一种基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统的制作方法

本实用新型属于地址定位技术领域，具体来说，涉及一种基于北斗/GPS和WIFI的室内外无缝定位系统。

背景技术：

目前，国内市面上的各类智能定位产品采用的定位的技术可大致归纳为两类：一种是基于GPS的定位，另一种则是基于移动通讯运营商的基站的定位。基于GPS的定位的技术主要是使用智能设备上所嵌入的GPS模块，将信号发送到定位后台，从而实现手机定位。而基于基站的定位的技术则是利用测量用户当前与基站的距离来估算被定位终端的位置信息。

基于GPS的卫星定位系统，虽然定位精度高、应用广泛，但在室内或者建筑物密集的地方，因受障碍物的遮挡，所以其定位精度受到一定程度的限制。对于从室外环境过渡到室内环境下的定位，特别是在大型公共建筑内(如大型商场、飞机场、火车站、大型医院等)的定位，现有的产品往往难以满足精确定位的需求。如果需要实现全天候的无缝定位，就需要利用室内定位技术才可以保证在一定的室内范围内和室外范围内对终端的无缝对接定位。此外，基于GPS的定位的产品在我国的大量应用，也给我国的安全带来了一定程度的隐患，因此我国急需推广自主研发的北斗卫星定位系统在定位产品中的应用。

综上所述，现有定位产品普遍存在的问题是：定位方式有限，在室内环境下定位精度不高。

技术实现要素：

为了解决现有定位产品定位方式有限且在室内环境下定位精度不高的技术问题，本实用新型提供了一种基于基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统，该定位系统将卫星的定位与室内WIFI的定位相结合，通过在室外环境下采用基于北斗和GPS的卫星的定位的方法进行定位，在室内环境下采用基于WIFI的位置指纹数据的定位的方法进行定位，实现在室内外环境下的无缝定位。

为实现上述发明目的，本实用新型提供如下新型的技术方案：

一种基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统，其包括：卫星定位系统、室内WIFI、至少一个便捷式定位终端、云服务器和至少一个手机监控端，所述卫星定位系统为基于北斗和/ 或GPS的卫星定位系统，卫星定位系统和室内WIFI均连接到便捷式定位终端上，所述便捷式定位终端与云服务器相连接，云服务器与手机监控端相连接，所述便捷式定位终端包含微处理器、缓存器、BDS/GPS模块、WIFI模块、GPRS模块和电源模块，所述微处理器分别与缓存器、BDS/GPS模块、WIFI模块、GPRS模块和电源模块相连接，所述电源模块分别向微处理器、缓存器、BDS/GPS模块、WIFI模块以及GPRS模块提供电源。

另外，在基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统中，所述微处理器采用STM32F103c8t6 芯片。

另外，在基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统中，所述BDS/GPS模块采用 ATGM332D-5N-31双模定位模块。

另外，在基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统中，所述WIFI模块采用ESP8266模块。

另外，在基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统中，所述GPRS模块采用GPRS A6模块。

本实用新型提供的基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统，能够根据周围环境不同，自动切换信息来源进行定位，在室外环境下利用获取的北斗和GPS的卫星数据进行定位计算，在室内环境下利用扫描到的室内WIFI信号与从云服务器下载的位置指纹数据进行定位计算，定位终端将最终的定位结果通过GPRS实时上传至云服务器，并供手机监控端通过网络访问和查看，整个定位过程的计算在便捷式定位终端完成，避免了大量的北斗卫星、GPS的卫星和WIFI的数据在便捷式定位终端与云服务器之间的传输。本系统定位精度高，稳定性好，且不受室内外环境的影响，适用性强，能够广泛地用于室内外的定位。

本实用新型的基于北斗/GPS和WIFI的室内外无缝定位系统，其定位精度高，稳定性好，体积小，重量轻，可满足室内外不同环境下的定位需求，适用性强。

附图说明

图1是本实用新型的基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统的结构示意图；

图2是本实用新型的基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统的工作流程图。

图中对应标识分别为：1-卫星定位系统，2-室内WIFI，3-手机监控端，4-BDS/GPS模块， 5-WIFI模块，6-GPRS模块，7-云服务器，8-位置指纹数据库，9-微处理器，10-电源模块， 11-缓存器，12-便捷式定位终端。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的实用新型内容及特点，下面结合附图对本实用新型的实施进行详细的说明。

具体实施例：

如图1所示，本实用新型的基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统，包括卫星定位系统1、室内WIFI2、一个便捷式定位终端12、云服务器7和至少一个手机监控端3。

卫星定位系统1包含基于北斗的卫星定位系统和基于GPS的卫星定位系统，也可以两种卫星定位系统择其一。

便捷式定位终端12包括微处理器9、缓存器11、BDS/GPS模块4、WIFI模块5、GPRS 模块6和电源模块10，微处理器9分别与缓存器11、BDS/GPS模块4、WIFI模块5、GPRS 模块6和电源模块10相连接，电源模块10分别向微处理器9、缓存器11、BDS/GPS模块4、 WIFI模块5和GPRS模块6提供电源供给。

卫星定位系统1和室内WIFI2均分别连接到便捷式定位终端12的BDS/GPS模块4和 WIFI模块5上，便捷式定位终端12的GPRS模块6与云服务器7相连接，云服务器7与手机监控端3相连接。

室内WIFI2的数量至少选择三个，其位置已知，并分布在室内建筑物的不同地方。事先进行测试并建立的作为WIFI位置指纹数据库8存储在云服务器7中，供便捷式定位终端12 进行下载使用。

该实施例中，微处理器9采用意法半导体集团生产的STM32F103c8t6芯片。

BDS/GPS模块4采用杭州中科微电子有限公司生产的ATGM332D-5N-31双模定位模块。

WIFI模块5采用乐鑫信息科技有限公司生产的ESP8266模块。

GPRS模块6采用安信可科技有限公司生产的GPRS A6模块。

本申请的室内外定位系统工作原理如下：在室外环境下，BDS/GPS模块4将北斗和GPS 的卫星系统的数据传送至微处理器9，微处理器9进行定位结果的计算；在室内环境下，WIFI 模块5将扫描到的室内WIFI2数据传送至微处理器9，微处理器9将扫描的WIFI数据与从云服务器7下载的位置指纹数据库8进行比对，并计算定位结果。

上述定位结果通过GPRS模块6发送至云服务器7，每一个手机监控端3均可以通过访问云服务器7可查看定位终端的定位信息。

另外，在基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统中，在室内外定位过程中，计算过程全部由便捷式定位终端12的微处理器9完成。

便捷式定位终端12在室外定位时，可同时使用北斗和GPS卫星进行定位，在室外定位过程中无需将获取到的北斗和GPS卫星数据上传至云服务器7进行计算。

便捷式定位终端12在室内定位时，GPRS模块6先从云服务器7下载WIFI位置指纹数据库的数据至缓存器11以供室内定位计算使用，在室内定位过程中无需将扫描到的WIFI信息上传至云服务器7进行计算。

手机监控端3通过网络访问云服务器7，查看便捷式定位终端12的定位信息。

如图2所示，本实用新型的基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统的工作流程包括以下步骤：

步骤一：微处理器9根据BDS/GPS模块4接收的卫星信号强度判断采用的定位方式。如果有3颗及以上GPS卫星或2颗及以上北斗卫星的信噪比达到30dB，则采用卫星定位方式；否则，准备采用WIFI定位方式，并进入步骤二。

步骤二：微处理器9根据WIFI模块5扫描到的WIFI信号判断是否可以采用室内定位方式。如果未扫描到3个及以上WIFI信号，则仍采用卫星定位的方式；否则，进一步判断便捷式定位终端12是否已下载对应的WIFI的位置指纹数据库8，并进入步骤三。

步骤三：如果已下载对应的WIFI的位置指纹数据库8，则进一步利用实测的WIFI信号强度计算定位结果，并进入步骤四；如果未下载对应的WIFI的位置指纹数据库8，则GPRS 模块6向云服务器7发出下载请求，下载WIFI位置指纹数据库8，然后回到步骤二。

步骤四：GPRS模块6将定位结果发送至云服务器7，手机监控端3通过访问云服务器7 可查看定位结果。

以上对本实用新型提供的基于北斗/GPS和WIFI的室内外定位系统进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。