本發(fā)明直接應用在室內定位與導航技術領域
背景技術:
室內定位技術在智慧城市的建設中越來越重要,目前出現(xiàn)的主要幾種技術包括:WiFi,Zigbee,Bluetooth,RFID,UWB。應該說每種技術都有各自的應用范圍和優(yōu)缺點,沒有一種技術能適合所有的場景。很多情況下,在一個應用場合,需要不同的定位技術相互配合。比如在視距(LOS)非常好的環(huán)境中,利用UWB技術;而在非視距(NLOS)環(huán)境中,可以應用WiFi技術。目前的室內定位系統(tǒng)都是各自開發(fā)的,不能組成融合的網絡,因為定位基站相互之間沒有統(tǒng)一定義的接口,在混合組網方面比較困難。而室內定位終端都是基于某一種模式的,在其它模式下無法使用。比如,基于UWB模式的室內定位終端,在WIFI環(huán)境下就無法使用。同樣,基于RFID模式的室內定位終端,在藍牙模式下也無法使用。室外定位也是如此,或者基于GPS,或者基北斗。目前的室內定位中端在室外不起作用;同樣室外定位中端在室內也不能進行定位。所以,一個適合于多環(huán)境的室內外一體的終端客觀是需要的。
上面所提到的幾種室內定位終端都是單模,不能適合復雜室內的環(huán)境。也不能兼顧室外定位和室內定位兩種完全不同的場景。而本發(fā)明恰恰能彌補這些缺點和不足。利用本發(fā)明的智能室內外定位中端,在室內根據不同的環(huán)境選擇不同的定位模式;在室外自動開啟室外定位模式。這樣定位精度高、定位效率高。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明設計了一種嵌入式智能定位終端,它彌補了現(xiàn)有的定位終端功能單一,不能滿足復雜的環(huán)境,也不具備通信和自動告警功能的不足。能應用在任何場景,不僅滿足了定位需求;同時,還滿足了安全告警和通信功能。
本發(fā)明的內容包括以下三個部分:
一、智能室內外定位終端功能結構
該結構包括模式感知模塊,在不同的環(huán)境自動開啟某個合適的模式,包括室外定位模式;和室內定位的某個模式。
該結構包括室內定位模塊,包含著WIFI,Zigbee,Bluetooth,RFID,UWB這五種定位模塊。
該結構包括室外定位模塊,包含著GPS,Beidou,GPS+Beidou三種室外定位模式。
該結構包括語音模塊,具有語音編解碼功能
該結構包括視頻模塊,具有視頻拍攝和接收功能
該結構包括傳輸模塊:傳輸模式包括,2G/GPRS/3G/4G/5G/NG,低頻,比如433Mhz,325MHz,
該結構包括告警模塊,包括緊急告警、靠近危險區(qū)告警、高空墜落告警、砸倒告警、落水告警。
該結構包括顯示模塊:顯示形式包括,聲音、燈光、震動
該結構包括電源模塊:其功是為各個模塊供電。
二、智能室內外定位終端軟件無線電式硬件結構
該軟件無線電式硬件結構包括天線處理單元
該軟件無線電式硬件結構包括射頻處理單元
該軟件無線電式硬件結構包括物理層軟件處理單元
該軟件無線電式硬件結構包括高層軟件處理單元
該軟件無線電式硬件結構包括應用層軟件處理單元
該軟件無線電式硬件結構包括電源管理理單元
三、智能室內外定位終端軟件無線電式軟件結構
該軟件無線電式軟件結構包括UWB,RFID,Bluetooth,WiFi,Zigbee室內定位軟件
該軟件無線電式軟件結構包括GPS,Beidou室外定位軟件
該軟件無線電式軟件結構包括告警軟件
該軟件無線電式軟件結構包括視頻、通信軟件
該軟件無線電式軟件結構包括傳輸軟件
四、智能室內外定位終芯片插拔式硬件結構
該芯片插拔式硬件結構包括天線處理單元
該芯片插拔式硬件結構包括射頻處理單元
該芯片插拔式硬件結構包括插拔室內定位芯片單元
該芯片插拔式硬件結構包括數據傳輸模式轉換單元
該芯片插拔式硬件結構包括通用有線或無線傳輸介質單元
五、智能室內外定位終端定位模式選擇流程
掃描各制式參考信號
那個模式的參考信號大于設定的閾值就選定該模式定位
選定的是室內定位模式還是室外定位模式
如果選定的是室內定位模式,就在UWB/WIFI/RFID/Zigbee/Bluetooth中選最合適模式進行定位
如果選定的是室外定位模式,就在GPS,Beidou,GPS+Beidou中選最合適一種進行定位
如果選定的是室外定位模式就在GPRS/或3G/4G/5G/NG中選最合適一種進行傳輸
六、室內定位模式轉換
監(jiān)測參考信號強度
1)室內定位基站A模式參考信號強度在T內一直低于某個閾值;2)其他模式也低于另外定義的閾值
如果1)成立并且2)不成立,則開啟室內定位另外的模式
如果1)和2)都成立,則啟動室外定位
如果1)不成立并且2)成立,則維持A模式進行定位
如果衛(wèi)星信號強度不高于某個門限值,則返回到[0043]。
如果衛(wèi)星信號強度高于某個門限值,則開始啟動室外衛(wèi)星定位
七、室外定位模式轉換
監(jiān)測衛(wèi)星參考信號強度
如果衛(wèi)星參考信號強度在T內一直低于設計的閾值就啟動室內定位模式
如果衛(wèi)星參考信號強度在T內不低于設計的閾值則繼續(xù)進行室外定位
附圖說明
圖1是智能室內外定位終端功能結構
圖2是智能室內外軟件無線電式定位終端硬件邏輯結構
圖3是智能室內外軟件無線電式定位終端軟件邏輯結構
圖4是智能室內外定位終端芯片插拔式硬件邏輯結構
圖5是選擇定位模式流程
圖6是室內定位模式轉換
圖7是室外定位模式轉換
具體實施方式
實施例1:UWB+WIFI模式
實施例2:WIFI模式
實施例3:WIFI+Bluetooth模式
實施例4:WIFI+Zigbee模式
實施例5:WIFI+RFID模式
實施例6:WIFI+RFID+UWB模式
實施例7:WIFI+RFID+UWB模式
實施例8:WIFI+RFID+UWB+Bluetooth模式。