一种基于标志节点的蓝牙室内定位方法与流程

本发明涉及一种基于标志节点的蓝牙室内定位方法，尤其涉及不规则的矿井、大型室内商场、高层建筑工地、综合性医院、机场、地下停车场、家庭住宅等地方的标志节点定位。

背景技术：

目前有多种室内定位技术，如wi-fi定位、蓝牙定位、rfid定位、uwb（超宽带）定位、红外技术、超声波等，这些定位的技术原理大都根据室内的平面或立体形状部署一定数量的锚节点或桥节点（又叫基站），采用三角定位技术，通过差分算法，来比较精准地对人和车辆的进行三角定位。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过用新加入的设备的信号强度对比拥有巨量数据的数据库，来确定位置(“指纹”定位)；这些定位的目的主要是追求定位的精度，有些精度可以达到厘米级，定位的数据主要是被定位者（人或车辆）自己使用的；在实际遇到紧急或特殊情况需要找某个人时，在某个标志点附近（非精确定位）定位某个人更接近人们习惯。此外，上述这类系统应用到不规则的矿井、大型室内商场、高层建筑工地、综合性医院、机场、地下停车场、家庭住宅等地的人员查找时普遍有以下几个问题：

（1）部署的锚节点和桥节点由于场地的变化，会带来三角形大小、位置的不规范等变化，导致定位参数的变化或定位的不准确性；

（2）部署锚节点和桥节点往往需要提供这套设备的专业技术人员来进行，部署周期长，大批量或同时多地部署比较困难；

（3）移动设备的定位参数与锚节点和桥节点部署的位置、相互距离有关（也就是移动设备需事先知道这些基站是怎么样部署的），对于不同的地方使用前要进行参数调整，带来了使用上的不方便，同时推广应用困难，成本较高；

（4）移动设备端需要复杂的三角定位算法，对移动设备的计算资源和存储资源要求较高；

（5）获得的坐标数据对于查找某个人不直观，如果在移动设备上做坐标到实际地址的映射定义，又带来使用的复杂性。

已有的方法是先部署一定数量的基站，通过移动设备处在几个基站间的相对位置来实现定位的，基站的位置、相互距离直接影响到定位的准确性；本发明的方法是每一个基站都是一个标志节点，与其它基站的位置、相互距离无关；移动设备到标志点附近（5-10米，视线范围内）就确定了移动设备的大致位置，还能记录移动设备的运动轨迹。

技术实现要素：

本发明涉及到的不规则的矿井、大型室内商场、高层建筑工地、综合性医院、机场、地下停车场、家庭住宅等地方的定位数据主要用于管理机构或监护人了解和掌握被定位人的当前的标志位置，以便发生紧急情况时方便地在标志点附近找到被定位的人。其具体技术方案如下：

一种基于标志节点的蓝牙室内定位方法，包括如下步骤：

一、设置部署接收移动设备信息的公网服务器；

二、制作一定数量包含各种地址名的标志节点，并在标志节点外壳上标上地址名称；

三、移动设备安装或嵌入通信app，向所述公网服务器注册该设备，并与各标志节点进行蓝牙配对；

四、在与标志节点外壳上地址名相同的地方部署标志节点；

五、所述标志节点向所述移动设备发送标志节点信息，移动设备通过数据网络将标志节点的名称和时间发送到公网服务器，有关人员通过公网服务器查找带有所述移动设备的人的直观位置。

进一步的，所述移动设备包括手机、手环或安全帽。

进一步的，所述标志节点是蓝牙发射节点。

进一步的，所述标志节点信息长度不超过10个汉字，即20个字节。

进一步的，还包括描绘所述移动设备的运动轨迹。

进一步的，所述公网服务器记录所有注册移动设备所到位置名和时间。

本发明通过标志节点（蓝牙发送点，含射频或其它无线通信）向移动设备（手机、手环、带gps定位的安全帽等）发送标志节点信息（地址名，如大型商场的麦当娜餐厅、手表专柜等）的方法，移动设备通过数据网络将到达标志节点的名称和时间发送到公网服务器，方便有关人员通过公网服务器查找某人的直观位置。

附图说明

图1是本发明的在大型地下商场的通用结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明涉及到三个部分：标志节点、移动设备（手机、手环、安全帽等）和公网服务器。

（1）标志节点

标志节点是蓝牙发射节点，具有低功率（便于电池供电设备工作）、便宜、低延时等特点，类似于其它定位方案中的锚节点或桥节点，但互相没有任何联系，也不需要互相连成网络，更不需要自己本身能上网；当移动设备靠近时，将自己的名字通过蓝牙（传输距离5-10米）传送给移动设备，其名字可以根据不同用途类型批量取名（按工程术语或日常习惯）生产，例如：

大型商场：x号电梯口、麦当劳、手表专柜、x楼卫生间等；

高层建筑工地：x楼电梯口、x楼楼梯口、x楼y号柱等；

家庭住宅：x卧室、x客厅、x卫生间等。

上面这些名字的长度可以不超过10个汉字，也就是20个字节，对移动设备和标志节点的计算和存储资源没什么要求，降低了移动设备和标志节点的成本。

对于矿井、大型室内商场、高层建筑工地、综合性医院、机场、地下停车场、家庭住宅等不同场所，标致点数量是不多的，用户可以根据自己的地理位置和监控的范围密度需要，自己部署一定数量的适合自己地名的标志节点，只需在部署前与移动设备进行蓝牙配对就行（新的蓝牙标准已可以自动配对），不需专业技术人员来进行。

（2）移动设备（手机、手环、安全帽等）

移动设备安装有与蓝牙标志节点通信的app，当接收到一个标志节点发来的地址名时，附加上接收时间（精确到秒）发送给服务器；对于移动设备固定在一个标志点附近逗留，可以固定时间间隔（如5分钟）向服务器发送标志点信息，这样还可以描绘出移动设备的运动轨迹。使用该app前需向服务器注册（绑定到某个具体的人或物），由于app只是一个简单的通信程序，接收的数据不超过20字节，可以嵌入到手环、安全帽中的模块中去。

（3）公网服务器

公网服务器记录所有注册移动设备所到位置名（地址名）和时间，用于定位有关人员的位置；对于野外矿井，服务器可以放在内部局域网内。

本发明的基于标志节点的蓝牙室内定位方法，具体包括如下步骤：

一、部署一台能接收移动设备信息的服务器；

二、生产一定数量包含各种地址名的标志节点，并在节点外壳上标上地址名称，方便部署；

三、移动设备（手机、手环、安全帽等）安装或嵌入通信app，向公网服务器注册该设备（绑定了携带该设备的人名），并与各标志节点进行蓝牙配对（新的蓝牙标准已可以自动配对）；

四、在与标志节点外壳上地址名相同的地方部署标志节点；

五、定位系统进入工作模式。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种基于标志节点的蓝牙室内定位方法，包括如下步骤：一、设置部署接收移动设备信息的公网服务器；二、制作一定数量包含各种地址名的标志节点，并在标志节点外壳上标上地址名称；三、移动设备安装或嵌入通信APP，向所述公网服务器注册该设备，并与各标志节点进行蓝牙配对；四、在与标志节点外壳上地址名相同的地方部署标志节点；五、所述标志节点向所述移动设备发送标志节点信息，移动设备通过数据网络将标志节点的名称和时间发送到公网服务器，有关人员通过公网服务器查找带有所述移动设备的人的直观位置。

技术研发人员：谭劲;杨红
受保护的技术使用者：中国计量大学
技术研发日：2018.10.15
技术公布日：2019.01.04