CN109379439B - 基于物联网信息化定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于物联网信息化定位系统，涉及物联网定位领域，主要用于城市垃圾管理系统，包括控制中心、定位模块、数据处理模块、运维模块、服务计费模块、监控模块和用户端；采用软硬件混合定位方式，比硬件定位方式更节约资源，比软件定位方式更加精确；根据定位模块增设了上门回收垃圾服务，能够选择评价较好和距离较近的工作人员服务，并提供垃圾回收费用计算；设置了服务评价单元和评价准确度量系统，采用RMSE均方根误差的判断方式，评价服务更人性化。

Description

基于物联网信息化定位系统
技术领域
本发明涉及物联网定位领域，特别涉及基于物联网信息化定位系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段，顾名思义，物联网为当下几乎所有技术与计算机、互联网技术的结合，实现物体与物体之间：环境以及状态信息实时的共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。广义上说，当下涉及到信息技术的应用，都可以纳入物联网的范畴。
物联网中的“物”要满足以下条件才能够被纳入“物联网”的范围：要有相应信息的接收器；要有数据传输通路；要有一定的存储功能；要有CPU；要有操作系统；要有专门的应用程序；要有数据发送器；遵循物联网的通信协议；在世界网络中有可被识别的唯一编号。
发明内容
本发明的目的在于：提供了基于物联网信息化定位系统，采用软硬件混合定位方式，比硬件定位方式更节约资源，比软件定位方式更加精确；根据定位模块增设了上门回收垃圾服务，能够选择评价较好和距离较近的工作人员服务，并提供垃圾回收费用计算；设置了服务评价单元和评价准确度量系统，采用RMSE均方根误差的判断方式，评价服务更人性化。
本发明采用的技术方案如下：
基于物联网信息化定位系统，主要用于城市垃圾管理系统，包括控制中心、定位模块、数据处理模块、运维模块、服务计费模块、监控模块和用户端；
所述控制中心为该城市垃圾管理系统的处理调控中心，与定位模块、数据处理模块、运维模块、服务计费模块、监控模块和用户端相关联，并能够与之进行信息交互；
所述定位模块包括垃圾桶定位单元、清运车定位单元、垃圾站定位单元、工作人员定位单元，其中垃圾桶定位单元、清运车定位单元和垃圾站定位单元采用GPS定位技术，于垃圾桶和清运车的内部装设GPS定位装置，并结合GIS技术进行信息定位处理；工作人员定位单元用于实时监控工作人员位置，联结工作人员的移动终端进行定位；定位模块采集到的位置信息传输至数据处理模块；
所述数据处理模块受控制中心控制，能够实时接收其他模块传输的信息，并支持读取和写入；还包括信息安全单元，用于对数据处理模块的各类数据进行定时监控、实时维护，并检测是否有无权限人员违规操控数据，抵御黑客侵害，将数据的所有状态生成状态报告；
所述运维模块用于采集城市垃圾管理系统中所有物品的信息，包括工作人员的姓名、ID、工作区域，清运车的型号、位置、行驶路线、维修记录，系统中所有工作使用移动终端的数量、ID；并且针对工作人员，还包括了服务评价单元，内设特定的评价体系，用户再完成每次上门回收垃圾服务后可对工作人员进行打分评价；
所述服务计费模块包括计费策略单元和费用报表单元，用于为需要上门回收垃圾服务的用户提供垃圾回收费用计算，并将每笔花费整合成费用报表传输存储至数据库；用户可随时调取费用报表；
所述监控模块联结多个监控摄像设备、传感设备，用于实时监控垃圾处理厂、清运车工作时段外围图像，并通过传感设备监测垃圾桶、清运车、垃圾处理厂的垃圾容量情况信息，将所述信息传输至数据处理模块，使得控制中心能够根据上述信息及时、合理分配垃圾清运路线；
所述用户端设置于用户私人移动终端上，用户可以通过用户端查询距离最近的垃圾桶、垃圾处理厂，并能够预约工作人员提供上门回收垃圾服务，可根据其他用户对于工作人员的评价，或者是工作人员实时位置的远近自主选择工作人员；控制系统会调用服务计费模块来对本次垃圾回收服务进行费用计算，用户可在线支付；还可以对用户端使用情况进行反馈，提出意见和建议。
进一步地，所述定位模块定位方式采用软硬件混合定位方式，先通过与移动基站的移动通信系统交互来确认实时注册的基站位置信息，再与GPS硬件交互来进行信息定位处理；所述定位模块误差为5-20平方米。
GPS定位具有定位精度高，观测时间短的特点。应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。而快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。但室内不可用，且超级费电。网络定位，分为Wi-Fi定位和基站定位，都是通过获取Wi-Fi或者基站信息，然后查询对应的Wi-Fi或者基站位置数据库，得到的定位地点。然而网络定位误差较大。
进一步地，所述定位模块还包括异常定位单元，用于接收异常的位置信息和异常状态信息，并将接收到的信息传输至数据处理模块，整合成列表的形式，可供有权限的用户端使用者调取查看。
进一步地，所述数据处理模块还包括数据分析单元，用于通过将数据处理模块中收集到的数据进行对比分析，包括各个片区垃圾投放行为的同比增长率和环比增长率，不同区域垃圾投放行为所占比例；或者与历史累积的数据进行对比，确定是否存在异常数据。
进一步地，所述数据处理模块中预设有多重隐私等级，通过对物流行为中各个阶段的信息进行识别，然后对不同的信息进行不同隐私等级的标记；不同权限等级的使用者拥有不同的访问权限，对于非法访问会发出警报。
进一步地，所述运维模块中服务评价单元中的评价体系采用综合叠加的考核形式，即分值评价单元与留言评价单元相结合；分值评价单元通过统计工作人员以往得分，采集得分平均值反馈至用户端；留言评价单元经服务评价单元审核后直接反馈至用户端。
进一步地，所述服务评价单元还包括评价准确度量系统，采用RMSE均方根误差的判断方式，工作人员过去评分向量为{p1,p2,…,pI}，如今实际得分为{r1,r2,…,rI}，则
Figure GDA0002998141630000031
若检测到RMSE的值变大时，将此结果反馈至控制中心，再由人工进行审核；尽量避免恶意差评与刷好评的现象发生。
均方根误差，它是观测值与真值偏差的平方和观测次数n比值的平方根，在实际测量中，观测次数n总是有限的，真值只能用最可信赖值来代替。方根误差对一组测量中的特大或特小误差反映非常敏感，所以，均方根误差能够很好地反映出测量的精密度。
均方根误差RMSE与标准差MAE对比：RMSE相当于L2范数，MAE相当于L1范数。次数越高，计算结果就越与较大的值有关，而忽略较小的值，所以RMSE针对异常值更敏感。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.本发明基于物联网信息化定位系统，采用软硬件混合定位方式，比硬件定位方式更节约资源，比软件定位方式更加精确。
1.本发明基于物联网信息化定位系统，根据定位模块增设了上门回收垃圾服务，能够选择评价较好和距离较近的工作人员服务，并提供垃圾回收费用计算。
2.本发明基于物联网信息化定位系统，设置了服务评价单元和评价准确度量系统，采用RMSE均方根误差的判断方式，评价服务更人性化。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明的系统结构示意图；
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
下面结合图1对本发明作详细说明。
实施例1
定位模块包括垃圾桶定位单元、清运车定位单元、垃圾站定位单元、工作人员定位单元，其中垃圾桶定位单元、清运车定位单元和垃圾站定位单元采用GPS定位技术，于垃圾桶和清运车的内部装设GPS定位装置，并结合GIS技术进行信息定位处理；工作人员定位单元用于实时监控工作人员位置，联结工作人员的移动终端进行定位；定位模块采集到的位置信息传输至数据处理模块；
GPS定位具有定位精度高，观测时间短的特点。应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。而20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。但室内不可用，且超级费电。
网络定位，分为Wi-Fi定位和基站定位，都是通过获取Wi-Fi或者基站信息，然后查询对应的Wi-Fi或者基站位置数据库，得到的定位地点。然而网络定位误差较大。
本发明采用软硬件混合定位方式，先通过与移动基站的移动通信系统交互来确认实时注册的基站位置信息，再与GPS硬件交互来进行信息定位处理；所述定位模块误差为5-20平方米。
实施例2
所述运维模块中服务评价单元中的评价体系采用综合叠加的考核形式，即分值评价单元与留言评价单元相结合；分值评价单元通过统计工作人员以往得分，采集得分平均值反馈至用户端；留言评价单元经服务评价单元审核后直接反馈至用户端。所述服务评价单元还包括评价准确度量系统，采用RMSE均方根误差的判断方式，工作人员过去评分向量为{p1,p2,…,pI}，如今实际得分为{r1,r2,…,rI}，则
Figure GDA0002998141630000041
若检测到RMSE的值变大时，将此结果反馈至控制中心，再由人工进行审核；尽量避免恶意差评与刷好评的现象发生。
均方根误差，它是观测值与真值偏差的平方和观测次数n比值的平方根，在实际测量中，观测次数n总是有限的，真值只能用最可信赖值来代替。方根误差对一组测量中的特大或特小误差反映非常敏感，所以，均方根误差能够很好地反映出测量的精密度。
均方根误差RMSE与标准差MAE对比：RMSE相当于L2范数，MAE相当于L1范数。次数越高，计算结果就越与较大的值有关，而忽略较小的值，所以RMSE针对异常值更敏感。
以上所述，仅为本发明的优选实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (7)

1.基于物联网信息化定位系统，主要用于城市垃圾管理系统，其特征在于：包括控制中心、定位模块、数据处理模块、运维模块、服务计费模块、监控模块和用户端；
所述控制中心为该城市垃圾管理系统的处理调控中心，与定位模块、数据处理模块、运维模块、服务计费模块、监控模块和用户端相关联，并能够与之进行信息交互；
所述定位模块包括垃圾桶定位单元、清运车定位单元、垃圾站定位单元、工作人员定位单元，其中垃圾桶定位单元、清运车定位单元和垃圾站定位单元采用GPS定位技术，于垃圾桶和清运车的内部装设GPS定位装置，并结合GIS技术进行信息定位处理；工作人员定位单元用于实时监控工作人员位置，联结工作人员的移动终端进行定位；定位模块采集到的位置信息传输至数据处理模块；
所述数据处理模块受控制中心控制，包括数据库，能够实时接收其他模块传输的信息，并支持读取和写入；还包括信息安全单元，用于对数据处理模块的各类数据进行定时监控、实时维护，并检测是否有无权限人员违规操控数据，抵御黑客侵害，将数据的所有状态生成状态报告；
所述运维模块用于采集城市垃圾管理系统中所有物品的信息，包括工作人员的姓名、ID、工作区域，清运车的型号、位置、行驶路线、维修记录，系统中所有工作使用移动终端的数量、ID；并且针对工作人员，还包括了服务评价单元，内设特定的评价体系，用户再完成每次上门回收垃圾服务后可对工作人员进行打分评价；
所述服务计费模块包括计费策略单元和费用报表单元，用于为需要上门回收垃圾服务的用户提供垃圾回收费用计算，并将每笔花费整合成费用报表传输存储至数据库；用户可随时调取费用报表；
所述监控模块联结多个监控摄像设备、传感设备，用于实时监控垃圾处理厂、清运车工作时段外围图像，并通过传感设备监测垃圾桶、清运车、垃圾处理厂的垃圾容量情况信息，将所述信息传输至数据处理模块，使得控制中心能够根据上述信息及时、合理分配垃圾清运路线；
所述用户端设置于用户私人移动终端上，用户可以通过用户端查询距离最近的垃圾桶、垃圾处理厂，并能够预约工作人员提供上门回收垃圾服务，可根据其他用户对于工作人员的评价，或者是工作人员实时位置的远近自主选择工作人员；控制系统会调用服务计费模块来对本次垃圾回收服务进行费用计算，用户可在线支付；还可以对用户端使用情况进行反馈，提出意见和建议。
2.根据权利要求1所述的基于物联网信息化定位系统，其特征在于：所述定位模块采用软硬件混合定位方式，先通过与移动基站的移动通信系统交互来确认实时注册的基站位置信息，再与GPS硬件交互来进行信息定位处理；所述定位模块的误差为5-20平方米。
3.根据权利要求1所述的基于物联网信息化定位系统，其特征在于：所述定位模块还包括异常定位单元，用于接收异常的位置信息和异常状态信息，并将接收到的信息传输至数据处理模块，整合成列表的形式，可供有权限的用户端使用者调取查看。
4.根据权利要求1所述的基于物联网信息化定位系统，其特征在于：所述数据处理模块还包括数据分析单元，用于通过将数据处理模块中收集到的数据进行对比分析，包括各个片区垃圾投放行为的同比增长率和环比增长率，不同区域垃圾投放行为所占比例；或者与历史累积的数据进行对比，确定是否存在异常数据。
5.根据权利要求1所述的基于物联网信息化定位系统，其特征在于：所述数据处理模块中预设有多重隐私等级，通过对物流行为中各个阶段的信息进行识别，然后对不同的信息进行不同隐私等级的标记；不同权限等级的使用者拥有不同的访问权限，对于非法访问会发出警报。
6.根据权利要求1所述的基于物联网信息化定位系统，其特征在于：所述运维模块中服务评价单元中的评价体系采用综合叠加的考核形式，即分值评价单元与留言评价单元相结合；分值评价单元通过统计工作人员以往得分，采集得分平均值反馈至用户端；留言评价单元经服务评价单元审核后直接反馈至用户端。
7.根据权利要求6所述的基于物联网信息化定位系统，其特征在于：所述服务评价单元还包括评价准确度量系统，采用RMSE均方根误差的判断方式，工作人员过去评分向量为{p1,p2,…,pI}，如今实际得分为{r1,r2,…,rI}，则
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