蓝牙实时动态定位方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线定位通信技术，特别是涉及基于蓝牙标签的被动定位通信技术。
[0002]背景
随着社会经济发展，城市人口暴增，商场、医院人满为患；为提高效率，越来越多的高精设备被使用；为提高设备资源的利用率，常有很多部门共用或借用一台或多台设备的情况，经历一段时间后设备往往已不在原位置；经常会出现找人、找设备的情况。
[0003]在大型高度自动化的工业现场实时追求设备和人员的高效管理，随时掌握设备或人员的动态并及时调度尤为必要。
[0004]以上等等都需要一种能实现物品和人员定位追踪的技术来实现非智能设备和人员的定位系统和方法。
[0005]现有技术的定位方法主要有:RFID射频识别、超声波定位、超宽带UWB定位、WiFi定位和Zigbee定位等，但大多数的方法都需要专用手持通讯或智能设备，功耗和成本都较大，特别是针对开放的公共场所如医院、商场等人口和设备随机流动的场景都不适用。
[0006]在现有技术中，也有基于蓝牙技术的手机定位，比如中国专利申请201210303880.6,201210357161.1,201310638883.4采用固定的蓝牙标签来标定位置并通过已知蓝牙标签的位置来定位移动终端的位置；其蓝牙标签的位置是设定的且是相对静止的，定位目标是智能终端设备，同时终端具备网络连接功能，参与了定位的计算与定位数据的上传。该技术不能解决对非智能设备的定位问题。
[0007]中国专利201310058999.0, 201320489790.5公开了一种低功率的定位信标，在该技术中，采用了蓝牙信标点来辅助智能设备的定位，该种定位信标的网络功能只是用来配置信标点的地理位置数据，也不能解决对非智能设备的定位问题。
[0008]名词解释:
RSS1:是英文“Received Signal Strength Indicator”的缩写，中文意思是“接收信号的强度指标”;
LQ:是英文“link quality”的缩写，中文意思是“链路质量”；
UWB:是英文“Ultra Wide band”的缩写，中文意思是“超宽带”；
RFID:是英文“Rad1 Frequency Identificat1n”的缩写，中文意思是“射频识别”，又称“无线射频识别”，俗称“电子标签”。
【发明内容】
[0009]本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处，而提出一种蓝牙实时动态定位方法和系统，利用蓝牙协议组成定位网络，对携带蓝牙标签的非智能设备进行定位，简化了蓝牙基站处理数据的方法，提高了定位应用的开放性和便携性。
[0010]本发明解决所述技术问题采取的技术方案是:一种蓝牙实时动态定位方法，将各蓝牙基站安装在各自指定的位置；设置主基站和检测服务器；在所有被定位跟踪的对象上都安装蓝牙标签，所述被定位跟踪的对象包括需要定位跟踪的设备和/或需要定位跟踪的人员；在检测服务器上注册各蓝牙标签的P_ID号；在检测服务器上注册各蓝牙基站的编号L_ID和与各该蓝牙基站编号L_ID —一对应的蓝牙基站的地理位置数据L_DATA。
[0011]所述蓝牙基站扫描该蓝牙基站所管辖区域内的所有蓝牙标签，获取一个或多个蓝牙标签的P_ID号，以及所述蓝牙基站和各该蓝牙标签之间通讯的无线信号电场强度值RSSI和链路质量值LQ ;所述蓝牙基站将该蓝牙基站编号L_ID，以及获取的各该蓝牙标签的P_ID号、无线信号电场强度值RSSI和链路质量值LQ，一起打包成数据帧，并通过所述蓝牙基站上传到所述主基站。
[0012]所述主基站接收一个或多个蓝牙基站上传的数据帧，并将各数据帧直接传输给所述检测服务器。
[0013]所述检测服务器接收所述数据帧，获得各蓝牙标签所在位置的蓝牙基站编号L_ID,并与预先设置在该检测服务器中的各蓝牙基站编号L_ID和各蓝牙基站的地理位置数据L_DATA进行对比，即查询各蓝牙基站的地理位置数据库，从而确定各蓝牙标签所在的蓝牙基站的位置；所述检测服务器再通过接收到的各蓝牙标签的P_ID号、无线信号电场强度值RSSI和链路质量值LQ，计算获得各蓝牙标签相对于蓝牙基站的距离，并综合该蓝牙基站的地理位置信息获得所述蓝牙标签的具体地理位置信息。
[0014]所述蓝牙基站包括控制模块，以及分别与该控制模块有线连接的蓝牙模块和第三无线数据传输模块。
[0015]所述主基站包括第一无线数据传输模块和与该第一无线数据传输模块有线连接的第一定位数据处理模块。
[0016]所述检测服务器包括第二数据传输模块和与该第二数据传输模块有线连接的第二定位数据处理模块。
[0017]所述蓝牙基站的蓝牙模块扫描该蓝牙基站所管辖区域内的所有蓝牙标签，获取一个或多个蓝牙标签的P_ID号，以及获取所述蓝牙基站与各该蓝牙标签间通讯的无线信号电场强度值RSSI和链路质量值LQ。
[0018]所述蓝牙基站的控制模块把该蓝牙基站编号L_ID，以及获取的各该蓝牙标签的P_ID号、所述电场强度值RSSI和链路质量值LQ，一起打包成数据帧，并将所述数据帧通过所述蓝牙基站的第三无线数据传输模块传送到所述主基站。
[0019]所述主基站的第一无线数据传输模块接收一个或多个蓝牙基站上传的所述数据帧；所述主基站的第一定位数据处理模块对所述数据帧筛选分析处理后将离各蓝牙标签最近的一个或多个蓝牙基站所接收到的数据帧传送到所述检测服务器。
[0020]所述检测服务器通过所述第二数据传输模块接收各数据帧，由所述第二定位数据处理模块对各数据帧进行分析处理。
[0021]所述蓝牙基站的第三无线数据传输模块和主基站的第一无线数据传输模块都为2.4G无线模块或WLAN模块。
[0022]所述蓝牙标签工作在自动循环广播工作模式；该工作模式依次包括以下步骤:(1)广播；(2)连接并传输数据；(3)待机；所述自动循环广播工作模式的间隔时间在20ms到10s之间。
[0023]所述蓝牙基站工作在循环工作模式，该循环工作模式依次包括以下步骤:(1)蓝牙扫描；(2)蓝牙发现；(3)蓝牙连接；(4)数据传输；在所述蓝牙扫描之前，接收由所述主基站发出的开始蓝牙扫描命令后才启动蓝牙扫描。
[0024]所述蓝牙基站上传所述数据帧之前，接收由所述主基站发出的数据帧传输命令后才启动所述数据帧的传输。
[0025]一种蓝牙实时动态定位系统，包括:设置在定位跟踪对象上的蓝牙标签和设置在各指定位置的蓝牙基站，以及设置在控制或管理中心的主基站和检测服务器。
[0026]所述蓝牙基站扫描该蓝牙基站所管辖区域内的所有蓝牙标签，获取一个或多个蓝牙标签的P_ID号，以及获取所述蓝牙基站与各该蓝牙标签间通讯的无线信号电场强度值RSSI和链路质量值LQ。
[0027]所述蓝牙基站把该蓝牙基站编号L_ID，以及获取的各该蓝牙标签的P_ID号、所述电场强度值RSSI和链路质量值LQ，一起打包成数据帧，并将所述数据帧通过所述蓝牙基站传送到所述主基站；所述主基站接收一个或多个蓝牙基站上传的所述数据帧，并将各该数据帧传送到所述检测服务器。
[0028]所述检测服务器接收所述数据帧；所述检测服务器通过所述数据帧获得各蓝牙标签所在位置的蓝牙基站编号L_ID，并与预先设置在该检测服务器中的各蓝牙基站编号L_ID和各蓝牙基站的地理位置数据L_DATA进行对比，即查询各蓝牙基站的地理位置数据库，从而确定各蓝牙标签所在的蓝牙基站的位置。
[0029]所述检测服务器再通过接收到的各蓝牙标签的P_ID号、无线信号电场强度值RSSI和链路质量值LQ，计算获得各蓝牙标签相对各蓝牙基站的具体位置，并综合蓝牙基站的地理位置信息获得各蓝牙标签的地理位置信息。
[0030]所述蓝牙基站包括控制模块，以及分别与该控制模块有线连接的蓝牙模块和第三无线数据传输模块；所述主基站包括第一无线数据传输模块和与该第一无线数据传输模块有线连接的第一定位数据处理模块；所述检测服务器包括第二数据传输模块和与该第二数据传输模块有线连接的第二定位数据处理模块。
[0031]所述蓝牙基站的蓝牙模块扫描该蓝牙基站所管辖区域内的所有蓝牙标签，获取一个或多个蓝牙标签的P_ID号，以及获取所述蓝牙基站与各该蓝牙标签间通讯的无线信号电场强度值RSSI和链路质量值LQ ;所述蓝牙基站的控制模块把该蓝牙基站编号1^_10，以及获取的各该蓝牙标签的P_ID号、所述电场强度值RSSI和链路质量值LQ，一起打包成数据帧，并将所述数据帧通过所述蓝牙基站的第三无线数据传输模块传送