一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了基于NB‑IOT通信的低功耗室内外定位系统以及其定位方法，系统包括作为系统主控的NB‑IOT模块以及与其相连的GNSS模块、Zigbee模块、监控终端和安装于室内的锚节点，监控终端通过网络云端与NB‑IOT模块连接，GNSS模块、Zigbee模块通过UART、SPI或IIC的方式与NB‑IOT模块连接。采用在室内安装锚节点来对定位产品进行室内定位，室外采用GNSS进行定位，以Zigbee锚节点的信号强度作为室内外定位方式的转换开关，将GNSS定位系统和NB‑IOT融合在一起，解决了现有技术中室内定位不准确的问题，并且NB‑IOT通信较GSM而言频带更窄，功耗更低，产品待机时间长。

【技术实现步骤摘要】
一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法及其系统
本专利技术涉及定位
，具体的说，是一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法及其系统。
技术介绍
NB-IOT：窄带物联网，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。ZigBee：也称紫蜂，是一种低速短距离传输的无线网上协议，底层是采用IEEE802.15.4标准规范的媒体访问层与物理层。主要特色有低速、低耗电、低成本、支持大量网上节点、支持多种网上拓扑、低复杂度、快速、可靠、安全。目前市场对定位产品的需求急速增加，而功耗低、实现室内室外定位的产品更符合市场的实际需求。当前市场的主流定位产品是使用GSM通信和GNSS定位，存在功耗高、室内定位不准确的问题。随着NB-IOT技术的发展，低功耗的NB-IOT更适用于定位产品的网络通信，结合低功耗zigbee近距离室内定位，将更好满足市场对定位产品的需求。GNSS：全球导航卫星系统。目前，GNSS包含了美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的Compass(北斗)、欧盟的Galileo系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法及其系统，用于解决现有技术中主流定位产品是使用GSM通信和GNSS定位，存在功耗高、室内定位不准确的问题。本专利技术通过下述技术方案解决上述问题：一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：将Zigbee锚节点固定分布于室内，各个锚节点分别作为一个协调器节点或若干路由器节点，定位目标上的Zigbee模块为Zigbee终端节点，配置zigbee路由节点和终端节点加入协调器，在监控终端的监控APP上选择锚节点位置并记录对应的MAC地址；步骤2：监控目标不在监控范围内时，监控Zigbee终端节点将离网，启用GNSS定位，随后Zigbee终端节点定期发送rejion请求，当定位目标再一次进入监控区域后，Zigbee终端节点重新加入Zigbee网络开启Zigbee定位，Zigbee终端节点周期性的发送定位指令并接受Zigbee锚节点响应的室内定位数据并将室内定位数据发送到NB-IOT模块；步骤3：NB-IOT模块收到室内定位数据后，将室内定位数据发送至云端，然后发送到监控终端，监控终端通过计算Zigbee数据得到室内定位的信息，在监控APP上进行显示。优选地，所述监控APP可下发配置信息和控制指令，包括室内定位设备信息和室内定位数据发送周期，控制室内外定位模块的开启和关闭。优选地，所述NB-IOT模块通过UART、SPI或IIC与GNSS模块、Zigbee模块相连接。优选地，所述室内定位数据包括信号强度，NB-IOT判断信号强度值超过设定的阈值后将发送室内定位数据到监控APP，并关闭GNSS室外定位。还包括一种相应的基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位系统，包括作为系统主控的NB-IOT模块以及与其相连的GNSS模块、Zigbee模块、监控终端和安装于室内的Zigbee锚节点，监控终端通过网络云端与NB-IOT模块连接，GNSS模块、Zigbee模块通过UART、SPI或IIC的方式与NB-IOT模块连接。优选地，所述监控终端上安装有监控APP，该监控APP可下发配置信息和控制指令，包括室内定位设备信息和室内定位数据发送周期，控制室内外定位模块的开启和关闭。优选地，所述监控终端通过信号强度和判断Zigbee父锚节点位置得到定位目标的位置。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本专利技术采用在室内安装锚节点来对定位产品进行室内定位，室外采用GNSS进行定位，以Zigbee锚节点的信号强度作为室内外定位方式的转换开关，将GNSS定位系统和NB-IOT很好的融合在一起，很好的解决了现有技术中室内定位不准确的问题。(2)本专利技术采用NB-IOT通信较GSM而言频带更窄，功耗更低更节能，产品待机时间长，使用时间长。附图说明图1为本专利技术的基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法流程示意图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步地详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1：结合附图1所示，一种相应的基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位系统，包括作为系统主控的NB-IOT模块以及与其相连的GNSS模块、Zigbee模块、监控终端和安装于室内的Zigbee锚节点，监控终端通过网络云端与NB-IOT模块连接，GNSS模块、Zigbee模块通过UART、SPI或IIC的方式与NB-IOT模块连接。监控终端上安装有监控APP，该监控APP可下发配置信息和控制指令，包括室内定位设备信息和室内定位数据发送周期，控制室内外定位模块的开启和关闭，监控终端通过信号强度和判断Zigbee父锚节点位置得到定位目标的位置。基于上述系统的一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法，所述方法包括如下步骤：步骤1：将Zigbee锚节点固定分布于室内，各个锚节点分别作为一个协调器节点或若干路由器节点，定位目标上的Zigbee模块为Zigbee终端节点，配置zigbee路由节点和终端节点加入协调器，在监控终端的监控APP上选择锚节点位置并记录对应的MAC地址；步骤2：监控目标不在监控范围内时，监控Zigbee终端节点将离网，启用GNSS定位，随后Zigbee终端节点定期发送rejion请求，当定位目标再一次进入监控区域后，Zigbee终端节点重新加入Zigbee网络开启Zigbee定位，Zigbee终端节点周期性的发送定位指令并接受Zigbee锚节点响应的室内定位数据并将室内定位数据发送到NB-IOT模块；室内定位数据包括信号强度，NB-IOT判断信号强度值超过设定的阈值后通过云端网络发将送室内定位数据到监控APP，并关闭GNSS室外定位；步骤3：NB-IOT模块收到室内定位数据后，将室内定位数据发送至云端，然后发送到监控终端，监控终端通过计算Zigbee数据得到室内定位的信息，在监控APP上进行显示，APP可下发配置信息和控制指令，包括室内定位设备信息和室内定位数据发送周期，控制室内外定位模块的开启和关闭。实施上述方法和系统，各模块具体功能实施如下：GNSS模块实现室外定位，zigbee模块实现室内定位。当定位目标不在室内时，zigbee节点将连接不上室内zigbee网络，发送离网数据到NB-IOT，NB-IOT将发送指令到GNSS开启定位。当定位目标进入室内，zigbee节点重新加入zigbee网络，将发送室内定位数据(含信号强度)到NB-IOT，NB-IOT判断信号强度值超过一个设定的阈值后将发送室内定位数据到监控APP，并关闭GNSS室外定位。假如室内使用场景为家居室，在监控APP上选择“室内场景”为家居室本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：/n步骤1：将Zigbee锚节点固定分布于室内，各个锚节点分别作为一个协调器节点或若干路由器节点，定位目标上的Zigbee模块为Zigbee终端节点，配置zigbee路由节点和终端节点加入协调器，在监控终端的监控APP上选择锚节点位置并记录对应的MAC地址；/n步骤2：监控目标不在监控范围内时，监控Zigbee终端节点将离网，启用GNSS定位，随后Zigbee终端节点定期发送rejion请求，当定位目标再一次进入监控区域后，Zigbee终端节点重新加入Zigbee网络开启Zigbee定位，Zigbee终端节点周期性的发送定位指令并接受Zigbee锚节点响应的室内定位数据并将室内定位数据发送到NB-IOT模块；/n步骤3：NB-IOT模块收到室内定位数据后，将室内定位数据发送至云端，然后发送到监控终端，监控终端通过计算Zigbee数据得到室内定位的信息，在监控APP上进行显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
步骤1：将Zigbee锚节点固定分布于室内，各个锚节点分别作为一个协调器节点或若干路由器节点，定位目标上的Zigbee模块为Zigbee终端节点，配置zigbee路由节点和终端节点加入协调器，在监控终端的监控APP上选择锚节点位置并记录对应的MAC地址；
步骤2：监控目标不在监控范围内时，监控Zigbee终端节点将离网，启用GNSS定位，随后Zigbee终端节点定期发送rejion请求，当定位目标再一次进入监控区域后，Zigbee终端节点重新加入Zigbee网络开启Zigbee定位，Zigbee终端节点周期性的发送定位指令并接受Zigbee锚节点响应的室内定位数据并将室内定位数据发送到NB-IOT模块；
步骤3：NB-IOT模块收到室内定位数据后，将室内定位数据发送至云端，然后发送到监控终端，监控终端通过计算Zigbee数据得到室内定位的信息，在监控APP上进行显示。


2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT通信的低功耗室内外定位方法，其特征在于，所述监控APP可下发配置信息和控制指令，包括室内定位设备信息和室内定位数据发送周期，控制室内外定位模块的开启和关闭。


3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈修强，李晓冬，
申请(专利权)人：四川长虹电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51