基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法及装置制造方法及图纸

一种基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法及装置。该方法包括如下步骤：一：预装APP；二：初始化；三：各模组进入休眠静默状态；四：场景识别:MUC指令传感器检测场景状态，场景包括静止和运动状态，当传感器检测为静止状态时，传感器周期性休眠唤醒检测判断是否变化；五：蓝牙模块判定信标：当识别为运动时，蓝牙模块唤醒扫描信标，以判断信标是否失效；六：蓝牙模块定位数据采集：当信标有效，采集信标数据，由NBIOT模组将数据传送至云平台；七：蓝牙模块连接手机APP读取GPS数据：信标判定失效，蓝牙模块连接手机蓝牙APP读取GPS定位数据，由NBIoT模组将数据传至云平台；本发明专利技术可最大限度保证设备处于超低功耗模式，显著降低功耗，延长电池使用寿命。延长电池使用寿命。延长电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法及装置

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[0001]本专利技术涉及室内外无线定位
，尤其涉及基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法及装置。该方法及系统能够显著的降低功耗以及优化室内定位精度不准，成本过高的问题。

技术介绍
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[0002]定位服务广泛应用于通讯、工程、救援等方面，目前市场上采取的主流定位方式是卫星定位和信标位置定位，定位信息随时上传到控制中心，分为信息存储和信息上传，定位装置一般通过充电电池供电，现有技术的定位装置的待机时间比较短一般待机时间只有3
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5天按按照每天24小时算只能工作120个小时左右，由于待机时间短，给使用带来不便。
[0003]市场迫切需要定位装置待机时间短的问题，由于移动定位装置的结构比较小，充电电池的大小不能随意增加，因此不能靠增加充电电池来延长定位装置的供电时间。现阶段有定位胸卡与当前使用技术类似，但是一般常见的都是设备内置GPS定位模块用GPRS作为广域网通讯，利用GPS卫星定位和GPRS远距离数据传输实现定位功能。但是目前2G已经逐渐进入退网阶段，随时会面临无法使用风险，4G功耗和通讯成本又高，而且都是内置的GPS定位模块在通讯层功耗高和成本高的同时又加大的设备总的功耗和成本，取而代之的是我们新的基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法及装置，使用BLE5.0蓝牙模块定位，无线通讯模块NBIoT通讯技术；
[0004]使用基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法及装置，通过蓝牙模块获取手机GPS数据，减去了设备内置的GPS模块，大幅度简单成本的同时设备待机从现有技术待机的3
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5天提高到2
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3个月。有效的提高了使用者的便利性和各方面的定位场景的应用。
[0005]人员范围定位，人员范围定位采用的是人员佩戴超低功耗蓝牙信标，使用信标广播人员ID，网关通过扫描周围的蓝牙信标来判定人员是否在网管附近，此种方式无法精确制导人员在某个位置，仅能判定人员距离网关位置远近，属于范围定位，对人员范围分布可以做一定的管理，但是由于蓝牙通讯穿透能力弱，因此周围一旦环境变化，或者有遮挡，所能覆盖的范围会急剧缩减。

技术实现思路
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[0006]本专利技术的目的是在于提供了一种涉及基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法。
[0007]本专利技术的另一目的是在于提供了一种涉及基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位装置。
[0008]基于现有技术存在的问题，本专利技术人提出了延长定位装置待机时间降低成本的构想。本专利技术构思是：蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位：按照蓝牙模组和NBIoT通讯模组设置的工作周期，NBIoT通讯模组向平台发送采集数据，如果平台需要下行发送指令，需要等待NBIoT通讯模组周期(T)唤醒才能响应，响应延时根据发送周期决定。
[0009]本专利技术的技术解决方案如下：
[0010]基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法，所述方法包括如下步骤：
[0011]步骤一：手机预装APP并打开蓝牙开放权限；
[0012]步骤二：设备初始化；
[0013]步骤三：各模组进入休眠静默状态；
[0014]步骤四：场景状态识别:由主控单片机(简称MUC)指令传感器检测场景状态，场景状态包括静止状态和运动状态，当传感器检测为静止状态时，传感器芯片周期性休眠唤醒检测，判断状态是否变化；
[0015]步骤五：蓝牙模块扫描判定信标：当场景识别为运动状态时，蓝牙模块唤醒扫描蓝牙信标，以判断场景标定的蓝牙信标是否失效；
[0016]步骤六：蓝牙模块定位数据采集：当场景标定的蓝牙信标有效，采集场景标定的蓝牙信标数据，由NBIOT通讯模组将定位数据传送至云平台；
[0017]步骤七：蓝牙模块连接手机蓝牙APP读取GPS数据：场景标定的蓝牙信标判定失效后，蓝牙模块连接手机蓝牙APP读取采集手机里的GPS定位数据，并由NBIoT通讯模组将GPS定位芯片定位数据传送至云平台；
[0018]优选的，所述的场景状态识别，还包括传感器芯片状态分析以进行设备状态分析，需要对传感器芯片做超低功耗配置，然后利用惯性测量单元(IMU)进行数据选择，行为分析，数据提交至平台，规划业务，提供服务。
[0019]优选的，该主控单片机(MCU)的工作，模拟量采集(ADC)
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电量分析，采用了滤波算法，如果低电量会有闪烁灯提示使用者，另外会向平台定期做电量数据提交，用于数据业务推送，电量预警服务。
[0020]优选的，所述的蓝牙模块扫描判定信标是由BLE5.0蓝牙模块扫描场景标定的蓝牙信标，由NBIoT通讯模组将数据同步平台。
[0021]优选的，所述的设备初始化，包括：NBIoT通讯模组功能初始化、蓝牙模块功能初始化、传感器芯片初始化、模拟量采集(ADC)
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电量采集初始化、MCU(主控单片机)初始化，获取响应平台配置参数，最后保持传感器芯片工作，MUC(主控单片机)、NBIOT通讯模组、蓝牙模块均处于关闭状态。
[0022]优选的，所述的蓝牙模块定位数据采集包括：还包括设备状态监测：MCU(主控单片机)工作，传感器芯片工作以用于检测设备的运动状态或静止状态；基于设备是否处于场景标定的蓝牙信标覆盖范围，如果是非场景标定的蓝牙信标覆盖范围，则使用蓝牙模块连接手机蓝牙APP互联采集GPS数据，如果是在场景标定的蓝牙信标覆盖范围则使用场景标定的蓝牙信标标定的位置相关信息。
[0023]根据本专利技术的另一方面，还提供了蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位装置，包括：蓝牙模块，当场景识别为运动状态时启动，用于扫描蓝牙信标，以判断场景标定的蓝牙信标是否失效；当场景标定的蓝牙信标有效，提交场景标定的蓝牙信标定位数据给NBIoT通讯模组后上传至云平台；GPS定位：当场景标定的蓝牙信标失效时，蓝牙模块扫描连接手机蓝牙APP获取手机GPS定位数据通过NBIoT通讯模组上传至云平台；传感器芯片，受MCU控制主要用于监测场景状态，场景状态包括静止状态和运动状态；以及当场景识别为静止状态时，传感器芯片周期性休眠唤醒检测，判断状态是否变化；NBIoT通讯模组：用于响应
平台并上传存储定在MCU(主控单片机)的定位数据，将定位数据传送至云平台；MCU(主控单片机)：与蓝牙芯片、传感器芯片以及NBIoT通讯模组相连，用于控制整个超低功耗综合定位服务的装置的工作模式。
[0024]优选的，在上述蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位装置中，超低功耗综合定位服务的装置的工作模式包括：周期深度睡眠模式：按照NBIoT通讯模组设置的工作周期，NBIoT通讯模组向平台发送采集数据，如果平台需要下行发送指令，需要等待NBIoT通讯模组周期唤醒才能响应，响应延时根据NBIoT通讯模组发送周期决定；周期轻度睡眠模式：按照NBIoT通讯模组设置的工作周期，NBIoT通讯模组向平台发送采集数据，发送完毕NBIoT通讯模组进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法，包括如下步骤：步骤一：手机预装APP并打开蓝牙开放权限；步骤二：设备初始化，包括：NBIoT通讯模组功能初始化、蓝牙模块功能初始化、传感器芯片初始化、模拟量采集(ADC)
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电量采集初始化、MCU(主控单片机)初始化，获取响应平台配置参数，最后保持传感器芯片工作，MUC(主控单片机)、NBIOT通讯模组、蓝牙模块均处于关闭状态；步骤三：各模组进入休眠静默状态；步骤四：场景状态识别:由主控单片机指令传感器检测场景状态，场景状态包括静止状态和运动状态，当传感器检测为静止状态时，传感器芯片周期性休眠唤醒检测，判断状态是否变化；步骤五：蓝牙模块扫描判定信标：当场景识别为运动状态时，蓝牙模块唤醒扫描蓝牙信标，以判断场景标定的蓝牙信标是否失效；步骤六：蓝牙模块定位数据采集：当场景标定的蓝牙信标有效，采集场景标定的蓝牙信标数据，由NBIOT通讯模组将定位数据传送至云平台；步骤七：蓝牙模块连接手机蓝牙APP读取GPS数据：场景标定的蓝牙信标判定失效后，蓝牙模块连接手机蓝牙APP读取采集手机里的GPS定位数据，并由NBIoT通讯模组将GPS定位芯片定位数据传送至云平台。2.根据权利要求1所述的基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法，包括如下步骤四、场景状态识别，还包括传感器芯片状态分析以进行设备状态分析，需要对传感器芯片做超低功耗配置，然后利用惯性测量单元(IMU)进行数据选择，行为分析，数据提交至平台，规划业务，提供服务。3.根据权利要求1所述的基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法，所述的步骤四、场景状态识别，还包括设备状态监测：主控单片机工作，传感器芯片工作以用于检测设备的运动状态或静止状态；基于设备是否处于场景标定的蓝牙信标覆盖范围，如果是非场景标定的蓝牙信标覆盖范围，则使用蓝牙模块连接手机蓝牙APP互联采集GPS数据，如果是在场景标定的蓝牙信标覆盖范围则使用场景标定的蓝牙信标标定的位置相关信息。4.根据权利要求1所述的基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法，所述的步骤四、场景状态识别，还包括传感器芯片状态分析以进行设备状态分析，需要对传感器芯片做超低功耗配置，然后利用惯性测量单元(IMU)进行数据选择，行为分析，数据提交至平台，规划业务，提供服务。5.根据权利要求1所述的基于蓝牙模块实现室内外超低功耗高精度定位方法，所述的步骤所述的步骤四、场景状态识别，所述的MCU(主控单片机)工作，模拟量采集(ADC)
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电量分析，采用了滤波算法，如果低电量会有闪烁灯提示使用者，另外会向平台定期做电量数据提交，用于数据业务推送，电量预警服务。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志宾，
申请(专利权)人：北京唯触技术有限公司，
类型：发明
国别省市：