室内定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种室内定位方法，该方法应用于一室内定位系统中，该室内定位系统包括控制台、UWB传感器及UWB标签，所述控制台与所述UWB传感器和UWB标签通信连接，所述UWB传感器安装于一监控区域的不同位置，该方法包括：侦测所述UWB标签周围是否有所述UWB传感器；在所述UWB标签进入所述监控区域时，获取所述UWB传感器的识别码；根据所述UWB传感器的识别码统计可以与所述UWB标签通信的UWB传感器的数量；在所述数量达到预设值时，测量同时与所述UWB标签通信的UWB传感器与该UWB标签通信之间的距离；根据所述UWB传感器在所述监控区域的位置或该UWB传感器与所述UWB标签之间的距离，确定所述UWB标签的位置。本发明专利技术抗干扰能力强、精度高、稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及定位领域，尤其涉及一种室内定位系統及方法。
技术介绍
近年来移动互联网迅速发展，数据和多媒体业务快速增加，人们对于室内定位的需求日益增加。室内定位对于城市居民来说越来越重要，例如在大型超市，通过获得消费者个人位置信息和目标商品位置信息，进行路线指引，实现智能导购；在突发灾难中，通过室内定位，引导救援人员以最快速度解救大楼内被困人员；在医院里，病人的监控以及医疗设备的管理等。实现低成本且高精度的室内定位，具有非常重要的现实意义。现有室内定位的技术如BT技术、IR技术、WiFi技术、RFID技术等相关技术都存在较大的缺陷。例如对于复杂的空间环境，BT系统的稳定性较差，受噪声信号干扰大；IR技术只适合短距离传播且无阻挡，容易被荧光灯或者房间内的灯光干扰；WiFi很容易受到其他信号的干扰，从而影响其精度，定位器的功耗也较高；RFID定位技术作用距离短，安全性低且不便于整合到移动设备中。这些技术有一个共同的缺点，精度不高、稳定性差、易受干扰。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题如何提供一种抗干扰能力强、精度高、稳定性好的室内定位系統，能够对监控区域内的待定位设备进行精确地定位。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案一方面，本专利技术提供一种室内定位系統，所述室内定位系統系统包括控制台、UWB传感器及UWB标签，所述控制台与所述UWB传感器和所述UWB标签通信连接，所述UWB传感器安装于一监控区域的不同位置，所述UWB标签包括一定位单元，所述定位单元包括：侦测模块，用于侦测所述UWB标签周围是否有UWB传感器；获取模块，用于在所述UWB标签进入所述监控区域时，获取所述UWB传感器的识别码；统计模块，用于根据所述UWB传感器的识别码统计可以与所述UWB标签通信的UWB传感器的数量；测距模块，用于在所述数量达到预设值时，测量同时与所述UWB标签通信的UWB传感器与所述UWB标签通信之间的距离；定位模块，用于根据所述UWB传感器在所述监控区域的位置或所述UWB传感器与所述UWB标签之间的距离，确定所述UWB标签的位置。另一方面，本专利技术提供一种室内定位方法，所述室内定位方法应用于一室内定位系统中，所述室内定位系统包括控制台、UWB传感器及UWB标签，所述控制台与所述UWB传感器和所述UWB标签通信连接，所述UWB传感器安装于一监控区域的不同位置，所述室内定位方法包括：侦测步骤，侦测所述UWB标签周围是否有UWB传感器；获取步骤，在所述UWB标签进入所述监控区域时，获取所述UWB传感器的识别码；统计步骤，根据所述UWB传感器的识别码统计可以与所述UWB标签通信的UWB传感器的数量；测距步骤，在所述数量达到预设值时，测量同时与所述UWB标签通信的UWB传感器与所述UWB标签通信之间的距离；定位步骤，根据所述UWB传感器在所述监控区域的位置或所述UWB传感器与所述UWB标签之间的距离，确定所述UWB标签的位置。本专利技术的有益效果在于本专利技术结合UWB通信技术和三维定位技术，在待定位的UWB标签进入监控区域时，利用预设的UWB传感器分别对所述UWB标签进行测距，计算每一个UWB传感器与所述UWB标签的距离，进而根据所述距离来确定所述UWB标签的在所述监控区域的位置。其中的算法简单，运算量少，对处理器的性能要求低，可直接在低功耗微处理器上实现。【附图说明】图1是本专利技术室内定位系統较佳实施例的硬件架构示意图。图2是UWB传感器与UWB标签的位置关系示意图。图3是本专利技术定位单元较佳实施例的功能模块图。图4是本专利技术室内定位方法较佳实施例的实施流程图。附图标记：控制台1传输网络2UWB传感器3UWB标签4输入输出单元11存储单元12处理单元13通信单元14定位单元40侦测模块41获取模块42统计模块43发送模块44测距模块45定位模块46输出模块47室内定位系统100监控区域200【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1参阅图1所示，是本专利技术所述的室内定位系統100的硬件架构示意图。在本实施例中，所述的室内定位系統100包括，但不仅限于，控制台1、传输网络2、UWB传感器3(UltraWideband：超宽带)、及UWB标签4等。所述的室内定位系統100用于在一监控区域200中实时定位进入该监控区域200的UWB标签4的位置。所述监控区域200可以是一室内环境，例如某一楼层的整个区域或者部分区域等。所述控制台1可以是MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)、CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)、机架式服务器、刀片式服务器、塔式服务器、机柜式服务器或计算机等计算设备。该控制台1包括，但不仅限于，输入输出单元11、存储单元12、处理单元13和通信单元14。所述输入输出单元11可以是按键式设备，例如鼠标、键盘及打印机等，也可以是触控式设备，例如LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶)触摸屏或OLED(OrganicLight-EmittingDiode，有机发光二极管)触摸屏等。该输入输出单元11用于接收用户的输入并根据用户的需求进行输出，例如接收用户输入的所述UWB传感器3的识别码然后输出该UWB标签4在所述监控区域200内的三维空间坐标等。所述存储单元12可以是所述控制台1本身的内存，也可以是SD卡(SecureDigitalCard，安全数字卡)、SM卡(SmartMediaCard，智能媒体卡)等外部存储设备，用于存储所述控制台1中安装的程序代码及各类数据，例如所述UWB传感器3的识别码及三维空间坐标等。所述处理单元13用于运行所述存储单元12中存储的程序代码及运算各类数据。所述通信单元14用于通过传输网络2与其他设备通信连接，例如与所述UWB传感器3和UWB标签4通信连接等，传输网络2包括有线网络或者无线网络，例如控制台1可通过USB有线连接和UWB标签4之间通信，以实现数据传输。在本实施例中，所述控制台1通过传输网络2与安装于所述监控区域200不同位置的多个UWB传感器2和/或UWB标签4相连，以建立覆盖所述监控区域200的传感器侦测网络，实时侦测进入所述监控区域200的UWB标签4。所述传输网络2可以是企业内部网(Intranet)、互联网(Internet)、全球移动通讯系统(GlobalSystemofMobilecommunication，GSM)、宽带码分多址(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，WCDMA)等有线网络；也可以是Wi-Fi、蓝牙(BLUETOOTH)通信标准等无线网络。该传输网络2覆盖所述监控区域200，用于在所述控制台1与所述UWB传感器3之间建立通信连接，以及在所述控制台1与所述UWB标签4之间建立通信连接，便于所述控制台1与所述UWB传感器3进行数据传输和通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种室内定位系統，其特征在于，包括控制台、UWB传感器及UWB标签，所述控制台与所述UWB传感器和所述UWB标签通信连接，所述UWB传感器安装于一监控区域的不同位置，所述UWB标签包括一定位单元，所述定位单元包括：侦测模块，用于侦测所述UWB标签周围是否有UWB传感器；获取模块，用于在所述UWB标签进入所述监控区域时，获取所述UWB传感器的识别码；统计模块，用于根据所述UWB传感器的识别码统计可以与所述UWB标签通信的UWB传感器的数量；测距模块，用于在所述数量达到预设值时，测量同时与所述UWB标签通信的UWB传感器与所述UWB标签通信之间的距离；定位模块，用于根据所述UWB传感器在所述监控区域的位置或所述UWB传感器与所述UWB标签之间的距离，确定所述UWB标签的位置。

【技术特征摘要】
1.一种室内定位系統，其特征在于，包括控制台、UWB传感器及UWB
标签，所述控制台与所述UWB传感器和所述UWB标签通信连接，所述
UWB传感器安装于一监控区域的不同位置，所述UWB标签包括一定位单
元，所述定位单元包括：
侦测模块，用于侦测所述UWB标签周围是否有UWB传感器；
获取模块，用于在所述UWB标签进入所述监控区域时，获取所述UWB
传感器的识别码；
统计模块，用于根据所述UWB传感器的识别码统计可以与所述UWB
标签通信的UWB传感器的数量；
测距模块，用于在所述数量达到预设值时，测量同时与所述UWB标签
通信的UWB传感器与所述UWB标签通信之间的距离；
定位模块，用于根据所述UWB传感器在所述监控区域的位置或所述
UWB传感器与所述UWB标签之间的距离，确定所述UWB标签的位置。
2.如权利要求1所述的室内定位系統，其特征在于，所述定位单元还
包括：
发送模块，用于控制UWB标签向所述UWB传感器发送的第一UWB
信号并接收所述UWB传感器返回的第二UWB信号，及记录所述第一UWB
信号和第二UWB信号被发送与被接收的时间。
3.如权利要求2所述的室内定位系統，其特征在于，所述测距模块，
还用于根据所述第一UWB信号和所述第二UWB信号被发送与被接收的时
间，通过TOF测距算法计算所述UWB传感器与所述UWB标签之间的距
离。
4.如权利要求1所述的室内定位系統，其特征在于，安装于所述监控
区域的所述UWB传感器的数量至少为四个。
5.如权利要求1所述的室内定位系統，其特征在于，所述定位模块还
用于：
以所述UWB传感器在所述监控区域的位置为圆心，以所述UWB传感
器与所述UWB标签之间的距离为半径，建立多个与所述UWB标签的位置

\t相关的空间圆的方程；
计算所述空间圆的方程的交点位置，确定所述位置为所述UWB标签的
位置。
6...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴毅，胡国华，丁振强，罗忠，贾理淳，梁振华，李云飞，
申请(专利权)人：深圳市讯方技术股份有限公司，合肥学院，
类型：发明
国别省市：广东;44