藍牙實時動態(tài)定位方法和系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線定位通信技術，特別是涉及基于藍牙標簽的被動定位通信技術。
[0002]背景
隨著社會經(jīng)濟發(fā)展，城市人口暴增，商場、醫(yī)院人滿為患；為提高效率，越來越多的高精設備被使用；為提高設備資源的利用率，常有很多部門共用或借用一臺或多臺設備的情況，經(jīng)歷一段時間后設備往往已不在原位置；經(jīng)常會出現(xiàn)找人、找設備的情況。
[0003]在大型高度自動化的工業(yè)現(xiàn)場實時追求設備和人員的高效管理，隨時掌握設備或人員的動態(tài)并及時調(diào)度尤為必要。
[0004]以上等等都需要一種能實現(xiàn)物品和人員定位追蹤的技術來實現(xiàn)非智能設備和人員的定位系統(tǒng)和方法。
[0005]現(xiàn)有技術的定位方法主要有:RFID射頻識別、超聲波定位、超寬帶UWB定位、WiFi定位和Zigbee定位等，但大多數(shù)的方法都需要專用手持通訊或智能設備，功耗和成本都較大，特別是針對開放的公共場所如醫(yī)院、商場等人口和設備隨機流動的場景都不適用。
[0006]在現(xiàn)有技術中，也有基于藍牙技術的手機定位，比如中國專利申請201210303880.6,201210357161.1,201310638883.4采用固定的藍牙標簽來標定位置并通過已知藍牙標簽的位置來定位移動終端的位置；其藍牙標簽的位置是設定的且是相對靜止的，定位目標是智能終端設備，同時終端具備網(wǎng)絡連接功能，參與了定位的計算與定位數(shù)據(jù)的上傳。該技術不能解決對非智能設備的定位問題。
[0007]中國專利201310058999.0, 201320489790.5公開了一種低功率的定位信標，在該技術中，采用了藍牙信標點來輔助智能設備的定位，該種定位信標的網(wǎng)絡功能只是用來配置信標點的地理位置數(shù)據(jù)，也不能解決對非智能設備的定位問題。
[0008]名詞解釋:
RSS1:是英文“Received Signal Strength Indicator”的縮寫，中文意思是“接收信號的強度指標”;
LQ:是英文“l(fā)ink quality”的縮寫，中文意思是“鏈路質(zhì)量”；
UWB:是英文“Ultra Wide band”的縮寫，中文意思是“超寬帶”；
RFID:是英文“Rad1 Frequency Identificat1n”的縮寫，中文意思是“射頻識別”，又稱“無線射頻識別”，俗稱“電子標簽”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明要解決的技術問題在于避免上述現(xiàn)有技術的不足之處，而提出一種藍牙實時動態(tài)定位方法和系統(tǒng)，利用藍牙協(xié)議組成定位網(wǎng)絡，對攜帶藍牙標簽的非智能設備進行定位，簡化了藍牙基站處理數(shù)據(jù)的方法，提高了定位應用的開放性和便攜性。
[0010]本發(fā)明解決所述技術問題采取的技術方案是:一種藍牙實時動態(tài)定位方法，將各藍牙基站安裝在各自指定的位置；設置主基站和檢測服務器；在所有被定位跟蹤的對象上都安裝藍牙標簽，所述被定位跟蹤的對象包括需要定位跟蹤的設備和/或需要定位跟蹤的人員；在檢測服務器上注冊各藍牙標簽的P_ID號；在檢測服務器上注冊各藍牙基站的編號L_ID和與各該藍牙基站編號L_ID —一對應的藍牙基站的地理位置數(shù)據(jù)L_DATA。
[0011]所述藍牙基站掃描該藍牙基站所管轄區(qū)域內(nèi)的所有藍牙標簽，獲取一個或多個藍牙標簽的P_ID號，以及所述藍牙基站和各該藍牙標簽之間通訊的無線信號電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ ;所述藍牙基站將該藍牙基站編號L_ID，以及獲取的各該藍牙標簽的P_ID號、無線信號電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ，一起打包成數(shù)據(jù)幀，并通過所述藍牙基站上傳到所述主基站。
[0012]所述主基站接收一個或多個藍牙基站上傳的數(shù)據(jù)幀，并將各數(shù)據(jù)幀直接傳輸給所述檢測服務器。
[0013]所述檢測服務器接收所述數(shù)據(jù)幀，獲得各藍牙標簽所在位置的藍牙基站編號L_ID,并與預先設置在該檢測服務器中的各藍牙基站編號L_ID和各藍牙基站的地理位置數(shù)據(jù)L_DATA進行對比，即查詢各藍牙基站的地理位置數(shù)據(jù)庫，從而確定各藍牙標簽所在的藍牙基站的位置；所述檢測服務器再通過接收到的各藍牙標簽的P_ID號、無線信號電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ，計算獲得各藍牙標簽相對于藍牙基站的距離，并綜合該藍牙基站的地理位置信息獲得所述藍牙標簽的具體地理位置信息。
[0014]所述藍牙基站包括控制模塊，以及分別與該控制模塊有線連接的藍牙模塊和第三無線數(shù)據(jù)傳輸模塊。
[0015]所述主基站包括第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和與該第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊有線連接的第一定位數(shù)據(jù)處理模塊。
[0016]所述檢測服務器包括第二數(shù)據(jù)傳輸模塊和與該第二數(shù)據(jù)傳輸模塊有線連接的第二定位數(shù)據(jù)處理模塊。
[0017]所述藍牙基站的藍牙模塊掃描該藍牙基站所管轄區(qū)域內(nèi)的所有藍牙標簽，獲取一個或多個藍牙標簽的P_ID號，以及獲取所述藍牙基站與各該藍牙標簽間通訊的無線信號電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ。
[0018]所述藍牙基站的控制模塊把該藍牙基站編號L_ID，以及獲取的各該藍牙標簽的P_ID號、所述電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ，一起打包成數(shù)據(jù)幀，并將所述數(shù)據(jù)幀通過所述藍牙基站的第三無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送到所述主基站。
[0019]所述主基站的第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊接收一個或多個藍牙基站上傳的所述數(shù)據(jù)幀；所述主基站的第一定位數(shù)據(jù)處理模塊對所述數(shù)據(jù)幀篩選分析處理后將離各藍牙標簽最近的一個或多個藍牙基站所接收到的數(shù)據(jù)幀傳送到所述檢測服務器。
[0020]所述檢測服務器通過所述第二數(shù)據(jù)傳輸模塊接收各數(shù)據(jù)幀，由所述第二定位數(shù)據(jù)處理模塊對各數(shù)據(jù)幀進行分析處理。
[0021]所述藍牙基站的第三無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和主基站的第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊都為2.4G無線模塊或WLAN模塊。
[0022]所述藍牙標簽工作在自動循環(huán)廣播工作模式；該工作模式依次包括以下步驟:(1)廣播；(2)連接并傳輸數(shù)據(jù)；(3)待機；所述自動循環(huán)廣播工作模式的間隔時間在20ms到10s之間。
[0023]所述藍牙基站工作在循環(huán)工作模式，該循環(huán)工作模式依次包括以下步驟:(1)藍牙掃描；(2)藍牙發(fā)現(xiàn)；(3)藍牙連接；(4)數(shù)據(jù)傳輸；在所述藍牙掃描之前，接收由所述主基站發(fā)出的開始藍牙掃描命令后才啟動藍牙掃描。
[0024]所述藍牙基站上傳所述數(shù)據(jù)幀之前，接收由所述主基站發(fā)出的數(shù)據(jù)幀傳輸命令后才啟動所述數(shù)據(jù)幀的傳輸。
[0025]一種藍牙實時動態(tài)定位系統(tǒng)，包括:設置在定位跟蹤對象上的藍牙標簽和設置在各指定位置的藍牙基站，以及設置在控制或管理中心的主基站和檢測服務器。
[0026]所述藍牙基站掃描該藍牙基站所管轄區(qū)域內(nèi)的所有藍牙標簽，獲取一個或多個藍牙標簽的P_ID號，以及獲取所述藍牙基站與各該藍牙標簽間通訊的無線信號電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ。
[0027]所述藍牙基站把該藍牙基站編號L_ID，以及獲取的各該藍牙標簽的P_ID號、所述電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ，一起打包成數(shù)據(jù)幀，并將所述數(shù)據(jù)幀通過所述藍牙基站傳送到所述主基站；所述主基站接收一個或多個藍牙基站上傳的所述數(shù)據(jù)幀，并將各該數(shù)據(jù)幀傳送到所述檢測服務器。
[0028]所述檢測服務器接收所述數(shù)據(jù)幀；所述檢測服務器通過所述數(shù)據(jù)幀獲得各藍牙標簽所在位置的藍牙基站編號L_ID，并與預先設置在該檢測服務器中的各藍牙基站編號L_ID和各藍牙基站的地理位置數(shù)據(jù)L_DATA進行對比，即查詢各藍牙基站的地理位置數(shù)據(jù)庫，從而確定各藍牙標簽所在的藍牙基站的位置。
[0029]所述檢測服務器再通過接收到的各藍牙標簽的P_ID號、無線信號電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ，計算獲得各藍牙標簽相對各藍牙基站的具體位置，并綜合藍牙基站的地理位置信息獲得各藍牙標簽的地理位置信息。
[0030]所述藍牙基站包括控制模塊，以及分別與該控制模塊有線連接的藍牙模塊和第三無線數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述主基站包括第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和與該第一無線數(shù)據(jù)傳輸模塊有線連接的第一定位數(shù)據(jù)處理模塊；所述檢測服務器包括第二數(shù)據(jù)傳輸模塊和與該第二數(shù)據(jù)傳輸模塊有線連接的第二定位數(shù)據(jù)處理模塊。
[0031]所述藍牙基站的藍牙模塊掃描該藍牙基站所管轄區(qū)域內(nèi)的所有藍牙標簽，獲取一個或多個藍牙標簽的P_ID號，以及獲取所述藍牙基站與各該藍牙標簽間通訊的無線信號電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ ;所述藍牙基站的控制模塊把該藍牙基站編號1^_10，以及獲取的各該藍牙標簽的P_ID號、所述電場強度值RSSI和鏈路質(zhì)量值LQ，一起打包成數(shù)據(jù)幀，并將所述數(shù)據(jù)幀通過所述藍牙基站的第三無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳送