本发明涉及的是信息技术领域，特别是涉及一种追踪定位监控方法及智能穿戴装置、定位器、服务器。
背景技术：
定位监控在商业中的利润被传统的国外用GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯，GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTEM，全球卫星导航系统)等室外定位系统的核心技术所垄断，我国政府大力提倡发展国有的BDS(BeiDouNavigationSatelliteSystem，中国北斗卫星导航系统)定位技术，尤其是在敏感领域更是不可或缺的。目前在室内的定位与监控技术也越来越受到重视，但这两种定位技术往往是单独运行在一个系统之中，其各自的优势没有得到很好地发挥。
传统的GPS、格洛纳斯卫星定位技术往往应用与室外，一旦在室内环境下，例如隧道、涵洞、地下车库等等，其定位手段则完全得不到实现，而室内的定位技术其定位范围受到限制，没室外定位技术那样有很宽广自由的定位范围，出现了定位失败的情况，特定的环境下定位不准确等。
目前，室内定位技术有Wi-Fi室内定位、蓝牙室内定位、超宽带(UWB)室内定位等多种技术。然而，室内室内定位技术推广的最大困难在于，需要建设大量的固定通讯基站(定位节点)。因此高昂的成本阻碍了室内定位技术的推广。
ZigBee是一种新兴的短距离、低速率无线网络技术，这些传感器只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个节点传到另一个节点，作为一个低功耗和低成本的通信系统，ZigBee的工作效率非常高。
技术实现要素：
为了克服上述缺陷本发明提供的技术方案如下：
一种基于智能穿戴装置的追踪定位监控方法，包括步骤：S11检查智能穿戴装置的ZigBee网络的连接状态；S21当智能穿戴装置与ZigBee网络连接成功时，获取分别来自至少三个可连接的ZigBee节点的信号强度；S31读取RFID中的身份识别信息，将所述身份识别信息及所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度使用ZigBee网络发送给追踪定位监控服务器；S41根据所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度，以及ZigBee网络中的至少三个预设的固定ZigBee节点的位置，获取智能穿戴装置的当前位置信息；S50根据所述身份识别信息及所述当前位置信息，建立追踪定位监控数据库。
进一步，还包括步骤S60根据特定目标的RFID身份识别信息，在追踪定位监控数据库中获取特定目标的位置信息。
本专利实现了在ZigBee网络覆盖环境区域内对特定目标的追踪定位，解决了室内定位需要建设大量的固定定位节点导致的高昂成本的问题，提供了一种便于布设成本低廉的室内定位方案。
本发明还提供一种追踪定位监控的方法，包括步骤：S11检查智能穿戴装置的ZigBee网络的连接状态；S21当智能穿戴装置与ZigBee网络连接成功时，获取分别来自至少三个可连接的ZigBee节点的信号强度；S31读取RFID中的身份识别信息，将所述身份识别信息及所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度使用ZigBee网络发送给追踪定位监控服务器；S41根据所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度，以及ZigBee网络中的至少三个预设的固定ZigBee节点的位置，获取智能穿戴装置的当前位置信息；S12当智能穿戴装置与ZigBee网络连接失败时，开启卫星定位模块，检查智能穿戴装置的卫星定位状态；S22当智能穿戴装置卫星定位成功时，通过卫星定位获取智能穿戴装置的当前位置信息；S32读取RFID中的身份识别信息，将所述身份识别信息及所述卫星定位当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器；S50根据所述身份识别信息及所述当前位置信息，建立追踪定位监控数据库。
进一步，所述卫星定位是GPS、BDS、和/或GLONASS定位。
进一步，还包括步骤S60根据特定目标的RFID身份识别信息，在追踪定位监控数据库中获取特定目标的位置信息。
本专利进一步将ZigBee定位与卫星定位结合，有效解决了ZigBee网络覆盖环境区域外对特定目标的追踪定位。
本发明还提供一种追踪定位监控的方法，包括步骤：S11检查智能穿戴装置的ZigBee网络的连接状态；S21当智能穿戴装置与ZigBee网络连接成功时，获取分别来自至少三个可连接的ZigBee节点的信号强度；S31读取RFID中的身份识别信息，将所述身份识别信息及所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度使用ZigBee网络发送给追踪定位监控服务器；S41根据所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度，以及ZigBee网络中的至少三个预设的固定ZigBee节点的位置，获取智能穿戴装置的当前位置信息；S12当智能穿戴装置与ZigBee网络连接失败时，开启卫星定位模块，检查智能穿戴装置的卫星定位状态；S22当智能穿戴装置卫星定位成功时，通过卫星定位获取智能穿戴装置的当前位置信息；S32读取RFID中的身份识别信息，将所述身份识别信息及所述卫星定位当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器；S23当智能穿戴装置卫星定位失败时，通过RFID定位直接获取智能穿戴装置的身份识别信息、当前位置信息；S33将所述身份识别信息及所述当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器；S50根据所述身份识别信息及所述当前位置信息，建立追踪定位监控数据库。
进一步，还包括步骤S60根据特定目标的RFID身份识别信息，在追踪定位监控数据库中获取特定目标的位置信息。
本专利进一步将RFID定位结合，有效解决了ZigBee网络、卫星定位网络覆盖环境区域外对特定目标的追踪定位。
本发明还提供一种智能穿戴装置，包括：ZigBee网络模块、RFID识别模块、以及与所述ZigBee网络模块、所述RFID识别模块分别电连接的追踪定位控制模块；其中：所述追踪定位控制模块控制所述ZigBee网络模块，检查ZigBee网络的连接状态，并当ZigBee网络连接成功时，获取分别来自各个可连接的ZigBee节点的信号强度；所述追踪定位控制模块并控制所述RFID识别模块，读取所述智能穿戴装置的RFID中的身份识别信息；所述追踪定位控制模块并控制所述ZigBee网络模块，将所述RFID身份识别信息及所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度使用ZigBee网络发送给追踪定位监控服务器。
进一步，本发明的智能穿戴装置还包括：与所述追踪定位控制模块电连接的卫星定位模块、以及与所述追踪定位控制模块电连接的移动通讯网络模块；其中：所述追踪定位控制模块当ZigBee网络连接失败时，开启所述卫星定位模块，检查卫星定位状态，并当卫星定位成功时，通过卫星定位获取智能穿戴装置的当前位置信息；所述追踪定位控制模块并控制所述移动通讯网络模块，将前述RFID身份识别信息及所述卫星定位当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器。
进一步，所述卫星定位模块还包括GPS定位子模块、BDS定位子模块、和/或GLONASS定位子模块。
本发明还提供一种便携RFID定位器，包括：RFID识别模块，读取所述智能穿戴装置的RFID中的身份识别信息；RFID定位模块，与所述RFID识别模块电连接，通过RFID定位直接获取智能穿戴装置的当前位置信息；移动通讯网络模块，与所述RFID识别模块、所述RFID定位模块分别电连接，将所述RFID身份识别信息及所述RFID定位当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器。
本发明还提供一种追踪定位监控服务器，包括：网络模块，接收所述智能终端的身份识别信息及各个可连接的ZigBee节点的信号强度、卫星定位当前位置信息、或RFID定位当前位置信息；ZigBee定位模块，与所述网络模块电连接，当所述网络模块接收到各个可连接的ZigBee节点的信号强度时，根据所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度，以及ZigBee网络中的至少三个预设的固定ZigBee节点的位置，获取智能穿戴装置的ZigBee定位当前位置信息；追踪定位监控数据库模块，与所述网络模块、所述ZigBee定位模块分别电连接，根据所述身份识别信息及所述当前位置信息，建立追踪定位监控数据库。
与现有技术相比，本发明的整个系统的成本非常低，但系统功能强大，网络牢固，功耗低。而且对目标在特定区域的监控可以节省很多人力和财力，在ZigBee有效覆盖区域的特定室内监控环境下对特定目标进行定位监控。同时一旦特定目标离开特定的区域则同样有卫星定位模块启动结合移动通信网络方式进行追踪，一旦卫星定位也失效追踪人员就可以使用RFID定位器则可以精确的定位到目标所在的室内环境下的区域。
所以本设计思想是集卫星室外定位监控技术与RFID身份识别技术与ZigBee网络一体化的联合定位监控系统，这样不管是是室内还是室外都可以达到对特定目标的有效监控。所以本发明实现了对特定的监控目标的实时、无死角的全天候定位监控。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种追踪定位监控的方法及其装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一个实施例的追踪定位监控方法的流程图；
图2是本发明另一个实施例的追踪定位监控方法的流程图；
图3是本发明又一个实施例的追踪定位监控方法的流程图；
图4是本发明一个实施例的智能穿戴装置的组成示意图；
图5是本发明一个实例的追踪定位监控方法软件设计框图。
附图标号说明：
追踪定位控制模块10、RFID识别模块20、ZigBee网络模块30、移动通讯网络模块40、卫星定位模块50、GPS定位子模块51、BDS定位子模块52、GLONASS定位子模块53。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
在本发明使用三种定位方式，可以称为混合型定位方法：在室内环境下，在ZigBee组建的网状网覆盖的范围内使用RFID定位技术，这样可以很好地节约监控系统成本和能源，而且可以很精确的实现对特定目标的定位监控；一旦目标脱离了ZigBee网络所覆盖的有效范围内，则便携式定位环会自动启动BDS室外定位系统，而且还可以精确的把定位信息通过GPRS发送到定位监控的终端系统中，于此同时在网关控制设备上有备用电源和数据存储模块，可以更进一步的保证信息能够传输到PC定位监控端，比如近期的犯人越狱对于短时间内再次追踪抓捕工作非常有利，或者贵重的物品稀奇设备等等都可以达到室内室外全方位的定位监控。
图1是本发明一个实施例追踪定位监控的方法示意图。如图1所示一种追踪定位监控的方法，包括步骤：S11检查智能穿戴装置的ZigBee网络的连接状态；S21当智能穿戴装置与ZigBee网络连接成功时，获取分别来自至少三个可连接的ZigBee节点的信号强度；S31读取RFID中的身份识别信息，将所述身份识别信息及所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度使用ZigBee网络发送给追踪定位监控服务器；S41根据所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度，以及ZigBee网络中的至少三个预设的固定ZigBee节点的位置，获取智能穿戴装置的当前位置信息；S50根据所述身份识别信息及所述当前位置信息，建立追踪定位监控数据库。
优选的，还可以包括步骤S60根据特定目标的RFID身份识别信息，在追踪定位监控数据库中获取特定目标的位置信息。
具体的，在本实施例中，对于特定目标的追踪包括犯人、从事特殊岗位的人、动物、以及物品等；使用范围比较广。
具体的，在ZigBee网络覆盖区域环境监测内可以通过Zigbee通信技术实现对特定目标的获取(ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，又称紫蜂协议；据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术)，ZigBee网络中，通过分别来自至少三个可连接的ZigBee节点的信号强度可以使用三角法计算出待测节点的位置。其中，至少三个可连接节点应当不在同一直线上。在ZigBee网络，应当有至少三个不在同一直线上的预设固定ZigBee节点的位置。这样，就可以通过这三个预设的固定ZigBee节点的位置计算出领近固定ZigBee节点的其他移动ZigBee节点的位置。而后，将这些计算出的移动ZigBee节点的位置存入追踪定位监控服务器，就可以进一步计算邻近这些已经计算出位置的移动ZigBee节点的其他移动ZigBee节点的位置。通过多次计算，ZigBee网络中的所有节点都可以计算出位置。
参考图2，本发明还提供另一个实施例的追踪定位监控的方法，除了包括与上述实施例相同的步骤，此处不再详细复述。此外，还包括步骤：S12当智能穿戴装置与ZigBee网络连接失败时，开启卫星定位模块，检查智能穿戴装置的卫星定位状态；S22当智能穿戴装置卫星定位成功时，通过卫星定位获取智能穿戴装置的当前位置信息；S32读取RFID中的身份识别信息，将所述身份识别信息及所述卫星定位当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器。
可选的，所述卫星定位是GPS定位、BDS定位、和/或GLONASS定位。具体的，本实施例主要完成了当ZigBee网络覆盖区域内获取失败，开启卫星定位系统，同样是对特定目标信息的获取，实施定位跟踪。GPS定位系统是指全球定位系统(GlobalPositioningSystem)；BDS定位系统是指，中国北斗卫星导航系统(BeiDouNavigationSatelliteSystem)，是中国自行研制的全球卫星导航系统。GLONASS定位系统是指格洛纳斯(GLOBALNAVIGATIONSATELLITESYSTEM)全球卫星导航系统。
具体的，本实施例完成了在卫星定位环境下获取到的特定目标信息进行转发，其转发是由由SIM卡通过GPRS转发至综合网关控制器。
参考图3，本发明还提供又一个实施例的追踪定位监控的方法，除了包括与上述实施例相同的步骤，此处不再详细复述。此外，还包括步骤：S23当智能穿戴装置卫星定位失败时，通过RFID定位直接获取智能穿戴装置的身份识别信息、当前位置信息；S33将所述身份识别信息及所述当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器。
进一步，还包括步骤当特定目标超过卫星监控的范围时，开启报警机制。
具体的，当获取特定位置信息在卫星监控的范围失败时，则开启报警，提醒监控设备，监测失败或者超出卫星定位范围。
同时，当定位环境下获取特定目标的位置信息失败，启用便携式RFID阅读终端获取便携式RFID阅读终端；接收特定目标位置信息。
具体的，在ZigBee网络覆盖区域和在卫星定位环境下对特定目标信息的获取全部失败，开启便携式RFID阅读终端获取便携式RFID阅读终端，获取特定目标的位置信息，无需转发直接将信息发送至综合网关控制器。
具体的，以上实施例中完成三种子系统的追踪方法，可以成为混合型追踪定位方法，对其特定目标位置信息的获取，识别，以及将信息发送至综合网关控制器，最后发送至PC监控服务器。服务器监控就是指将远程服务器运行数据通过各种方式记录下来，并在需要时可以随时按照身份信息调用监控记录进行查看。
在整个监控系统网络的建设方面是本设计的重中之重，考虑到是不同通信协议之间的信息交换，所以要设计适合本系统的通信协议。在固定场所定位监控阶段要用ZigBee组建监控网络，在室外定位监控阶段要用嵌入的SIM卡通过GPRS把卫星定位数据和身份识别数据组合的监控数据发送到网关控制模块。本发明设计的无线通信网络系统的传输网络分三个子部分：在不同传输网络中进行判断对比、识别、以及发送、监控。在特定室内区域内由ZigBee网关建立室内定位网络；在ZigBee网络的有效覆盖范围之外也就是特定监控范围外启动卫星定位子系统进行定位，把定位信息由SIM卡通过GPRS上传到监控系统；在监控系统外BDS无法定位的室内环境可以用便携RFID阅读终端来实现对特定目标的精确定位。
图4是本发明一个实施例的智能穿戴装置的组成示意图，如图4所示一种应用本发明追踪定位监控方法的智能穿戴装置，包括：ZigBee网络模块30、RFID识别模块20、以及与所述ZigBee网络模块30、所述RFID识别模块20分别电连接的追踪定位控制模块10。
其中：所述追踪定位控制模块10控制所述ZigBee网络模块30，检查ZigBee网络的连接状态，并当ZigBee网络连接成功时，获取分别来自各个可连接的ZigBee节点的信号强度。所述追踪定位控制模块10并控制所述RFID识别模块20，读取所述智能穿戴装置的RFID(图中未示出)中的身份识别信息。
所述追踪定位控制模块10随后控制所述ZigBee网络模块30，将所述RFID身份识别信息及所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度使用ZigBee网络发送给追踪定位监控服务器。
优选的，本实施例的智能穿戴装置还包括：与所述追踪定位控制模块10电连接的卫星定位模块50、以及与所述追踪定位控制模块10电连接的移动通讯网络模块40。
可选的，所述卫星定位模块50还包括GPS定位子模块51、BDS定位子模块52、和GLONASS定位子模块53中的至少一个。
其中：所述追踪定位控制模块10当ZigBee网络模块30连接失败时，开启所述卫星定位模块50，检查卫星定位状态，并当卫星定位成功时，通过卫星定位模块50获取智能穿戴装置的当前位置信息。
所述追踪定位控制模块10并控制所述移动通讯网络模块40，将前述RFID识别模块20读取的身份识别信息及所述卫星定位模块50定位的当前位置信息使用移动通讯网络模块40发送给追踪定位监控服务器。
在本发明的一个实例的混合型定位监控装置中：首先是把RFID定位芯片和BDS定位芯片集成到一种坚固便携的设备当中，在室内环境下的系统内，RFID被智能阅读器设别，然后转发到上级ZigBee路由，路由设备再转发信息到ZigBee网关，该网关再通过RS485把信息上传到PC监控终端，一旦目标脱离了室内环境下的ZigBee监控网络，则便携式定位手环会启动BDS定位模块，BDS定位芯片把接收到的卫星定位信息(经纬度和时间等)利用SIM卡通过集成BDS和GPRS的芯片处理后，把这些信息实时准确周期性的发送到PC监控端，这样的监控系统兼顾了两者的技术优势在设计的定位软件的支持下可以达到很好的定位监控效果。
为了配合智能穿戴装置的使用，本发明还提供一种便携RFID定位器，包括：RFID识别模块，读取所述智能穿戴装置的RFID中的身份识别信息；RFID定位模块，与所述RFID识别模块电连接，通过RFID定位直接获取智能穿戴装置的当前位置信息；移动通讯网络模块，与所述RFID识别模块、所述RFID定位模块分别电连接，将所述RFID身份识别信息及所述RFID定位当前位置信息使用移动数据网络发送给追踪定位监控服务器。
本发明还提供一种追踪定位监控服务器，包括：网络模块，接收所述智能终端的身份识别信息及各个可连接的ZigBee节点的信号强度、卫星定位当前位置信息、或RFID定位当前位置信息；ZigBee定位模块，与所述网络模块电连接，当所述网络模块接收到各个可连接的ZigBee节点的信号强度时，根据所述各个可连接的ZigBee节点的信号强度，以及ZigBee网络中的至少三个预设的固定ZigBee节点的位置，获取智能穿戴装置的ZigBee定位当前位置信息；追踪定位监控数据库模块，与所述网络模块、所述ZigBee定位模块分别电连接，根据所述身份识别信息及所述当前位置信息，建立追踪定位监控数据库。
图5是本发明一个Zigbee、BDS、RFID综合应用实例的追踪定位监控方法软件设计框图；具体的实施方式为：
首先，系统上电后综合网关控制系统开始搭建监控网络，在ZigBee有效覆盖区域的特定室内监控环境下使用RFID对特定目标进行定位监控，这样可以大大降低系统功耗，但是也可以使用BSD模块辅助定位。
特定目标脱离ZigBee有效覆盖区域的特定监控区域后，开启BDS定位模块，在ZigBee范围外的室外环境下，将精确的定位信息由SIM卡通过GPRS发送到网关监控端然后由此设备转发到PC服务器对特定目标进行定位追踪。
在特定目标的追踪过程中，一旦BDS定位失效，人们可以开启带有定位警报的便携式RFID阅读器对特定目标进行室内定位。由便携式RFID阅读器内的SIM卡通过GPRS将信息上传至网关监控端然后由此设备转发到PC服务器对特定目标进行定位追踪。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。