多模融合无线定位系统及其定位方法技术方案

本发明专利技术公开了多模融合无线定位系统及其定位方法，多模融合无线定位系统包括若干个无线定位基站、无线定位终端、服务器、服务器软件定位平台，所述无线定位终端与若干个无线定位基站相互通信，所述若干个无线定位基站与服务器软件定位平台相互通信。定位方法，包括服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程，服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程同时进行。本发明专利技术融合2.4GHz频段和UWB技术的优点，弥补各自的不足，实现一种定位精度高、定位终端功耗低、UWB组网便捷、系统可靠性高的定位系统，极大开阔定位系统的适用场景。

Multimode fusion wireless positioning system and its positioning method

【技术实现步骤摘要】
多模融合无线定位系统及其定位方法
本专利技术涉及多模融合无线定位系统及其定位方法。
技术介绍
室内定位技术有极广的应用领域，在金融、监狱、看守所、养老院、矿山、医院、物流等领域都有重要应用。目前的室内定位技术主要有UWB技术、CSS技术、射频识别技术、蓝牙、Wi-Fi技术和ZigBee技术等。UWB技术即超宽带技术，具有良好的抗干扰性及抗多径能力强，定位精度高，可达0.1米的精确度，但UWB技术穿透性不强，容易受人体或遮挡物的影响。CSS技术为线性调频扩频技术，其定位精度在1米以内，成本较UWB技术低，但其抗多径能力差。射频识别技术进行定位，实现成本较低，但其通信距离较短，一般十米以内。Wi-Fi技术进行定位，设备易安装，成本低，但其信号容易受到干扰，覆盖半径仅在90米以内，定位精度也较差，在20米左右。ZigBee技术是一种短距离、低速度无线网络技术，它以网络内传感器之间相互协调通信以实现定位，其功耗较低，单个传感器成本低，但其定位依靠网络定位，需大规模的网络节点，总体成本高且定位精度低。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有产品中的不足，提供多模融合无线定位系统及其定位方法。为了达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：多模融合无线定位系统，包括若干个无线定位基站、无线定位终端、服务器软件定位平台，所述无线定位终端与若干个无线定位基站相互通信，所述若干个无线定位基站与服务器软件定位平台相互通信。作为优选，无线定位基站包括第一2.4GHz无线定位模块、第一UWB模块。作为优选，无线定位终端包括第二2.4G无线定位模块和第二UWB模块。作为优选，第一2.4GHz无线定位模块、第二2.4G无线定位模块可以采用私有协议实现，也可以采用低功耗蓝牙BLE来实现。作为优选，第一UWB模块用于高精度定位，所述第一2.4GHz无线定位模块、第一UWB模块都用于区域定位。多模融合无线定位系统的定位方法，包括服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程，所述服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程同时进行。服务器定位信息处理流程包括如下步骤：步骤a1：开始；步骤a2：无线定位基站开始定位，然后无线定位基站向服务器软件定位平台发送定位信息；步骤a3：服务器软件定位平台将接收到的定位信息进行判断是2.4GHz定位信息还是UWB定位信息，若接收到的定位信息为2.4GHz定位信息，则跳到步骤a4，否则跳到步骤a5；步骤a4：服务器软件定位平台分析RSSI值，服务器软件定位平台结合地理信息模型分析指纹特征；步骤a5：服务器软件定位平台判断UWB定位信息是否是高精度定位区域，若服务器软件定位平台判断UWB定位信息不是高精度定位区域，则进行区域定位处理，否则进行定位判断处理。定位判断处理为服务器软件定位平台判断有效无线定位基站的个数是否大于3，若有效无线定位基站的个数小于3，则进行区域定位处理，否则进行高精度定位处理，所述高精度定位处理为无线定位基站通过第一UWB模块进行高精度定位，然后无线定位基站将定位结果发送给服务器软件定位平台，所述区域定位处理为无线定位基站通过第一2.4GHz无线定位模块或第一UWB模块进行区域定位处理，无线定位基站将定位结果发送给服务器软件定位平台。高精度定位为在需要时候进行高精度定位的区域终端定位模式选择流程包括如下步骤：步骤b1：无线定位终端向基站发送UWB定位请求包,无线定位终端设定UWB定位失败最大值X；步骤b2：无线定位终端判断是否接收到UWB定位请求包的回复信号，若接收到UWB定位请求包的回复信号，则跳到步骤b3，否则跳到步骤b4；步骤b3：无线定位终端判断第二2.4G无线定位模块是否开启广播，若没有开启第二2.4GHz定位模块广播，则跳到步骤b1，否则第二2.4G无线定位模块关闭广播，同时跳到步骤b1；步骤b4：无线定位终端判断第二2.4G无线定位模块是否开启广播，若是开启广播，则跳到步骤b1，否则无线定位终端开始UWB定位失败计数，得到UWB定位失败值，若UWB定位失败值大于T则第二2.4G无线定位模块开启广播，否则跳到步骤b1。终端定位频率模式自动调节流程包括如下步骤：步骤c1：无线定位终端判断自身状态,无线定位终端设定静止最大时间N；步骤c2：若无线定位终端判断自身状态为运动状态，则无线定位终端以正常定位频率进行定位，否则无线定位终端判断静止时间是否大于N，若静止时间大于N，则无线定位终端以低频定位模式进行判断定位，否则跳到步骤c1。本专利技术的有益效果如下：本专利技术解决了UWB定位、2.4GHz频段无线定位自身的局限性，融合2.4GHz频段和UWB技术的优点，弥补各自的不足，实现一种定位精度高、定位终端功耗低、UWB组网便捷、系统可靠性高的定位系统，极大开阔定位系统的适用场景。附图说明图1为本专利技术的多模融合无线定位系统模块连接图；图2为服务器定位信息处理流程图；图3为终端定位模式选择流程图；图4为终端定位频率模式自动调节流程图。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术的技术方案作进一步说明：如图1所示，多模融合无线定位系统，包括若干个无线定位基站1、无线定位终端2、服务器软件定位平台3，所述无线定位终端2与若干个无线定位基站1相互通信，所述若干个无线定位基站1与服务器软件定位平台3相互通信，无线定位基站1包括第一2.4GHz无线定位模块11、第一UWB模块12。无线定位终端2包括第二2.4G无线定位模块21和第二UWB模块22。第一2.4GHz无线定位模块11、第二2.4G无线定位模块21可采用低功耗蓝牙BLE来实现，也可采用私有协议实现。第一UWB模块12用于高精度定位，所述第一2.4GHz无线定位模块11、第一UWB模块12都用于区域定位。多模融合无线定位系统的定位方法，包括服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程，所述服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程同时进行。如图2所示，服务器定位信息处理流程包括如下步骤：步骤a1：开始；步骤a2：无线定位基站1开始定位，然后无线定位基站1向服务器软件定位平台3发送定位信息；步骤a3：服务器软件定位平台3将接收到的定位信息进行判断是2.4GHz定位信息还是UWB定位信息，若接收到的定位信息为2.4GHz定位信息，则跳到步骤a4，否则跳到步骤a5；步骤a4：服务器软件定位平台3分析RSSI值，服务器软件定位平台3结合地理信息模型分析指纹特征；步骤a5：服务器软件定位平台3判断UWB定位信息是否是高精度定位区域，若服务器软件定位平台3判断UWB定位信息不是高精度定位区域，则进行区域定位处理，否则进行定位判断处理。定位判断处理为服务器软本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多模融合无线定位系统，其特征在于，包括若干个无线定位基站(1)、无线定位终端(2)、服务器软件定位平台(3)，所述无线定位终端(2)与若干个无线定位基站(1)相互通信，所述若干个无线定位基站(1)与服务器软件定位平台(3)相互通信。/n

【技术特征摘要】
1.多模融合无线定位系统，其特征在于，包括若干个无线定位基站(1)、无线定位终端(2)、服务器软件定位平台(3)，所述无线定位终端(2)与若干个无线定位基站(1)相互通信，所述若干个无线定位基站(1)与服务器软件定位平台(3)相互通信。


2.根据权利要求1所述多模融合无线定位系统，其特征在于，所述无线定位基站(1)包括第一2.4GHz无线定位模块(11)、第一UWB模块(12)。


3.根据权利要求2所述多模融合无线定位系统，其特征在于，所述无线定位终端(2)包括第二2.4G无线定位模块(21)和第二UWB模块(22)。


4.根据权利要求3所述多模融合无线定位系统，其特征在于，所述第一2.4GHz无线定位模块(11)、第二2.4G无线定位模块(21)都采用私有协议或低功耗蓝牙BLE来实现。


5.根据权利要求2所述多模融合无线定位系统，其特征在于，所述第一UWB模块(12)用于高精度定位，所述第一2.4GHz无线定位模块(11)、第一UWB模块(12)都用于区域定位。


6.根据权利要求1所述多模融合无线定位系统的定位方法，其特征在于，包括服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程，所述服务器定位信息处理流程、终端定位模式选择流程、终端定位频率模式自动调节流程同时进行。


7.根据权利要求6所述多模融合无线定位系统的定位方法，其特征在于，所述服务器定位信息处理流程包括如下步骤：
步骤a1：开始；
步骤a2：无线定位基站(1)开始定位，然后无线定位基站(1)向服务器软件定位平台(3)发送定位信息；
步骤a3：服务器软件定位平台(3)将接收到的定位信息进行判断是2.4G定位信息还是UWB定位信息，若接收到的定位信息为2.4G定位信息，则跳到步骤a4，否则跳到步骤a5；
步骤a4：服务器软件定位平台(3)分析RSSI值，服务器软件定位平台(3)结合地理信息模型分析指纹特征；
步骤a5：服务器软件定位平台(3)判断UWB定位信息是否是高精度定位区域，若服务器软件定位平台(3)判断UWB定位信息不是高精度定位区域，则进行区域定位处...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永金，
申请(专利权)人：嘉兴太和信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33