况，有助于防止儿童、老人走失，哪怕走失后只要还在定位区域内，也能够快速获得位置信息快速寻找到，避免了盲目寻找。同时本系统也适用于物流、仓库中，适用于追踪和定位货品信息。
作为优选，所述信号获取单元为分布在地面/楼面中的独立装置，优选方式为均匀分布在底板中。
作为优选，所述信号获取单元为分布在地面/楼面上的地砖/瓷砖/大理石的下方，掀开地砖/瓷砖/大理石后可以方便的安装于维护；或者分布在地砖/瓷砖/大理石的接缝空隙处，该方式可以在不破坏地面原有结构的情况下，加装信号获取单元。
作为优选，所述信号获取单元设于设备带上，该设备带设于地面/楼面中，便于统一布线安装，操作方便。
作为优选，所述信号获取单元为分布在地面/楼面上的地砖/瓷砖/大理石的下方，掀开地砖/瓷砖/大理石后可以方便的安装于维护；或者分布在地砖/瓷砖/大理石的接缝空隙处，该方式可以在不破坏地面原有结构的情况下，加装信号获取单元。
作为优选，所述信号单元为套在脚踝上的环状物或附着在鞋子/袜子/裤子上的附着件，可以在进入定位区域时方便的装配在鞋子/袜子/裤子上，并且该安装位置离地板近，信号获取单元只需要很小的功率即可识别到信号单元，能耗成本低，同时定位精度很高。
作为优选，所述信号单元为脚环或脚链，该脚环或脚链为弹力圈结构，类似于橡皮圈的结构，张开后套入脚踝即可，十分方便。
作为优选，所述信号单元为脚环或脚链，该脚环或脚链具有可拆开可装配的端部，类似于目前手环、手表、手链的结构，条状物且端部可以连接成环，安装和取下方便。
作为优选，所述信号单元为贴件，该贴件通过粘性层附着在鞋子/袜子/裤子上，安装和取下十分方便，同时安装后隐蔽性高，如贴在鞋子/袜子/裤子的内侧。
作为优选，所述信号单元为贴件，该贴件通过魔术贴附着在鞋子/袜子/裤子上。安装和取下十分方便，同时安装后隐蔽性高，如贴在鞋子/袜子/裤子的内侧。
作为优选，所述处理中心为计算机和/或服务器。
作为优选，所述终端为广播、手机、平板、屏幕中的一种或多种。
作为优选，所述信号单元和信号获取单元之间的识别基于射频识别技术或近场通信技术，这两者技术都为近距离定位，功耗低，定位准确。
作为优选，所述信号单元上设有RFID标签，所述信号获取单元为RFID识别装置。RFID标签体积小，成本低，很适合集成到脚环、脚链、贴片灯结构上，RFID识别装置体积小，功率低，尤其适用于小距离范围的感应，因此位置定位精度高。
作为优选，所述信号单元上设有NFC芯片，所述信号获取单元为NFC识别装置。体积小，成本低，定位准确。
以上涉及的本发明中的定位系统，通过小距离的近场识别技术，保证了位置定位的准确性，同时成本低，尤其适用于室内空间中的定位。信号单元成本低，安装和拆卸方便，不会对正常活动照成影响，隐蔽性好，不容易被恶意摘除。
本发明中涉及的一种定位方法，包括以下步骤：S100：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中；S200：信号获取单元间歇性或持续性识别其周围的信号单元的信息，并将该信息发送至处理中心；S300：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息；S400：处理中心根据请求或周期性将信号单元所处位置发送至终端。
该方法中，信号获取单元间歇性识别其周围的信号单元的信息有利于节省能好，如10-20秒获取一次学习，持续性识别其周围的信号单元的信息有利于定位的准确性，比较10多秒的时间也可以移动一定的距离。这两者可以视情况选择使用，如人较多，人流移动较慢时可以间歇性识别，人流动速度快或有突发情况发生时，可以持续性识别。
该方法中，处理中心可以每隔一定时间刚性一次信息到终端，也可根据请求更新信息，如有儿童走失时，在终端上请求该儿童所带的信号单元的位置，即可获得实时位置信息。
进一步的，该定位方法还包括以下步骤：S310：禁入提醒：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若该位置处于禁入区域中，则将提醒信息/警告信息发送至终端。
该方法步骤适用于一些一般人进入的场所，如商场中的装修区域、维修区域、危险区域等。禁入区域范围可以在处理中心上直接设定，可以具体设定某些属性的信号单元不能进入某些区域，如儿童不能进入游戏厅、网吧等
进一步的，该定位方法还包括以下步骤：S120：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中，且其中的两个或多个信号单元别标记为关联信号单元；S320：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若关联信号单元之间的距离大于设定值，则将提醒信息/警告信息发送至终端。
该方法步骤适用于亲子关系中，如母亲和孩子带上关联信号单元，当处理中心获得的两个关联信号单元之间的距离大于设定值，则将提醒信息/警告信息发送至终端，如母亲手机，可以为短信或APP消息提醒。
进一步的，该定位方法还包括以下步骤：S130：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中，且其中的两个或多个信号单元所对应的终端发出位置共享请求；S330：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若处理中心收到两个或多个信号单元之间互相允许的位置共享请求，则将位置共享信息发送至终端。
该方法步骤适用于约会找人过程中，如两个好友分别越好相聚与商场，则可以通过请求获得对方的位置信息，方便快速的找到对方，类似于目前手机APP上的基于GPS的位置共享等功能。
进一步的，该定位方法中，所述信号获取单元的地理信息包括高度信息和平面信息。使用与建筑物内的立体空间，如一楼、二楼等高度信息，具体编码的信号获取单元的所在位置的信息。
进一步的，所述信号单元和信号获取单元之间的识别基于射频识别技术或近场通信技术，定位准确且成本低，功耗小。
以上涉及的本发明中的定位方法，通过小距离的近场识别技术能够很好的进行室内空间的准确定位。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：提供了一种定位系统和基于该系统的定位方法，成本低，操作使用方便，定位准确，尤其适用于建筑物内部的立体空间定位。
附图说明
图1为本发明中的定位系统中的模块示意图。
图2为室内环境中的不同楼层之间的信号获取单元的安装示意图。
图3为另一种实施方式中的不同楼层之间的信号获取单元的安装示意图。
图4为发明中的安装有信号获取单元的地面的示意图。
图5为图4中A区域的放大图。
图6为另一种实施方式中的地面的放大示意图。
图7为室内环境中的不同楼层之间的儿童定位示意图。
图8为脚环结构的信号单元的示意图。
图9为脚链结构的信号单元的示意图。
图10为贴件结构的信号单元的示意图。
图11为另一种外形的贴件结构的信号单元的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
参照图1至图11，本发明中涉及的一种定位系统，包括附着在移动物体上的信号单元1、设于地面/楼面中的信号获取单元5，还包括处理中心、终端；其中：所述信号获取单元5可识别一定距离内的信号单元1；所述处理中心用于获得信号获取单元周围的信号单元1的信息；所述终端用于告知信号单元的位置信息。
本申请中，所述信号获取单元5可以为分布在地面/楼面中的独立装置；也可以设于设备带上，该设备带设于地面/楼面中。具体的，所述信号获取单元5为分布在地面/楼面上的地砖/瓷砖/大理石31的下方，或者分布在地砖/瓷砖/大理石31的接缝空隙3处。
本申请中，所述信号单元1为套在脚踝上的环状物或附着在鞋子/袜子/裤子上的附着件。如，所述信号单元1为脚环或脚链，该脚环或脚链为弹力圈结构，或者具有可拆开可装配的端部；再如，所述信号单元1为贴件，该贴件通过粘性层附着在鞋子/袜子/裤子上，或者通过魔术贴附着在鞋子/袜子/裤子上。
本申请中，所述处理中心为计算机和/或服务器。所述终端为广播、手机、平板、屏幕中的一种或多种。所述信号单元1和信号获取单元5之间的识别基于射频识别技术或近场通信技术。具体的，所述信号单元上设有RFID标签2，所述信号获取单元为RFID识别装置；或者，所述信号单元上设有NFC芯片，所述信号获取单元为NFC识别装置。
本发明中涉及的一种定位方法，包括以下步骤：S100：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中；S200：信号获取单元间歇性或持续性识别其周围的信号单元的信息，并将该信息发送至处理中心；S300：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，所述信号获取单元的地理信息包括高度信息和平面信息；400：处理中心根据请求或周期性将信号单元所处位置发送至终端。
此外，本发明的定位方法还可以包括以下细分步骤。
S310：禁入提醒：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若该位置处于禁入区域中，则将提醒信息/警告信息发送至终端。
S120：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中，且其中的两个或多个信号单元别标记为关联信号单元；S320：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若关联信号单元之间的距离大于设定值，则将提醒信息/警告信息发送至终端。
S130：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中，且其中的两个或多个信号单元所对应的终端发出位置共享请求；S330：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若处理中心收到两个或多个信号单元之间互相允许的位置共享请求，则将位置共享信息发送至终端。
以下结合具体实施例对本发明做详细说明。
实施例一。
将图9中的脚链结构的信号单元1套在儿童的脚踝上，母亲将信号单元1上的RFID标签2的身份识别码输入到手机APP中，或者记住该身份识别码，或者再终端上将该RFID标签2改为儿童的名字也行，实现RFID标签2与儿童的一一对应，接着进入到商场中。商场中有上下多层，如图3所示，图3中具有墙壁41和走廊4，走廊4的地板上设有设备带，该设备带上设有信号获取单元5，也即RFID识别装置，该RFID识别装置能够感应到其周围小距离范围内的RFID标签2，并将该RFID标签2的身份信息更新到处理中心中。正常情况下，母亲带着儿童在商场中逛街没有问题，RFID识别装置会定时更新信息。当儿童与母亲分开走失后，母亲可以通过手机APP查看与其孩子对应的RFID标签的位置，由于场地中的每一个RFID识别装置也具有一一对应的不同的地址信息，因此可以通过处理中心上的更新的信息查看到儿童的位置（距离RFID标签最近的一个或若干个RFID识别装置能够识别该RFID标签并获得最强的感应信号，用于反馈给处理中心进行定位）。如图7所示，当儿童9在二楼右侧时，APP上显示的地址位置为“二楼走廊右侧”，当儿童9在四楼左侧时，APP上显示的地址位置为“四楼走廊左侧”，母亲可马上赶过去寻找。当然也可以根据每个室内环境的不同设定具体不同的位置信息，如：一楼KFC门口、三楼电梯入口处、四楼男卫生间门口等等，方便大人快速找到走失的儿童。同时该位置可以实时更新，使儿童始终在可控范围中。
脚环结构的信号单元1通过卡扣式结构装配，安装方便，当母亲和孩子离开商场后，取下归还给商场即可。
实施例二。
将图8中的脚环结构的信号单元1套在儿童的脚踝上，母亲将信号单元1上的RFID标签2的身份识别码输入到手机APP中，或者记住该身份识别码，或者再终端上将该RFID标签2改为儿童的名字也行，实现RFID标签2与儿童的一一对应，接着进入到商场中。商场中有上下多层，如2所示，图2中具有墙壁41和走廊4，走廊4的地板上设有独立安装的信号获取单元5，也即RFID识别装置，该RFID识别装置能够感应到其周围小距离范围内的RFID标签2，并将该RFID标签2的身份信息更新到处理中心中。正常情况下，母亲带着儿童在商场中逛街没有问题，RFID识别装置会定时更新信息。当儿童与母亲分开走失后，母亲可以通过商场中设置的触屏显示器中终端输入RFID标签的身份识别码，可查看与其孩子对应的RFID标签的位置，由于场地中的每一个RFID识别装置也具有一一对应的不同的地址信息，因此可以通过处理中心上的更新的信息查看到儿童9的位置，母亲可马上赶过去寻找。
脚链结构的信号单元1通过纽扣式结构装配，安装方便，佩戴舒适，当母亲和孩子离开商场后，取下归还给商场即可。
图10和图11所示的贴件结构的信号单元1可以通过胶层或魔术贴粘贴在鞋子/袜子/裤子上，安装方便，其使用方法与实施例一、二中相同，不再展开叙述。
实施例三。
取两个信号单元1分别套在儿童和母亲的脚踝上，母亲将这两个信号单元1上的RFID标签2的身份识别码输入到手机APP中进行设置和关联，成为关联信号单元，实现RFID标签2与儿童、母亲的一一对应，接着进入到商场中。商场中有上下多层，商场中的走廊地板、店铺内部地板、厕所地板上均设有信号获取单元5，也即RFID识别装置，该RFID识别装置能够感应到其周围小距离范围内的RFID标签2，并将该RFID标签2的身份信息更新到处理中心中。正常情况下，母亲带着儿童在商场中逛街没有问题，RFID识别装置会定时更新信息。当儿童与母亲分开一定距离后，如分开10米后，处理中心识别到这一情况（两个关联信号单元距离超过阀值），此时处理中心发送短信或手机APP提醒母亲，使母亲意识到这一情况并将孩子找回。
实施例四。
将脚环结构的信号单元1套在儿童的脚踝上，母亲将信号单元1上的RFID标签2的身份识别码输入到手机APP中，或者记住该身份识别码，或者再终端上将该RFID标签2改为儿童的名字也行，实现RFID标签2与儿童的一一对应，接着进入到商场中。商场中有上下多层，商场的地板上设有信号获取单元5，也即RFID识别装置，该RFID识别装置能够感应到其周围小距离范围内的RFID标签2，并将该RFID标签2的身份信息更新到处理中心中。正常情况下，母亲带着儿童在商场中逛街没有问题，RFID识别装置会定时更新信息。当儿童瞒着母亲进入到游戏厅、网吧等场所时，处理中心识别到这一情况（儿童进入到禁入区域中），此时处理中心发送短信或手机APP提醒母亲，使母亲意识到这一情况并将孩子找回。
实施例五。
两个朋友相约来到商场相聚，分别都带上了信号单元1，此时朋友之间可以互相发送信号单元1的身份识别码，进入APP中进行通过请求并进行位置共享，类似于目前手机APP上的基于GPS的位置共享，此时他们能够方便快速的找到对方，节省了时间。
以上实施例中，将RFID标签和RFID识别装置分别换成NFC芯片和NFC识别装置也能实现很好的定位功能。
此外，以上实施方式中，如图4-6所示，所述信号获取单元5为分布在地面/楼面上的地砖/瓷砖/大理石31的下方，或者分布在地砖/瓷砖/大理石31的接缝空隙3处，安装和维护方便，其供电通过电线接入到电网中实现。信号单元中也可以根据需要内置电源，实现更加丰富的功能，如灯光、声音提醒等。并且，本申请中的定位系统和定位方法也适用于火车站、地下广场、学校教学楼等建筑中，实用性广，也适用于物流仓库中，只需要将信号单元附着在货品上即可，可以实现货品的位置定位。
本申请中在处理中心为电脑或服务器，现有技术中的计算机可以实现。本申请中的电连接方式、具体程序的交互方式为现有技术中的常规技术，本申请中不做详细描述。
从以上实施例中可以看出，本申请采用了低成本低功耗的芯片识别技术，同时将产品设置在脚部，大大缩短了感应间距，降低了能耗，增加了定位的准确性。并且穿带方便，不影响正常活动。信号单元可以由商场在入口处提供给带小孩的家庭使用，也可以家长购买长期使用。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种定位系统，其特征在于，包括附着在移动物体上的信号单元、设于地面/楼面中的信号获取单元，还包括处理中心、终端；其中：
所述信号获取单元可识别一定距离内的信号单元；
所述处理中心用于获得信号获取单元周围的信号单元的信息；
所述终端用于告知信号单元的位置信息。
2.根据权利要求1所述的一种定位系统，其特征在于，所述信号单元为套在脚踝上的环状物或附着在鞋子/袜子/裤子上的附着件。
3.根据权利要求2所述的一种定位系统，其特征在于，所述信号单元为脚环或脚链或贴件。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种定位系统，其特征在于，所述信号单元和信号获取单元之间的识别基于射频识别技术或近场通信技术。
5.根据权利要求4所述的一种定位系统，其特征在于，所述信号单元上设有RFID标签，所述信号获取单元为RFID识别装置。
6.根据权利要求4所述的一种定位系统，其特征在于，所述信号单元上设有NFC芯片，所述信号获取单元为NFC识别装置。
7.一种定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中；
S200：信号获取单元间歇性或持续性识别其周围的信号单元的信息，并将该信息发送至处理中心；
S300：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息；
S400：处理中心根据请求或周期性将信号单元所处位置发送至终端。
8.根据权利要求7所述的一种定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S310：禁入提醒：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若该位置处于禁入区域中，则将提醒信息/警告信息发送至终端。
9.根据权利要求7所述的一种定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S120：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中，且其中的两个或多个信号单元别标记为关联信号单元；
S320：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若关联信号单元之间的距离大于设定值，则将提醒信息/警告信息发送至终端。
10.根据权利要求7所述的一种定位方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S130：附着有信号单元的移动物体进入到设有信号获取单元的地面/楼面中，且其中的两个或多个信号单元所对应的终端发出位置共享请求；
S330：处理中心获得信号获取单元周围的信号单元的信息，并基于信号获取单元的地理信息，获得信号单元的位置信息，若处理中心收到两个或多个信号单元之间互相允许的位置共享请求，则将位置共享信息发送至终端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181225 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |