基于UWB的室内定位系统的制作方法

本实用新型涉及物联网技术领域，具体涉及一种基于uwb的室内定位系统。

背景技术：

当前的室内定位系统主要基于rfid或者wifi、蓝牙、zigbee技术来实现，通过信号距离或者是信号的强弱，结合算法来计算定位标签的位置坐标从而实现定位。但是实际情况是，基于rfid技术的定位方式，需求设备数量较多且设备之间的布线繁琐，还需要预埋地感线圈，成本过高不适用于室内定位系统；而基于wifi、蓝牙及zigbee技术的定位方式，是基于定位信号强度发(rssi)来对定位标签的位置进行粗略的估计，其定位精度较低，同时wifi、蓝牙及zigbee技术容易受到障碍物、磁场或者是其他无限信号设备甚至是天气的影响，稳定性极差。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于uwb的室内定位系统，旨在提高室内定位系统的准确性与稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种基于uwb的室内定位系统，包括定位模块、定位基站、定位引擎服务器以及监测终端，其特征在于，所述定位模块安装于待定位目标上，用于向定位基站发送uwb脉冲信号；所述定位基站数量至少为4个，分别分布于室内四角，用于同步接收所述uwb脉冲信号，并将所述uwb脉冲信号向所述定位引擎服务器传输；定位引擎服务器汇总全部uwb脉冲信号并根据信号强弱结合tdoa/tof算法计算出目标位置坐标；监测终端用于标示所述目标位置坐标；其中定位模块、定位基站与定位引擎服务器之间使用uwb脉冲信号无线连接，定位引擎服务器与监测终端采用api接口连接。

进一步的，所述定位模块包括模块数据处理单元，模块uwb射频处理单元。

进一步的，所述定位基站包括基站数据处理单元，基站uwb射频处理单元和基站uwb基站天线。

进一步的，所述模块数据处理单元、所述基站uwb射频处理单元的工作频率为4.3ghz～6.5ghz。

本实用新型的有益效果为：

基于uwb的室内定位系统，可以更加精确稳定的实现室内定位的功能，同时，配置至少四个定位基站，即使其中一个基站出现故障也不会影响定位系统的使用。

附图说明

图1是本实用新型实施例结构示意图。

1-定位模块，2-定位基站，3-定位引擎服务器，4-监测终端。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合具体实施例，对本实用新型作进一步地详细说明。

根据图1，本实用新型提供一种基于uwb的室内定位系统，包括定位模块1、定位基站2、定位引擎服务器3以及监测终端4，所述定位模块1安装于待定位目标上，用于向定位基站2发送uwb脉冲信号；所述定位基站2数量至少为4个，分别分布于室内四角，用于同步接收所述uwb脉冲信号，并将所述uwb脉冲信号向所述定位引擎服务器3传输；定位引擎服务器3汇总全部uwb脉冲信号并根据信号强弱结合tdoa/tof算法计算出目标位置坐标；监测终端4用于标示所述目标位置坐标；其中定位模块1、定位基站2与定位引擎服务器3之间使用uwb脉冲信号无线连接，定位引擎服务器3与监测终端4采用api接口连接。

进一步的，所述定位模块1包括模块数据处理单元，模块uwb射频处理单元。

进一步的，所述定位基站2包括基站数据处理单元，基站uwb射频处理单元和基站uwb基站天线。

进一步的，所述模块数据处理单元、所述基站uwb射频处理单元的工作频率为4.3ghz～6.5ghz。

本实用新型实施例的定位方法步骤为：

(1)在室内建立以四个定位基站为端点的四边形区域，建立一个涵盖此四边形区域的坐标系，设定四个定位基站的坐标分别为a(a,b)、b(c,d)、c(e，f)、d(g，h)。

(2)定位模块在工作后向定位基站发送uwb脉冲，四个定位基站根据接收到uwb脉冲信号的时间计算与定位模块之间的距离l1、l2、l3、l4。

(3)定位引擎服务器根据a、b、c、d的坐标的与距离l1、l2、l3、l4和已经构建完成的几何方程组计算出定位模块1的坐标。

(4)监测终端显示出定位基站a、b、c、d构建的在坐标系中的集合区域，并将定位模型的坐标进行显示，工作人员可根据坐标对定位模块1进行跟踪定位。

由于三个定位基站就可以确认定位模块坐标，故而即使其中一个基站出现故障也不会影响定位系统的使用。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围。

技术特征：

1.基于uwb的室内定位系统，包括定位模块(1)、定位基站(2)、定位引擎服务器(3)以及监测终端(4)，其特征在于，所述定位模块(1)安装于待定位目标上，用于向定位基站(2)发送uwb脉冲信号；所述定位基站(2)数量至少为4个，分别分布于室内四角，用于同步接收所述uwb脉冲信号，并将所述uwb脉冲信号向所述定位引擎服务器(3)传输；定位引擎服务器(3)汇总全部uwb脉冲信号并根据信号强弱结合tdoa/tof算法计算出目标位置坐标；监测终端(4)用于标示所述目标位置坐标；其中定位模块(1)、定位基站(2)与定位引擎服务器(3)之间使用uwb脉冲信号无线连接，定位引擎服务器(3)与监测终端(4)采用api接口连接。

2.如权利要求1所述的基于uwb的室内定位系统，其特征在于，所述定位模块(1)包括模块数据处理单元，模块uwb射频处理单元。

3.如权利要求2所述的基于uwb的室内定位系统，其特征在于，所述定位基站(2)包括基站数据处理单元、基站uwb射频处理单元和基站uwb基站天线。

4.如权利要求3所述的基于uwb的室内定位系统，其特征在于，所述模块数据处理单元、所述基站uwb射频处理单元的工作频率为4.3ghz～6.5ghz。

技术总结
本实用新型提供一种基于UWB的室内定位系统，包括定位模块、定位基站、定位引擎服务器以及监测终端，其特征在于，所述定位模块安装于待定位目标上，用于向定位基站发送UWB脉冲信号；所述定位基站数量至少为4个，分别分布于室内四角，用于同步接收所述UWB脉冲信号，并将所述UWB脉冲信号向所述定位引擎服务器传输；定位引擎服务器汇总全部UWB脉冲信号并根据信号强弱结合TDOA/TOF算法计算出目标位置坐标；监测终端用于标示所述目标位置坐标；其中定位模块、定位基站与定位引擎服务器之间使用UWB脉冲信号无线连接，定位引擎服务器与监测终端采用API接口连接。本实用新型可以更加精确稳定的实现室内定位的功能。

技术研发人员：张继锋
受保护的技术使用者：江苏米孚致远物联科技有限公司
技术研发日：2020.04.10
技术公布日：2020.12.15