移动终端定位系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种移动终端定位系统，包括移动终端、定位服务器、网关设备以及至少两个声波定位收发器，所述声波定位收发器安装在所述移动终端所进入的定位区域并与所述移动终端通过声波信号进行通信连接，所述移动终端与所述定位服务器通过无线网络连接，所述声波定位收发器与所述定位服务器通信连接，所述网关设备将所述定位区域中所有的声波定位收发器以及所述移动终端接入到同一网络中的，并与所述定位服务器之间通过因特网连接。本实用新型专利技术的技术方案在降低移动终端定位成本的同时，提高移动终端的定位精度和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及移动终端定位
，尤其涉及一种移动终端定位系统。
技术介绍
随着全球卫星定位技术、地理信息系统及互联网技术的飞速发展，数据业务和多媒体业务的快速增加，通信网络以及移动终端设备的迅速普及，人们对于室内位置服务的需求也与日俱增。精确的室内位置服务，能够对可用空间和库存物质实现高效地管理，可以为警察、消防人员、医务工作人员导航来完成特定的室内任务。因此，室内定位，即在室内环境中实现位置定位，具有广阔的应用前景，正逐步成为多种学科领域的研究热点。因GPS卫星信号从发射到地面，信号已经衰减，在室内无法接收到精准的可供室内参考有效信号，最后一公里的精准定位成为了室内定位技术发挥的温床。目前业界比较通用室内无线定位技术主要包括WiFi、iBeacon类蓝牙、RFID(射频识别)、UWB(超宽带)、LED光、ZigBee和超声波，其中支持移动互联网手机端的定位方法有WiFi、BlueTooth、LED光等定位手段。WiFi、BlueTooth(蓝牙)和ZigBee定位技术的原理一般分网络侧和发射侧，但都利用信号强度衰减程度来实现定位，这两种定位技术的最大的问题是信号往往会受到环境中各种因素的影响，如墙壁的阻挡、反射和衍射、人员走动、时间、天气等，引起信号的漂移，导致了信号无法正确被接收，定位精度最高也只能达到1m，这样就导致了这些室内定位产品的可复制性低下，尤其是ZigBee定位技术还需要大量的传感器组成网络，从而影响了整个室内定位产品的扩张。RFID定位原理就是通过在室内部署多个定位信号源或者是定位信号标签，从而利用与室外定位类似的强度或时延计算方式对室内用户进行定位，但是这种定位的方法需要部署大量的定位信号源，在没有部署定位信号源的地方无法实现定位，这样不仅使得室内定位的成本较高，并且定位的准确性也较低。UWB定位原理是采用UWB(超宽带)脉冲信号，由多个传感器采用TDOA和AOA定位算法对标签位置进行分析，多径分辨能力强、精度高，定位精度可达亚米级，但UWB难以实现大范围室内覆盖，且手机不支持UWB，定位成本非常高。LED光定位原理是通过监测光信号的明暗来 定位，这种技术要求移动终端通过摄像头来检测光源的信号变化从而完成定位，大大增加了移动终端的成本。而超声波定位技术恰恰摒弃了电磁波以及光在室内定位中由室内环境因素带来的不确定性及高精度问题，利用声波速度慢的特征，在从发出声波到接收到该声波的时间段内有一个可以被手机检测记录的时间，从而利用时间相位来实现室内定位，这种定位方法可靠的解决了室内的GPS信号问题，精度可以随着时间差最终达到毫米级。因此，需要一种基于声波定位技术的移动终端定位方案，可以在降低定位成本的同时，提高定位精度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种移动终端定位系统，能在降低定位成本的同时，提高移动终端的定位精度。本技术提供一种移动终端定位系统，包括：移动终端、定位服务器以及至少两个声波定位收发器，所述声波定位收发器安装在所述移动终端所进入的定位区域并与所述移动终端通过声波信号进行通信连接，所述移动终端与所述定位服务器通过无线网络连接，所述声波定位收发器与所述定位服务器通信连接，所述网关设备将所述定位区域中所有的声波定位收发器以及所述移动终端接入到同一网络中的，并与所述定位服务器之间通过因特网连接。进一步的，所述的移动终端定位系统中，所述网关设备ZigBee网关设备、WIFI网关设备或蓝牙网关设备，与所述所有的声波定位收发器和移动终端通过相应的ZigBee、WIFI或蓝牙无线方式连接。进一步的，所述网关设备为独立于所有声波定位收发器和所述移动终端之外的网关设备，或者与任一所述声波定位收发器集成为一体，或者与所述移动终端集成为一体。进一步的，所述定位服务器包括解码模块、定位算法模块、地图引擎模块以及设备管理模块；所述解码模块与所述移动终端或者各个所述声波定位收发器信号连接，所述定位算法模块为单片机或可编程逻辑器件，所述地图引擎模块包括存储所述定位区域地图的存储器以及连接所述存储器和所述定位算法模块的位置渲染器；所述设备管理模块与所述移动终端和所有的声波定位收发器通信连接。进一步的，所述声波定位收发器包括声波信号采集模块以及连接所述声波信号采集模块的信号解调模块。进一步的，所述声波定位收发器还包括网络同步模块，与所述其他至少一个声波定位收发器以及所述移动终端接入同一网络。进一步的，所述声波定位收发器还包括与自身内部的信号解调模块或者所述移动终端内部的信号解调模块通信的解码模块。进一步的，所述声波定位收发器还包括与自身内的解码模块或者所述定位服务器的解码模块或者所述移动终端的解码模块通信的定位计算模块，所述定位计算模块为微处理芯片或者可编程逻辑器件。进一步的，所述移动终端包括：依次连接的编码模块、信号调制模块、DAC模块、声波功率放大模块、播放模块以及位置显示模块，所述播放模块为扬声器或超声波换能器，所述位置显示模块为显示屏。进一步的，所述移动终端还包括同步模块，与所述定位区域部署的至少两个声波定位器一起接入同一网络。进一步的，所述移动终端还包括与声波定位收发器内部的信号解调模块通信的解码模块。进一步的，所述移动终端还包括与自身内部的解码模块或者所述定位服务器的解码模块或者所述声波定位收发器内部的解码模块通信的定位模块，所述定位模块为微处理芯片。进一步的，所述移动终端为手持设备或者穿戴设备。与现有技术相比，本技术的技术方案具有以下有益效果：1、本技术的技术方案可以用于移动终端的二维定位和三维定位，在某定位区域最少部署两个或三个与移动终端同步的声波定位收发器来接收进入所述定位区域的移动终端发射的声波信号，就可以通过TOA定位方式最终准确定位出位于所述定位区域中的移动终端的二维或三维位置，在某定位区域最少部署三个或四个声波定位收发器，就可以通过TDOA定位方式最终准确定位出位于所述定位区域中的移动终端的二维位置或三维位置，从网络部署上减少了同步网关设备，降低了室内定位成本；2、根据声波定位收发器接收移动终端的声波信息的时间精度，可以使得对 移动终端的定位精度达到mm级；3、利用声波定位技术可以避免现有的电磁波室内定位技术中的弊端，能解决环境因素带来的不确定性及高精度问题，且声波定位收发器的结构相对简单，制造成本低，具有抗干扰能力强及编解码简单快捷的特点，非常适用于运算功能有限的移动终端的室内定位，实用性好，易于推广。附图说明图1是本技术具体实施例的移动终端定位系统结构示意图；图2是本技术具体实施例的声波定位收发器的结构示意图；图3是本技术具体实施例的移动终端的结构示意图；图4是本技术具体实施例的定位服务器的结构示意图；图5是本技术具体实施例的移动终端定位方法流程图；图6是本技术具体实施例的进行TDOA三维定位的方法流程图；图7是本技术具体实施例的进行TOA三维定位的方法流程图。具体实施方式为使本技术的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的说明，然而，本技术可以用不同的形式实现，不应只是局限在所述的实施例。本技术的技术方案主要是基于现有的TDOA或TOA定位计算算法而布设的一种新的移动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种移动终端定位系统，其特征在于，包括：移动终端、定位服务器、网关设备以及至少两个声波定位收发器，所述声波定位收发器安装在所述移动终端所进入的定位区域并与所述移动终端通过声波信号进行通信连接，所述移动终端与所述定位服务器通过无线网络连接，所述声波定位收发器与所述定位服务器通信连接，所述网关设备将所述定位区域中所有的声波定位收发器以及所述移动终端接入到同一网络中的，并与所述定位服务器之间通过因特网连接。

【技术特征摘要】
1.一种移动终端定位系统，其特征在于，包括：移动终端、定位服务器、网关设备以及至少两个声波定位收发器，所述声波定位收发器安装在所述移动终端所进入的定位区域并与所述移动终端通过声波信号进行通信连接，所述移动终端与所述定位服务器通过无线网络连接，所述声波定位收发器与所述定位服务器通信连接，所述网关设备将所述定位区域中所有的声波定位收发器以及所述移动终端接入到同一网络中的，并与所述定位服务器之间通过因特网连接。2.如权利要求1所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述网关设备ZigBee网关设备、WIFI网关设备或蓝牙网关设备，与所述所有的声波定位收发器和移动终端通过相应的ZigBee、WIFI或蓝牙无线方式连接。3.如权利要求2所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述网关设备为独立于所有声波定位收发器和所述移动终端之外的网关设备，或者与任一所述声波定位收发器集成为一体，或者与所述移动终端集成为一体。4.如权利要求1所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述定位服务器包括解码模块、定位算法模块、地图引擎模块以及设备管理模块；所述解码模块与所述移动终端或者各个所述声波定位收发器信号连接，所述定位算法模块为单片机或可编程逻辑器件，所述地图引擎模块包括存储所述定位区域地图的存储器以及连接所述存储器和所述定位算法模块的位置渲染器；所述设备管理模块与所述移动终端和所有的声波定位收发器通信连接。5.如权利要求1所述的移动终端定位系统，其特征在于，所述声波定位收发器包括声波信号采集模块以及连接所述声波信号采集模...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘千喜，胡琼方，赵振纲，
申请(专利权)人：上海酷远物联网科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31