基于高精度定位技术的讲解设备、讲解方法和讲解系统
技术领域
本发明涉及信息传输技术领域,具体涉及一种基于高精度定位技术的讲解设备、一种基于高精度定位技术的讲解方法和一种基于高精度定位技术的讲解系统。
背景技术
随着现在旅游行业发达,在景区以及展馆的游客对所参观的景点或者参展物品需要信息获取,以达到对景点或者参展物品深入的了解。随着现在技术越来越发达,出现很多讲解设备来服务游客,讲解设备可以根据游客的位置播放讲解词,让游客可以身临其境的游览。
然而,相关技术中,无法体现出游客的精准位置信息,尤其是在室内与室外过渡处,定位信号较弱,会导致讲解设备无法接受到定位信息,进而致使讲解信息中断,而室内与室外的过渡处往往陈列有字画、盆景景观等,影响用户的游览体验。
发明内容
本发明为解决上述技术问题,本发明的第一个目的在于提出一种基于高精度定位技术的讲解设备,该讲解设备可以在双频/多频定位模块和2.4G/UWB(Ultra Wide Band,超带宽)定位模块均失效的情况下,启动INS(Integrated Positioning System,惯性导航系统)定位模块和高度定位模块进行定位,使定位信息不间断,进而使语音讲解不间断。
本发明的第二个目的在于提出一种基于高精度定位技术的讲解方法。
本发明的第三个目的在于提出一种于高精度定位技术的讲解系统。
为达到上述目的,本发明的第一方面实施例提出了一种基于高精度定位技术的讲解设备,包括:双频/多频定位模块,所述双频/多频定位模块用于接收GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)定位信号;2.4G/UWB定位模块,所述2.4G/UWB定位模块用于接收2.4G/UWB定位信号;INS定位模块和高度定位模块,所述INS定位模块用于接收行走方向信号和行走速度信号,所述高度定位模块用于接收高度信号;MCU(Microcontroller Unit,微控制单元),所述MCU分别与所述双频/多频定位模块、所述2.4G/UWB定位模块、所述INS定位模块和所述高度定位模块相连,所述MCU用于根据所述GPS定位信号或所述2.4G/UWB定位信号获取位置信息,所述MCU还用于在所述2.4G/UWB定位信号的信号强度低于第一预设强度且所述GPS定位信号的信号强度低于第二预设强度时,控制所述INS定位模块和所述高度定位模块启动,以根据所述行走方向信号、所述行走速度信号和所述高度信号获取所述位置信息;所述MCU还用于将所述位置信息发送至大数据中心,以使所述大数据中心根据所述位置信息获取讲解信息,并将所述讲解信息发送至所述MCU;语音讲解模块,所述语音讲解模块与所述MCU相连,所述MCU还用于根据所述讲解信息控制所述语音讲解模块进行语音讲解。
此外,本发明上述提出的基于高精度定位技术的讲解设备还可以具有如下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,所述MCU还用于与移动终端进行通信,并将所述位置信息发送至所述移动终端,以通过所述移动终端进行位置显示。
根据本发明的一个实施例,所述MCU与所述大数据中心通过移动蜂窝网络进行通信。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解设备还包括:语音交互模块,所述语音交互模块与所述MCU相连,所述语音交互模块用于与所述用户进行语音交互,所述MCU还用于根据语音交互内容获取所述讲解信息,并根据所述讲解信息控制所述语音讲解模块进行讲解。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解设备还包括:RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)模块,所述RFID模块与所述MCU相连,所述MCU还用于在未获取到所述位置信息时控制所述RFID模块发出射频信号以进行射频识别,并根据射频识别内容控制所述语音讲解模块进行语音讲解。
本发明第二方面实施例提出了一种基于高精度定位技术的讲解方法,包括以下步骤:获取GPS定位信号和2.4G/UWB定位信号;根据所述GPS定位信号或所述2.4G/UWB定位信号获取位置信息;在所述2.4G/UWB定位信号的信号强度低于第一预设强度且所述GPS定位信号的信号强度低于第二预设强度时,控制INS定位模块和高度定位模块启动,以根据所述INS定位模块接收到的行走方向信号、行走速度信号和所述高度定位模块接收到的高度信号获取位置信息;将所述位置信息发送至大数据中心,以使所述大数据中心根据所述位置信息获取讲解信息;根据所述讲解信息进行语音讲解。
此外,本发明上述提出的基于高精度定位技术的讲解方法还可以具有如下附加技术特征:
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解方法还包括:将所述位置信息发送至所述移动终端,以通过所述移动终端进行位置显示。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解方法还包括:与所述用户进行语音交互;根据语音交互内容获取所述讲解信息;根据所述讲解信息进行讲解。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解方法还包括:在未获取到所述位置信息时进行射频识别;根据射频识别内容进行语音讲解。
本发明第三方面实施例提出了一种基于高精度定位技术的讲解系统,包括:本发明第一方面实施例所述的基于高精度定位技术的讲解设备和大数据中心,其中,所述讲解设备用于获取所述位置信息,并将所述位置信息发送至所述大数据中心;所述大数据中心用于根据所述位置信息获取讲解信息,并将所述讲解信息发送至所述讲解设备,以使所述讲解设备根据所述讲解信息进行语音讲解。
本发明的有益效果:
本发明可以在双频/多频定位模块和2.4G/UWB定位模块均失效的情况下,启动INS定位模块和高度定位模块进行定位,使定位信息不间断,进而使语音讲解不间断,提高了用户的使用体验。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的基于高精度定位技术的讲解设备的方框示意图;
图2是根据本发明另一个实施例的基于高精度定位技术的讲解设备的方框示意图;
图3是根据本发明一个具体示例的基于高精度定位技术的讲解设备的应用场景示意图;
图4是根据本发明一个实施例的基于高精度定位技术的讲解方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1是根据本发明一个实施例的基于高精度定位技术的讲解设备的方框示意图。如图1所示,该讲解设备包括:双频/多频定位模块1、2.4G/UWB定位模块2、INS定位模块3、高度定位模块4、MCU 5、语音讲解模块6。
其中,双频/多频定位模块1用于接收GPS定位信号;2.4G/UWB定位模块2用于接收2.4G/UWB定位信号;INS定位模块3用于接收行走方向信号和行走速度信号,高度定位模4用于接收高度信号;MCU 5分别与双频/多频定位模块1、2.4G/UWB定位模块2、INS定位模块3和高度定位模块4相连,MCU 5用于根据GPS定位信号或2.4G/UWB定位信号获取位置信息,MCU5还用于在2.4G/UWB定位信号的信号强度低于第一预设强度且GPS定位信号的信号强度低于第二预设强度时,控制INS定位模块3和高度定位模块4启动,以根据行走方向信号、行走速度信号和高度信号获取位置信息,MCU 5还用于将位置信息发送至大数据中心,以使大数据中心根据位置信息获取讲解信息,并将讲解信息发送至MCU 5;语音讲解模块6与MCU 5相连,MCU5还用于根据讲解信息控制语音讲解模块6进行语音讲解。
具体的,大数据中心即国家大数据中心,为云数据中心。双频/多频定位模块1位L1+L5定位模块,可以接受GPS定位信号;2.4G/UWB定位模块2可以接收2.4G/UWB定位信号;INS定位模块3可以接收行走方向信号和行走速度信号,高度定位模4可以接收高度信号,INS定位模块3和高度定位模4初始状态为待机状态,以节省电量。
MCU可以根据GPS定位信号、2.4G/UWB定位信号或行走方向信号、行走速度信号和高度信号获取讲解设备的位置信息,即如果接收到GPS定位信号且GPS定位信号强度高于第二预设强度,则MCU根据GPS定位信号获取讲解设备的位置信息;如果接收到2.4G/UWB定位信号且2.4G/UWB定位信号强度高于第一预设强度,则MCU根据2.4G/UWB定位信号获取讲解设备的位置信息;如果接收到的2.4G/UWB定位信号的信号强度低于第一预设强度且GPS定位信号的信号强度低于第二预设强度时,即的2.4G/UWB定位信号和GPS定位信号的信号强度均很低,则MCU 5控制INS定位模块3和高度定位模块4启动,INS定位模块3可以接收行走方向信号和行走速度信号,高度定位模4可以接收高度信号,MCU根据行走方向信号、行走速度信号高度信号获取讲解设备的位置信息。其中,第一预设强度和第二预设强度可以根据实际情况进行预设。
也就是说,如果GPS定位信号较强,则根据GPS定位信号获取讲解设备的位置信息,如果GPS定位信号较弱,则判断2.4G/UWB定位信号的信号强度是否满足需求,如果2.4G/UWB定位信号的信号强度满足需求,则根据2.4G/UWB定位信号的信号强度获取讲解设备的位置信息;如果2.4G/UWB的信号强度也不满足需求,则控制INS定位模块3和高度定位模块4启动,根据行走方向信号、行走速度信号高度信号获取讲解设备的位置信息。
最后,MCU将位置信息发送至大数据中心,大数据中心根据位置信息获取对应的讲解信息,并将讲解信息返回至MCU,MCU根据解信息控制语音讲解模块进行语音讲解即可。由此,可以在双频/多频定位模块和2.4G/UWB定位模块均失效的情况下,启动INS定位模块和高度定位模块进行定位,使定位信息不间断,进而使语音讲解不间断。
需要说明的是,MCU 5与大数据中心通过移动蜂窝网络进行通信。具体MCU 5可以通过本地服务器与大数据中心进行通信,即MCU 5将位置信息发送至本地服务器,本地服务器经位置信息转发至大数据中心,大数据中心将相应的讲解信息发送至本地服务器,本地服务器再转发至相应的讲解设备。
可以理解的是,根据实际需求,也可选用北斗定位模块替代双频/多频定位模块,或者增加北斗定位模块,以提高定位的可靠性。
根据本发明的一个实施例,如图2所示,MCU 5还可以用于与移动终端7进行通信,并将位置信息发送至移动终端7,以通过移动终端7进行位置显示。
具体的,移动终端可以是手机、平板电脑、可穿戴设备、个人数字助理等,MCU可以实时将检测到的位置信息发送至绑定的移动终端7,移动终端7可以根据位置信息表进行位置显示,以使用户清楚的了解当前所在位置。
根据本发明的一个实施例,如图2所示,上述的基于高精度定位技术的讲解设备还可以包括:语音交互模块8,语音交互模块8与MCU 5相连,语音交互模块8用于与用户进行语音交互,MCU 5还用于根据语音交互内容获取讲解信息,并根据讲解信息控制语音讲解模块进行讲解。
具体的,语音交互模块8可接入Amazon Alexa/Google Home/DuerOS/科大讯飞等语音平台,快速实现语音识别、对话交互、语音技能、语音控制等功能,使设备具有“能听能说”的能力,人与设备通过语音对话就可实现交互,MCU可以根据语音交互内容获取相应的讲解信息,例如,如果用户想获取当前字画的解说,只需说出当前字画的作者、主题等关键字,语音交互模块8通过识别关键字,与用户进行交互获取用户的需求,MCU根据交互内容获取相应的讲解信息,并根据讲解信息控制语音讲解模块进行讲解即可。由此,满足用户的各类需求,进一步提高了用户的使用体验。
在本发明的实施例中,语音交互模块可以通过语音转换成文字的方式,以有效的解决游客非标准普通话问题,同时大数据服务器搜索游客感兴趣信息通过语音交互模块给游客。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解设备还可以包括:RFID模块9,RFID模块9与MCU 5相连,MCU 5还用于在未获取到位置信息时控制RFID模块9发出射频信号以进行射频识别,并根据射频识别内容控制语音讲解模块进行语音讲解。
具体的,如果双频/多频定位模块1、2.4G/UWB定位模块2或INS定位模块3和高度定位模块4均失效,致使无法获取到位置信息,则MCU 5控制RFID模块9发出射频信号,以识别相应的标签上的内容,进而根据标签中预存的内容控制语音讲解模块进行语音讲解,进一步提高讲解设备工作的可靠性,提高用户使用体验。
当本发明上述提出的基于高精度定位技术的讲解设备应用于景区时,如图3所示,可以在景区室内部分安装2.4G/UWB定位基站,游客利用手机自助扫码取出讲解设备,讲解设备自动开机,同时讲解设备与手机进行绑定,手机app(应用程序)会收到服务器信息并会显示出推荐游览路线,实时显示游客当前具体位置。
游客进入景区时,在室外区域,GPS信号较强,可通过双频/多频定位模块1获GPS定位信号,根据GPS定位信号获取讲解设备的位置信息,在室内区域GPS定位信号较弱,可通过2.4G/UWB定位模块2获取2.4G/UWB定位信号,根据2.4G/UWB定位信号的信号强度获取讲解设备的位置信息,在室内和室外的过渡区域,GPS定位信号和2.4G/UWB定位模块均很弱,此时可以启动INS定位模块3和高度定位模块4启动,根据行走方向信号、行走速度信号高度信号获取游客的行走方向、行走速度和高度,以获取游客的坐标,进而获取位置信息。通过移动蜂窝网络连接到大数据中心,通过大数据中心获取相应的讲解信息,根据讲解信息控制语音讲解模块6进行语音讲解即可。
同时,在景区内的每个景点上设备RFID标签,并预存相应的讲解信息,在双频/多频定位模块1、2.4G/UWB定位模块2或INS定位模块3和高度定位模块4均失效,致使无法获取到位置信息,则MCU 5控制RFID模块9发出射频信号,在讲解设备靠近景点时,可以识别相应的标签上的内容,进而根据标签中预存的内容控制语音讲解模块进行语音讲解,进一步提高讲解设备工作的可靠性,提高用户使用体验。
综上所述,根据本发明实施例的基于高精度定位技术的讲解设备,可以通过双频/多频定位模块或2.4G/UWB定位模块获取位置信息,并可以在双频/多频定位模块和2.4G/UWB定位模块均失效的情况下,启动INS定位模块和高度定位模块获取位置信息,将位置信息发送至大数据中心,大数据中心根据位置信息获取对应的讲解信息,并将讲解信息返回至MCU,MCU根据解信息控制语音讲解模块进行语音讲解即可,在双频/多频定位模块、2.4G/UWB定位模块或INS定位模块和高度定位模块均失效时,控制RFID模块发出射频信号以识别相应的标签上的内容,进而根据标签中预存的内容控制语音讲解模块进行语音讲解。由此,可以使讲解信息不间断,提高讲解设备工作的可靠性,提高用户的使用体验。
与上述的基于高精度定位技术的讲解设备相对应,本发明还提出一种基于高精度定位技术的讲解方法。由于本发明的方法实施例与上述的设备实施例相对应,对于方法实施例中未披露的内容,可参照上述的设备实施例,本发明中不再进行赘述。
图4是根据本发明一个实施例的基于高精度定位技术的讲解方法的流程图。如图4所示,该方法包括以下步骤:
S1,获取GPS定位信号和2.4G/UWB定位信号。
S2,根据GPS定位信号或2.4G/UWB定位信号获取位置信息。
S3,在2.4G/UWB定位信号的信号强度低于第一预设强度且GPS定位信号的信号强度低于第二预设强度时,控制INS定位模块和高度定位模块启动,以根据INS定位模块接收到的行走方向信号、行走速度信号和高度定位模块接收到的高度信号获取位置信息。
S4,将位置信息发送至大数据中心,以使大数据中心根据位置信息获取讲解信息。
S5,根据讲解信息进行语音讲解。
具体的,大数据中心即国家大数据中心,为云数据中心。可以根据GPS定位信号、2.4G/UWB定位信号或行走方向信号、行走速度信号和高度信号获取讲解设备的位置信息,即如果接收到GPS定位信号且GPS定位信号强度高于第二预设强度,则MCU根据GPS定位信号获取讲解设备的位置信息;如果接收到2.4G/UWB定位信号且2.4G/UWB定位信号强度高于第一预设强度,则MCU根据2.4G/UWB定位信号获取讲解设备的位置信息;如果接收到的2.4G/UWB定位信号的信号强度低于第一预设强度且GPS定位信号的信号强度低于第二预设强度时,即的2.4G/UWB定位信号和GPS定位信号的信号强度均很低,则控制INS定位模块3和高度定位模块启动,INS定位模块可以接收行走方向信号和行走速度信号,高度定位模可以接收高度信号,根据行走方向信号、行走速度信号高度信号获取讲解设备的位置信息。其中,UWB定位信号可以为4-6.5G带宽的定位信号。
也就是说,如果GPS定位信号较强,则根据GPS定位信号获取讲解设备的位置信息,如果GPS定位信号较弱,则判断2.4G/UWB定位信号的信号强度是否满足需求,如果2.4G/UWB定位信号的信号强度满足需求,则根据2.4G/UWB定位信号的信号强度获取讲解设备的位置信息;如果2.4G/UWB的信号强度也不满足需求,则控制INS定位模块3和高度定位模块4启动,根据行走方向信号、行走速度信号高度信号获取讲解设备的位置信息。
最后,将位置信息发送至大数据中心,大数据中心根据位置信息获取对应的讲解信息,并将讲解信息返回,根据解信息控制语音讲解模块进行语音讲解即可。由此,可以在GPS定位信号和2.4G/UWB定位信号均失效的情况下,启动INS定位模块和高度定位模块进行定位,使定位信息不间断,进而使语音讲解不间断。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解方法还可以包括:将位置信息发送至移动终端,以通过移动终端进行位置显示。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解方法还可以包括:与用户进行语音交互;根据语音交互内容获取讲解信息;根据讲解信息进行讲解。
根据本发明的一个实施例,上述的基于高精度定位技术的讲解方法还可以包括:在未获取到位置信息时进行射频识别;根据射频识别内容进行语音讲解。
综上所述,根据本发明实施例的基于高精度定位技术的讲解方法,可以通过GPS定位信号和2.4G/UWB定位信号获取位置信息,并可以在GPS定位信号和2.4G/UWB定位信号强度均低的情况下,启动INS定位模块和高度定位模块获取位置信息,将位置信息发送至大数据中心,大数据中心根据位置信息获取对应的讲解信息,并将讲解信息返回,以根据解信息控制语音讲解模块进行语音讲解即可,在GPS定位信号、2.4G/UWB定位信号或行走方向信号、行走速度信号和高度信号均失效时,发出射频信号以识别相应的标签上的内容,进而根据标签中预存的内容进行语音讲解。由此,可以使讲解信息不间断,提高讲解设备工作的可靠性,提高用户的使用体验。
此外,本发明还提出一种基于高精度定位技术的讲解系统,包括本发明上述提出的基于高精度定位技术的讲解设备和大数据中心。其中,讲解设备用于获取位置信息,并将位置信息发送至大数据中心;大数据中心用于根据位置信息获取讲解信息,并将讲解信息发送至讲解设备,以使讲解设备根据讲解信息进行语音讲解。
根据本发明实施例的基于高精度定位技术的讲解系统,可以通过讲解设备的双频/多频定位模块或2.4G/UWB定位模块获取位置信息,并可以在双频/多频定位模块和2.4G/UWB定位模块均失效的情况下,启动INS定位模块和高度定位模块获取位置信息,将位置信息发送至大数据中心,大数据中心根据位置信息获取对应的讲解信息,并将讲解信息返回至讲解设备,讲解设备根据解信息进行语音讲解即可。由此,可以使讲解信息不间断,提高讲解设备工作的可靠性,提高用户的使用体验。
在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。