一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备制造技术

本发明专利技术公开了一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备，可以解决传统的室内定位技术通用性不足，信号强度波动大，定位精度和稳定性差，边界模糊，信号衰减大，需要部署更多的基站，实施成本高，结构复杂，难以实现对进出人员的监管的问题。包括定位系统、定位装置、蓝牙胸卡和电路，所述定位系统由若干个125K发射器、蓝牙模块、若干个蓝牙基站以及后台服务器构成，若干个所述125K发射器连接所述蓝牙模块，所述蓝牙模块包括若干个蓝牙标签，每个所述125K发射器连接两个所述蓝牙标签，每两个与所述125K发射器相连接的所述蓝牙标签连接一个所述蓝牙基站，若干个所述蓝牙基站共同连接所述后台服务器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备
本专利技术涉及一种室内定位设备，具体涉及一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备。
技术介绍
随着物联网和智能互联技术的发展，越来越多的服务需要位置信息的支撑。大型商场、停车场需要室内导航系统，监狱、看守所、学校、养老院等行业普遍需要室内人员实时位置信息，实现对人员的管理和服务。已有的定位和区域管控系统主要基于RSSI强度测量、DOA、TOA几种技术体制，根据载体不同，室内定位的具体技术途径主要有以下六种。基于RFID的室内定位。RFID定位常用频段有2.4GHz、900MHz、433MHz用于室内粗定位，实施方案是在室内部署大量RFID基站，定位客户端(一般是卡片或手环)发射ID信号，通过接收基站及信号强度确定客户端位置。为了提高定位精度，便边界更加明确，常常与125K激励器共同使用。由于RFID的专用性强，各家设备采用自定义通信协议，不同厂家设备不能互相通信，难以在整行业拓展。当客户端较多时，RFID标准未能给出有效的规避机制，容易发生拥塞，导致通信效率下降。这类方法目前比较常见，专利【基于RFID的校园监护方法、装置、服务器及系统CN108074206A】采用这种方法。基于蓝牙beacon的定位方法，目前市场上已有较多的基于蓝牙的定位方法，主要手段是通过检测RSSI强度推算标签的距离，再通过多点联合测算出标签位置，其中专利【一种基于蓝牙的室内定位系统及方法CN201711238640.6】就是采用这种方法。这种方法的缺陷是定位精度有限，RSSI强度容易受环境、人员移动、人体遮挡的影响，信号强度波动大，定位精度和稳定性差。如果要达到较高的定位精度，则需要部署高密度的基站，基于wifi的定位。基于wifi的定位与蓝牙基本相同，都是根据2.4G信号的强度确定标签或终端的位置，为保证准确性，通常会增加一些抗干扰或滤波的算法，专利【一种基于WiFi的大型商场室内定位导航方法CN108168563A】采用这种方法，该方法与蓝牙存在同样的问题。基于雷达阵列天线技术的定位。雷达阵列天线具备测角功能，根据所测DOA角度，根据三角计算可以测得基站与终端之间的距离，但阵列天线成本高昂，使用范围受限。基于UWB测距的定位。UWB采用高频信号和TOA方法测量基站与终端的距离，定位精度较高，但UWB工作频率较高，容易被遮挡，信号衰减大，覆盖范围一般在10米以内，需要部署更多的基站，实施成本高。基于led可见光定位。基于可见光的定位是利用LED光调制测距码，根据传播时间延迟计算距离标签与基站的距离，再利用三个以上的基站测定位置。专利【一种室内LED可见光定位方法、系统及装置CN201810184130】采用这种方法，LED可见光存在互相干扰、容易被遮挡，而且LED可见光标签无法上传输位置信息，需要另加微波发射器，结构复杂，成本较高。已有蓝牙定位主要依靠RSSI信号强度检测和双曲线定位算法，但是蓝牙定位模糊，受环境影响大，用于监狱环境时，无法判断在大门处和窗口处的人员是否在房间内部，进而影响房间内进入的人数统计，因此单纯基于算法的蓝牙定位一般用于商场，无法在监狱等可靠要求极高的场所使用。当前的蓝牙的定位主要依靠周期性发射，经测试，受环境和标签之间的干扰的影响，蓝牙标签需要3-5s被基站感知到。仅在大门处这装基站难以实现对进出人员的监管，并且蓝牙beacon定位模糊，区域管控边界不清晰。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备，可以解决传统的室内定位技术通用性不足，信号强度波动大，定位精度和稳定性差，边界模糊，信号衰减大，需要部署更多的基站，实施成本高，结构复杂，难以实现对进出人员的监管的问题，蓝牙beacon定位模糊，区域管控边界不清晰。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备，包括定位系统、定位装置、蓝牙胸卡和电路，所述定位系统由若干个125K发射器、蓝牙模块、若干个蓝牙基站以及后台服务器构成，若干个所述125K发射器连接所述蓝牙模块，所述蓝牙模块包括若干个蓝牙标签，每个所述125K发射器连接两个所述蓝牙标签，每两个与所述125K发射器相连接的所述蓝牙标签连接一个所述蓝牙基站，若干个所述蓝牙基站共同连接所述后台服务器；所述定位装置包括125K激发器、带125K唤醒的蓝牙标签、所述蓝牙网关或基站和所述后台服务器，所述125K激发器连接所述带125K唤醒的蓝牙标签，所述带125K唤醒的蓝牙标签连接所述蓝牙网关或基站，所述蓝牙网关或基站连接所述后台服务器，所述125K激发器包括Flash、曼彻斯特大编码、ASK调制和偶极子天线，所述带125K唤醒的蓝牙标签包括125K陶瓷天线、125K接收器、MCU控制器、2.4GHz蓝牙发射器和2.4GHz陶瓷天线，所述蓝牙网关或基站包括2.4GHz蓝牙接收机、定向或全向天线、MCU控制器、TCP接口和RAM；所述蓝牙胸卡由盖板、电池、所述定位装置中的所述蓝牙模块、125K线圈以及盒体，所述蓝牙模块连接所述电池，所述电池安装在所述盒体内部，且所述电池与所述盒体之间安装所述125K线圈，所述盖板位于所述电池顶部。优选的，所述带125K唤醒的蓝牙标签采用超低功耗设计，寿命大于两年，主要由电路、电池和外壳组成，所述电路部分包括125K天线和接收器、flash、MCU控制器、蓝牙发射器和电池，125K天线和接收器持续不间断工作，工作电流约2uA，蓝牙发射器及MCU采用周期工作和唤醒工作模式，发射状态时，整机电流15mA，休眠时电流5uA，工作占空比约5％。优选的，所述蓝牙模块在接收到125K信号时，125K接收器唤醒MCU，将ID号送往MCU，同步更新flash内存储的125K的ID号，供MCU周期性发射时读取，MCU唤醒后启动猝发模式，连续发2秒，每秒发送8次，发射内容包括本地ID和125K激发器的ID，周期性发射时，MCU根据内部的定时器每200-1000ms唤醒一次，唤醒后从flash中取得最新的125K激发的ID号，与本地ID合发发射，记录蓝牙卡片经过的最近的125K激发器。优选的，所述蓝牙模块采用立柱定位，热熔立柱顶端固定，125K线圈通过上盖限位结构定位，并通过灌胶固定四周，上下盖通过超声波封装。优选的，所述电路的125K同时支持三个频点的信号接收，当有125K信号时触发指定序列，唤醒蓝牙芯片内置的MCU，三个频点即支持三个频道、三种类型的基站。优选的，所述蓝牙网关或基站进行初步预处理，周期性的回传给服务器，蓝牙接收模块持续接收空间内的beacon报文，送至MCU进行预处理，去除重复接收的报文，再由网络传输模块定期将采集到的所有信息发送给服务器。优选的，所述后台服务器包括定位算法、数据处理、位置运算、数据库和全系统参数配置，且所述后台服务器负责信息的处理、位置运行和数据库存储，同时负责全系统的参数配置。优选的，所述带125K唤醒的蓝牙标签通过所述125K陶瓷天线连接所述125K接收器，所述125K接收器连接所述Flash以及所述MCU控制器，所述Flash连接所述MCU控制器，所述MCU控制器连接晶振以及所述2.4GHz蓝牙发射器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备，包括定位系统(1)、定位装置(9)、蓝牙胸卡(2)和电路(8)，其特征在于，所述定位系统(1)由若干个125K发射器、蓝牙模块、若干个蓝牙基站以及后台服务器构成，若干个所述125K发射器连接所述蓝牙模块，所述蓝牙模块包括若干个蓝牙标签，每个所述125K发射器连接两个所述蓝牙标签，每两个与所述125K发射器相连接的所述蓝牙标签连接一个所述蓝牙基站，若干个所述蓝牙基站共同连接所述后台服务器；所述定位装置(9)包括125K激发器、带125K唤醒的蓝牙标签、所述蓝牙网关或基站和所述后台服务器，所述125K激发器连接所述带125K唤醒的蓝牙标签，所述带125K唤醒的蓝牙标签连接所述蓝牙网关或基站，所述蓝牙网关或基站连接所述后台服务器，所述125K激发器包括Flash、曼彻斯特大编码、ASK调制和偶极子天线，所述带125K唤醒的蓝牙标签包括125K陶瓷天线、125K接收器、MCU控制器、2.4GHz蓝牙发射器和2.4GHz陶瓷天线，所述蓝牙网关或基站包括2.4GHz蓝牙接收机、定向或全向天线、MCU控制器、TCP接口和RAM；所述蓝牙胸卡(2)由盖板(3)、电池(5)、所述定位装置(9)中的所述蓝牙模块(4)、125K线圈(6)以及盒体(7)，所述蓝牙模块(4)连接所述电池(5)，所述电池(5)安装在所述盒体(7)内部，且所述电池(5)与所述盒体(7)之间安装所述125K线圈(6)，所述盖板(3)位于所述电池(5)顶部。...

【技术特征摘要】
1.一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备，包括定位系统(1)、定位装置(9)、蓝牙胸卡(2)和电路(8)，其特征在于，所述定位系统(1)由若干个125K发射器、蓝牙模块、若干个蓝牙基站以及后台服务器构成，若干个所述125K发射器连接所述蓝牙模块，所述蓝牙模块包括若干个蓝牙标签，每个所述125K发射器连接两个所述蓝牙标签，每两个与所述125K发射器相连接的所述蓝牙标签连接一个所述蓝牙基站，若干个所述蓝牙基站共同连接所述后台服务器；所述定位装置(9)包括125K激发器、带125K唤醒的蓝牙标签、所述蓝牙网关或基站和所述后台服务器，所述125K激发器连接所述带125K唤醒的蓝牙标签，所述带125K唤醒的蓝牙标签连接所述蓝牙网关或基站，所述蓝牙网关或基站连接所述后台服务器，所述125K激发器包括Flash、曼彻斯特大编码、ASK调制和偶极子天线，所述带125K唤醒的蓝牙标签包括125K陶瓷天线、125K接收器、MCU控制器、2.4GHz蓝牙发射器和2.4GHz陶瓷天线，所述蓝牙网关或基站包括2.4GHz蓝牙接收机、定向或全向天线、MCU控制器、TCP接口和RAM；所述蓝牙胸卡(2)由盖板(3)、电池(5)、所述定位装置(9)中的所述蓝牙模块(4)、125K线圈(6)以及盒体(7)，所述蓝牙模块(4)连接所述电池(5)，所述电池(5)安装在所述盒体(7)内部，且所述电池(5)与所述盒体(7)之间安装所述125K线圈(6)，所述盖板(3)位于所述电池(5)顶部。2.根据权利要求1所述的一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备，其特征在于，所述带125K唤醒的蓝牙标签采用超低功耗设计，寿命大于两年，主要由电路(8)、电池(5)和外壳组成，所述电路(8)部分包括125K天线和接收器、flash、MCU控制器、蓝牙发射器和电池，125K天线和接收器持续不间断工作，工作电流约2uA，蓝牙发射器及MCU采用周期工作和唤醒工作模式，发射状态时，整机电流15mA，休眠时电流5uA，工作占空比约5％。3.根据权利要求1所述的一种基于125K辅助的蓝牙beacon室内定位设备，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振华，刘胜，张雯，檀明，
申请(专利权)人：合肥开元埃尔软件股份有限公司，合肥学院，
类型：发明
国别省市：安徽,34