基于蓝牙网关的室内定位系统及方法与流程

本发明涉及室内定位技术领域，具体涉及一种基于蓝牙网关的室内定位系统及方法。

背景技术：

目前，gps导航极大地方便了人们的出行，gps导航通过地图引擎可以建立人和建筑物、道路的坐标关系。但是，gps导航精度有限，地图描述不够精细，不能在室内应用。城市中大型的公共场所，比如学校，超市，步行街，博物馆，医院等，无法对室内人员进行定位，也不能实现室内路线的规划导航。

公开号为cn106412838a的中国专利文献公开了一种基于统计匹配的蓝牙室内定位方法，该方法包括：定位区域的划分，将室内空间区域按设定规则平均划分成多个小正方形区域；蓝牙强度统计，统计在每个小正方形区域附近的蓝牙信号强度范围；手机终端的匹配定位，手机终端通过接收的蓝牙信号强度来匹配所统计的蓝牙信号强度范围，以此定出所在区域，实现定位。本专利文献公开的技术方案虽能实现室内定位，但其定位坐标只能精确到小正方形区域，其定位精度较低。

公开号为cn106028441a的中国专利文献公开了一种室内定位系统和方法，室内定位方法包括：蓝牙通信设备，用于发送标识信息，所述标识信息与蓝牙通信设备所在位置信息对应；服务器，用于存储电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息、以及根据移动端发送的蓝牙通信设备的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备所在位置信息推送至移动端；移动端，用于获取蓝牙通信设备发送的标识信息及其对应的信号强度，以及用于根据信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端所在位置。本专利文献公开的技术方案虽能实现室内定位，但其定位精度较低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于蓝牙网关的室内定位系统及方法，用以解决室内定位精度较低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于蓝牙网关的室内定位系统，包括服务器、蓝牙设备和至少三个蓝牙网关，其特征在于，蓝牙网关分散布置于室内的固定位置，蓝牙网关包括数据预处理器、信号采集单元、数据缓存单元和网络接口单元，数据预处理器分别与信号采集单元、数据缓存单元和网络接口单元信号连接，信号采集单元与蓝牙设备信号连接，网络接口单元与服务器信号连接。

进一步的，所述基于蓝牙网关的室内定位系统还包括智能终端，服务器与智能终端信号连接。

进一步的，所述智能终端为智能手机。

进一步的，所述智能终端为电脑。

进一步的，所述蓝牙设备为具有蓝牙模块的智能手环。

进一步的，网络接口单元与服务器经互联网信号连接。

进一步的，所述服务器为云服务器。

本发明还提供一种基于蓝牙网关的室内定位方法，应用上述的基于蓝牙网关的室内定位系统，所述定位方法包括如下步骤：

步骤一、至少三个蓝牙网关采集蓝牙设备的广播数据包，每个蓝牙网关从广播数据包中提取蓝牙设备唯一的物理地址，每个蓝牙网关计算采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值；

步骤二、每个蓝牙网关将数据发送至服务器，数据包括蓝牙设备唯一的物理地址和采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值；

步骤三、服务器根据至少三个采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值并根据发送来数据的蓝牙网关的固定坐标，计算蓝牙设备的坐标。

进一步的，基于蓝牙网关的室内定位系统还包括智能终端，服务器与智能终端信号连接，在步骤三之后还包括如下步骤：服务器将矢量地图和蓝牙设备的坐标发送至智能终端，智能终端显示矢量地图，矢量地图上显示蓝牙设备的坐标位置。

进一步的，在步骤一和步骤二之间还包括如下步骤：每个蓝牙网关的信号数据预处理器判断蓝牙设备的通讯质量，若通讯质量高，继续步骤二，若通讯质量低，则不继续步骤二。

本发明具有如下优点：

1、本发明的基于蓝牙网关的室内定位系统，可精确地确定室内蓝牙设备的位置，以实现室内路线的规划导航。

2、本发明的基于蓝牙网关的室内定位方法，可实现对室内蓝牙设备的精确定位。

附图说明

图1为实施例1中基于蓝牙网关的室内定位系统的结构示意图。

图2为实施例2中基于蓝牙网关的室内定位系统的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种基于蓝牙网关的室内定位系统，包括服务器、低功耗蓝牙设备和至少三个云蓝牙网关。云蓝牙网关分散地布置于室内的固定位置，以为确定每个云蓝牙网关的坐标，为后续计算低功耗蓝牙设备的坐标提供基础坐标数据。每个云蓝牙网关均包括信号数据预处理器、信号采集单元、数据缓存单元和网络接口单元，数据预处理器分别与信号采集单元、数据缓存单元和网络接口单元信号连接，信号采集单元与蓝牙设备信号连接，网络接口单元经互联网与服务器信号连接。服务器经互联网与智能终端信号连接。本实施例中的服务器采用云服务器，本实施例中的智能终端采用智能手机。低功耗蓝牙设备(比如用户佩戴的蓝牙手环)在工作状态下，除了向相关智能设备(比如用户的智能手机)发送监测数据等有用信息之外，其还会周期性向外广播设备信息(广播数据包)，这部分信息对客户没有利用价值。但是，云蓝牙网关可以采集广播数据包以精确地确定室内蓝牙设备的位置，以实现室内路线的规划导航。

本实施例还提供一种基于蓝牙网关的室内定位方法，应用上述的基于蓝牙网关的室内定位系统，包括如下步骤：

步骤一、至少三个蓝牙网关采集蓝牙设备的广播数据包，每个蓝牙网关从广播数据包中提取蓝牙设备唯一的物理地址，每个蓝牙网关计算采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值。

步骤二、每个蓝牙网关的信号数据预处理器判断蓝牙设备的通讯质量，若通讯质量高，继续下一步骤，若通讯质量低，则不继续下一步骤，以防止服务器误判断。

步骤三、每个蓝牙网关经互联网将数据发送至服务器，数据包括蓝牙设备唯一的物理地址和采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值。

步骤四、服务器根据至少三个采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值并根据发送来数据的蓝牙网关的固定坐标，计算蓝牙设备的坐标。通过一个蓝牙网关可以获取蓝牙设备所处的位置区域，通过至少3个蓝牙网关就可以计算出蓝牙设备的坐标。形象地，以蓝牙网关为圆心，根据“采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值”，以强度值的大小对应蓝牙设备距离蓝牙网关的距离远近，不同的强度值对应距离圆心不同距离的同心圆。至少三个采集蓝牙设备的广播数据包信号的强度值就可以确定蓝牙设备距离三个中任一个蓝牙网关的距离，再根据任一个蓝牙网关的固定坐标，就可以确定蓝牙设备的具体坐标。

步骤五、服务器将矢量地图和蓝牙设备的坐标发送至智能终端，智能终端显示矢量地图，矢量地图上显示蓝牙设备的坐标位置。通过矢量地图，用户可以很清楚的知道自己的地理位置信息，规划路线导航。商家可以监控用户的地理位置，知道哪些店面哪些活动可以吸引人流量，也可以通过服务器向用户推送消息。

实施例2

如图2所示，本实施例与实施例1的区别之处在于，本实施例中的智能终端包括智能手机和电脑，蓝牙设备具体为具有蓝牙模块的智能手环。幼儿园的儿童佩戴智能手环，通过基于蓝牙网关的室内定位系统对智能手环进行精确定位，园方可以通过电脑端查看儿童的位置以进行管理，家长也可以通过手机app端查看儿童的位置。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。