一种物资定位方法及其系统技术方案

本发明专利技术涉及一种识别与无线定位领域，具体涉及一种物资定位方法及其系统。定位平台记录定位基站的物理位置与类型信息；定位基站以设定的时间频率发送蓝牙报文；所述蓝牙报文携带有所述定位基站信息，定位终端的蓝牙模块接收定位基站发出的蓝牙报文进行解析，并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值。选用蓝牙定位技术，定位基站是轻量级的；实现低成本从区域5米左右的实时定位，到1米左右高精度定位甚至更精确的位置信息。整体方案采用逆向的构架，不需要定位基站进行报文交互，定位基站只需要单纯的发送蓝牙报文，定位终端单纯接收蓝牙报文，系统容量更高，功耗更低。功耗更低。功耗更低。

A material location method and its system

【技术实现步骤摘要】
一种物资定位方法及其系统


[0001]本专利技术涉及一种识别与无线定位领域，具体涉及一种物资定位方法及其系统。

技术介绍

[0002]随着社会的发展进步，为了提高管理和设备使用效率，行业内提出了资产管理的概念，定期盘点设备的数量和位置。在办公室场景中，公司每年年底盘点一遍公司的资产是否有在公司内部，是否被人带走，且在什么位置。在医疗场景中，每周盘点一遍呼吸机、血透仪、护理手推车有几台，在什么科室。这样做的目的一方面是了维护公司固定物资，一方面也是为了提高物资的利用率。
[0003]针对办公室、医疗等场景中零散的设备管理，在考虑成本的同时，多数采用贴条码或者RFID，通过扫码枪或者RFID手持机进行识别与盘点，再手动记录设备的位置，繁杂的资产需要大量的人力物力进行盘点和记录管理。
[0004]目前主流的定位技术主要有wifi、蓝牙、125k、UWB、视觉、地磁等，根据定位技术的不同，整个定位的原理构架也会有差异，同时带来成本和指标和各种应用上的差异。
[0005]市面上也有出现一些如申请号201911194104.X的专利专利技术方案，用的就是UWB定位技术，该方案中所使用的技术UWB，虽然精度高，但是成本高昂。首先办公和医疗等场景并不需要高精度的定位信息，对于设备的管理更多的是只需要区域级的定位信息。同时，UWB基站的架设需要拉线且本身基站设备成本高昂。因此该专利并不能很好的解决这些场景里的资产盘点问题。同时，现有技术中也有一些不需要条码和rfid的技术方案，单独使用无线定位的技术方案，如在设备上贴有源定位标签，环境中架设基站，对设备进行实时定位管理，但有源定位标签成本高，对于繁杂大量的物资管理，并不适用。再者，对于UWB定位，更多的是采用测距的方式进行定位，需要基站与终端之间交互得到距离信息从而做定位解算才能得到最终位置信息，且需要多台基站同时参与。
[0006]此前，申请号为2021115796184的专利技术专利，是将物资信息直接记录在定位基站下，虽然简便，但是得到的物资定位的范围还是比较大，只能实现房间和区域级的定位，同时也无法得到实时定位的效果与历史轨迹的追溯。如果对有更高位置精度得盘点还是需要一定时间在区域级范围内查找。

技术实现思路

[0007]本专利技术为了解决上述的问题，提出了一种物资定位方法及其系统。
[0008]本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种物资定位方法，包括以下步骤：
[0010]S1：定位平台记录定位基站的物理位置与定位基站的类型信息；
[0011]S2：所述定位基站以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文；所述蓝牙报文携带有所述定位基站的第一标识信息与定位基站的类型信息；
[0012]S3：当所述定位终端处于与所述定位基站有效的通信范围时，定位终端的第三蓝
牙模块接收所述定位基站发出的蓝牙报文，并传送给第一处理器对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值；
[0013]S4：所述定位终端靠近所述物资并以非接触的方式获取物资信息，所述定位终端将物资信息、定位基站的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息进行合并发送到定位平台；
[0014]S5：所述定位平台接收所述定位终端发送的物资信息、定位基站的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端的第二标识信息；并将所述物资信息与所述定位终端的第二标识信息进行绑定；
[0015]S6：所述定位平台通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息对定位终端进行定位解算，得到的定位终端的位置信息，所述定位终端的位置信息与所述第二标识信息对应；
[0016]S7：所述定位平台生成带有定位终端的位置信息与物资信息的物资盘点信息。
[0017]进一步地，定位基站的第一标识信息可以是MAC地址数据，PAN ID，或者或者附加定义的字母、符号、数字等代表定位基站的信息。
[0018]进一步地，所述S4步骤中，所述定位终端可通过识读包含物资信息的条码、 RFID标签的方式获取物资信息。
[0019]所述定位基站的类型信息可以是iBeacon基站信息、蓝牙网关定位基站信息、AoD定位基站信息；
[0020]把相同定位基站的类型在一个物理区域内划分成一个Group，Group分为 iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group，AoD定位的Group；
[0021]所述定位平台根据本次收集的定位基站的类型信息和数量，或结合上一次定位结果选择Group，并选择对应的算法和定位基站报文信息进行定位解算。
[0022]进一步地，定位平台通过上一次的定位结果位置和获取到的基站的解算标识，择优进行算法的混合解算。
[0023]所述定位解算是通过所述定位平台接收所述蓝牙报文，获取IQ数据，所述蓝牙报文含有CTE信息，通过算法得到相位差和角度信息解算定位终端位置；
[0024]通过不同的来波方向会产生不同的相位差异，利用相位差异，通过采用双极化天线和极化MUSIC算法求解AoA/AoD的θ，计算公式如下：
[0025]G＝a_p'*(Vn*Vn')*a_p
[0026]其中Vn为噪声子空间，a_p为带有极化信息的空间导向矢量。再通过对G 的实数求倒数后进行峰值矩阵的峰值搜索，搜寻最合适的待求的AoA/AoD角度θ。
[0027]所述定位解算是通过所述定位平台接收至少3台定位基站的蓝牙报文信号的强度值，获取定位基站的信号强度值RSSI，所述定位平台将信号强度值RSSI 换算成距离值解算定位终端位置；
[0028]RSSI换算距离公式：
[0029]d＝10^(abs(rssi)
‑
a)/(10*n)
[0030]d:拟合得到的估计距离；
[0031]abs():求绝对值，因为rssi是负数；
[0032]rssi:信号强度；
[0033]a:与蓝牙设备相隔一米时的信号强度；
[0034]n:环境衰减因子。
[0035]所述定位解算是通过所述定位平台筛选接收的定位基站蓝牙报文的信号强度值RSSI最强的信号RSSI
max
＝max(RSSI1，RSSI2，RSSI3，...)解算定位终端位置。
[0036]一种物资定位系统，包括：定位基站、定位终端、定位平台，其特征在于，所述定位基站、定位终端、定位平台被配置为执行以下步骤：
[0037]S1：定位平台记录定位基站的物理位置与定位基站的类型信息；
[0038]S2：所述定位基站以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文；所述蓝牙报文携带有所述定位基站的第一标识信息与定位基站的类型信息；
[0039]S3：当所述定位终端处于与所述定位基站有效的通信范围时，定位终端的第三蓝牙模块接收所述定位基站发出的蓝牙报文，并传送给第一处理器对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种物资定位方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：定位平台(30)记录定位基站(10)的物理位置与定位基站(10)的类型信息；S2：所述定位基站(10)以设定的时间或设定的信号频率发送蓝牙报文；所述蓝牙报文携带有所述定位基站(10)的第一标识信息与定位基站(10)的类型信息；S3：当所述定位终端(20)处于与所述定位基站(10)有效的通信范围时，定位终端(20)的第三蓝牙模块(32)接收所述定位基站(10)发出的蓝牙报文，并传送给第一处理器(35)对蓝牙报文进行解析并记录蓝牙报文信息与蓝牙报文信号的强度值；S4：所述定位终端(20)靠近所述物资(40)并以非接触的方式获取物资信息，所述定位终端(20)将物资信息、定位基站(10)的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端(20)的第二标识信息进行合并发送到定位平台(30)；S5：所述定位平台(30)接收所述定位终端(20)发送的物资信息、定位基站(10)的第一标识信息、所述蓝牙报文信息、蓝牙报文信号的强度值以及定位终端(20)的第二标识信息；并将所述物资信息与所述定位终端(20)的第二标识信息进行绑定；S6：所述定位平台(30)通过搜索第一标识信息及接收的蓝牙报文信息和蓝牙报文信号的强度值对定位终端(20)进行定位解算，得到的定位终端(20)的位置信息，所述定位终端(20)的位置信息与所述第二标识信息对应；S7：所述定位平台(30)生成带有定位终端(20)的位置信息与物资信息的物资(40)盘点信息。2.根据权利要求1所述的一种物资定位方法，其特征在于，所述定位基站(10)的类型信息可以是iBeacon基站信息、蓝牙网关定位基站信息、AoD定位基站信息；把相同定位基站(10)的类型在一个物理区域内划分成一个Group，所述Group分为iBeacon定位的Group、蓝牙网关定位的Group，AoD定位的Group；所述定位平台(30)根据本次收集的定位基站(10)的类型信息和数量，或结合上一次定位结果选择Group，并选择对应的算法和定位基站报文信息进行定位解算。3.根据权利要求1所述的一种物资定位方法，其特征在于，所述定位解算是通过所述定位平台(30)接收所述蓝牙报文，获取IQ数据，所述蓝牙报文含有CTE信息，通过算法得到相位差和角度信息解算定位终端位置；通过不同的来波方向会产生不同的相位差异，利用相位差异，通过采用双极化天线和极化MUSIC算法求解AoA/AoD的θ，计算公式如下：G＝a_p'*(Vn*Vn')*a_p其中Vn为噪声子空间，a_p为带有极化信息的空间导向矢量。再通过对G的实数求倒数后进行峰值矩阵的峰值搜索，搜寻最合适的待求的AoA/AoD角度θ。4.根据权利要求1所述的一种物资定位方法，其特征在于，所述定位解算是通过所述定位平台(30)接收至少3台定位基站(10)的蓝牙报文信号的强度值，获取定位基站(10)的信号强度值RSSI，所述定位平台(30)将信号强度值RSSI换算成距离值解算定位终端位置；RSSI换算距离公式：d＝10^(abs(rssi)
‑
a)/(10*n)d:拟合得到的估计距离；abs():求绝对值；
rssi:信号强度；a:与蓝牙设备相隔一米时的信号强度；n:环境衰减因子。5.根据权利要求1所述的一种物资定位方法，其特征在于，所述定位解算是通过所述定位平台(30)筛选接收的定位基站蓝牙报文的信号强度值RSSI最强的信号RSSI
max
＝max(RSSI1，RSSI2，RSSI3，...)解算定位终端位置。6.一种物资定位系统，包括：定位基站(10)、定位终端(20)、定位平...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晟，郭锋，刘啟瑞，
申请(专利权)人：福建新大陆自动识别技术有限公司，
类型：发明
国别省市：