一种基于物联网的辅助定位系统的制作方法

本实用新型涉及定位技术领域，特别是一种基于物联网的辅助定位系统。

背景技术：

定位服务在互联网时代以及物联网时代都能发挥巨大的价值；在用于建筑物火灾的室内救援定位以及用于室外的物品或人员定位，定位服务都发挥着重要的作用。

尤其是在室内定位方面，在gps无法精确定位室内位置的情况下，当下通常仅采用蓝牙信标定位技术实现室内定位，蓝牙由于其绕射能力较弱，存在传感器装置无法同时获取多个信标的信息导致无法进行定位的情况，那么如果将信标的部署密度增大，相应的也就增加了系统的使用成本，这是相关人员所不希望的；其次当前的室内定位系统，通常仅采用传感器装置端向外部发送定位信息，如果传感器装置向外部发送信息的模块或器件在恶劣环境下出现故障，那么将会导致外部信息中心无法获取定位信息，从而导致无法确定该传感器装置使用者的位置。

基于上述现有技术，期望有一种能够有效并可靠应用于恶劣室内环境如火灾情况下的定位系统。

技术实现要素：

本实用新型提供一种基于物联网的辅助定位系统，能够克服上述现有技术存在的不足，在实现有效且可靠的定位效果时，还能降低定位系统的实施成本。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种基于物联网的辅助定位系统，包括信标、传感器装置、信息中心服务器、移动终端以及管理平台服务器；

所述信标与传感器装置采用lora通信的方式通信连接，实现对传感器装置的定位；

所述信息中心服务器与所述信标或所述传感器装置通过无线网络通信连接，接收所述信标或所述传感器装置的数据信息；

所述信息中心服务器还与所述移动终端通过无线网络通信连接，用于接收所述移动终端的数据请求信息以及推送相关信息至所述移动终端；

所述信息中心服务器还与所述管理平台服务器通信连接，用于将所有接收的信息上传至所述管理平台服务器；

所述管理平台服务器具有用于存储信息的存储介质。

进一步的，所述信标包括第一通信模块、外部电源电路和备用电源，所述外部电源电路的供电端与所述第一通信模块的电源端连接，所述备用电源的供电端与所述第一通信模块的电源端连接，所述备用电源在外部电源断电时为所述第一通信模块继续供电；所述第一通信模块至少包括lora通信组件和蓝牙通信组件。

进一步的，所述传感器装置包括集成传感器模块、第二通信模块和电源模块，所述电源模块为所述集成传感器模块和第二通信模块供电，所述第二通信模块信号输入端与所述集成传感器模块的信号输出端连接，所述第二通信模块至少包括lora通信组件和蓝牙通信组件，所述集成传感器模块至少包括振动传感器和计步传感器。

进一步的，所述信标具有多个，所述信标安装在固定物上。

进一步的，所述固定物包括建筑物墙面和路灯杆。

进一步的，所述传感器装置具有多个，所述传感器装置通过粘接、扣接等连接方式与目标物连接。

进一步的，所述目标物至少包括防火服、防火毯、防烟面罩、头盔和消防手电。

进一步的，所述lora通信组件中的lora芯片具有测距定位功能。

进一步的，所述传感器装置能通过所述移动终端预置至少包括坐标在内的参数信息至所述信息中心服务器。

进一步的，所述传感器装置处于静止时，周期性的向所述信息中心服务器发送预置位置信息以及电量信息。

进一步的，所述信标的lora通信组件与至少一个所述传感器装置通信，并将所述信标与所述传感器装置的距离信息上传至所述信息中心服务器。

进一步的，所述传感器装置的lora通信组件与至少三个所述信标通信，并将所述传感器装置的位置信息上传至所述信息中心服务器。

本实用新型具有以下优点：

1、该定位系统中的信标和传感器装置采用lora通信组件，在室内应用场景中绕射能力强且功耗较低，能有效实现室内定位且维护周期较长，同时信标还可具有合理的布置密度，在达到有效可靠的定位效果时，降低定位系统实施成本；

2、该定位系统不仅可以通过传感器装置向外部信息中心服务器发送位置信息，信标也能够向信息中心服务器发生传感器装置的位置信息，使传感器装置使用者位置信息上报更具有保障性。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

具体实施方式

为使实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种基于物联网的辅助定位系统，如图1所示，包括信标、传感器装置、信息中心服务器、移动终端以及管理平台服务器；所述信标与传感器装置采用lora通信的方式通信连接，实现对传感器装置的定位；所述信息中心服务器与所述信标或所述传感器装置通过无线网络通信连接，接收所述信标或所述传感器装置的数据信息；所述信息中心服务器还与所述移动终端通过无线网络通信连接，用于接收所述移动终端的数据请求信息以及推送相关信息至所述移动终端；所述信息中心服务器还与所述管理平台服务器通信连接，用于将所有接收的信息上传至所述管理平台服务器；所述管理平台服务器具有用于存储信息的存储介质。

其中信标与传感器装置之间主要通过lora通信组件，同时还可具有蓝牙通信组件作为备用通信方式；信标与信息中心服务器通过lora或wifi等无线通信方式实现通信，传感器装置与信息中心服务器通过lora或wifi等无线通信方式实现通信，信息中心服务器与移动终端以及信息中心服务器与管理平台服务器均通过现有的常规方式进行无线通信，包括但不限于gprs、3g、4g以及5g等通信方式。

其中信标发送至信息中心服务器的信息包括但不限于与其距离最近传感器装置的具体距离信息、信标的供电方式信息，以及在备用电源供电时的备用电源电量信息；可以明确的是，每个信标在安装时均在信息中心服务器和管理平台服务器中记录了其具体位置信息，在系统使用过程中，当传感器装置无法向外部信息中心服务器发送相关位置信息时，距离传感器装置最近的信标可通过通信组件中的lora芯片具有的测距功能，将传感器装置距该信标的距离发送给外部信息中心服务器，通过获取该信标安装时记录的具体位置，可大致确定传感器装置使用者的位置。

传感器装置发送至信息中心服务器的信息包括但不限于传感器装置的预置位置信息、传感器装置的当前位置信息、传感器装置记录的步数信息以及传感器装置的电量信息。

信标与传感器装置均能与信息中心服务器实现数据通信，可以确保当信标和传感器装置之一无法实现与信息中心服务器数据通信时，信息中心服务器依然能获取相关位置信息。

信标包括第一通信模块、外部电源电路和备用电源，外部电源电路的供电端与第一通信模块的电源端连接，备用电源的供电端与第一通信模块的电源端连接，由于在火灾等恶劣环境情况下，建筑物可能停止供电，使外部电源无法供电，此时备用电源在外部电源断电时为第一通信模块继续供电；第一通信模块包括lora通信组件、蓝牙通信组件、wifi通信组件和射频通信组件等，通常情况下，仅采用lora通信组件和蓝牙通信组件，其中lora通信组件作为常用通信组件，蓝牙通信组件作为备用通信组件。

传感器装置包括集成传感器模块、第二通信模块和电源模块，电源模块为集成传感器模块和第二通信模块供电，其中集成传感器模块与第二通信模块均为低功耗器件，可增加传感器装置的维护周期；第二通信模块信号输入端与集成传感器模块的信号输出端连接，集成传感器模块中传感器获取的信息均通过第二通信模块发送至信息中心服务器；第二通信模块包括lora通信组件、蓝牙通信组件、wifi通信组件和射频通信组件等，通常情况下，仅采用lora通信组件和蓝牙通信组件，其中lora通信组件作为常用通信组件，蓝牙通信组件作为备用通信组件；集成传感器模块包括振动传感器、计步传感器、温度传感器和二氧化碳传感器等，通常情况下，振动传感器和计步传感器作为必备传感器；在振动传感器的振动信号持续达到5秒时，第二通信模块启动通信向信息中心服务器上传传感器装置的参数信息，该参数信息包括但不限于传感器装置的预置位置信息、传感器装置的当前位置信息、传感器装置记录的步数信息以及传感器装置的电量信息；计步传感器的计步信息，在外部信息中心服务器无法收到位置信息的情况下，可通过步数信息确定使用者的大概位置范围。

其中信标具有多个，通常情况下，信标安装在固定物上，固定物包括但不限于建筑物和路灯杆等位置固定物体，在室内一般安装在建筑物墙面，在室外一般安装在如路灯杆等位置固定物体上。

其中传感器装置也具有多个，传感器装置通过粘接、扣接等连接方式与目标物连接，目标物包括但不限于防火服、防火毯、防烟面罩、头盔、消防手电、消防斧和消防靴。

lora通信组件中的lora芯片具有测距定位功能，如使用基于sx1280芯片的接口无线通信模块e28-2g4m12s、e28-2g4m20s等实现定位测距，充分发挥lora通信方式的远距离、低功耗、绕射能力强的通信优势。

传感器装置能通过移动终端预置位置、电量等参数信息至信息中心服务器，其中传感器装置在首次放置时，可以通过移动终端预置包括但不限于放置坐标信息、电量信息等参数信息至信息中心服务器，并有信息中心服务器上传至管理中心。

在传感器装置处于静止时，即不处于工作状态，传感器装置可周期性的向信息中心服务器发送位置信息、电量信息等其他信息。

信标的lora通信组件可同时与至少一个传感器装置通信，并获取与其通信的各传感器装置的距离信息，进而将获取的各传感器装置的距离信息上传至信息中心服务器。

由于lora通信组件的可实现较远距离的通信并且具有较好的室内绕射能力，所以传感器装置的lora通信组件通常与距离其最近的至少三个信标进行通信，并通过三角定位技术或其他定位技术获取传感器装置的位置信息，进而再将传感器装置的位置信息上传至信息中心服务器。

为满足不同的具体应用需求，下面将通过实施例对本实用新型所提供的辅助定位系统进行进一步的介绍。

实施例一：

在高层建筑物，如写字楼、居民楼等场景中，定位系统一般用于火灾等紧急情况，方便消防员搜救取得相应消防用品的被困人员；在高层建筑物中应用辅助定位系统，该辅助定位包括信标、传感器装置、信息中心服务器、移动终端以及管理平台服务器；所述信标与传感器装置采用lora通信的方式通信连接，实现对传感器装置的定位；所述信息中心服务器与所述信标或所述传感器装置通过无线网络通信连接，接收所述信标或所述传感器装置的数据信息；所述信息中心服务器还与所述移动终端通过无线网络通信连接，用于接收所述移动终端的数据请求信息以及推送相关信息至所述移动终端；所述信息中心服务器还与所述管理平台服务器通信连接，用于将所有接收的信息上传至所述管理平台服务器；所述管理平台服务器具有用于存储信息的存储介质。

其中信标与传感器装置之间主要通过lora通信组件，同时还可具有蓝牙通信组件作为备用通信方式；信标与信息中心服务器通过lora或wifi等无线通信方式实现通信，传感器装置与信息中心服务器通过lora或wifi等无线通信方式实现通信，信息中心服务器与移动终端以及信息中心服务器与管理平台服务器均通过现有的常规方式进行无线通信，包括但不限于gprs、3g、4g以及5g等通信方式。

其中信标发送至信息中心服务器的信息包括但不限于与其距离最近传感器装置的具体距离信息、信标的供电方式信息，以及在备用电源供电时的备用电源电量信息；可以明确的是，每个信标在安装时均在信息中心服务器和管理平台服务器中记录了其具体位置信息，在系统使用过程中，当传感器装置无法向外部信息中心服务器发送相关位置信息时，距离传感器装置最近的信标可通过通信组件中的lora芯片具有的测距功能，将传感器装置距该信标的距离发送给外部信息中心服务器，通过获取该信标安装时记录的具体位置，可确定传感器装置使用者的位置范围。

传感器装置发送至信息中心服务器的信息包括但不限于传感器装置的预置位置信息、传感器装置的当前位置信息、传感器装置记录的步数信息以及传感器装置的电量信息。

信标与传感器装置均能与信息中心服务器实现数据通信，可以确保当信标和传感器装置之一无法实现与信息中心服务器数据通信时，信息中心服务器依然能获取相关位置信息。

将信标以合理的间隔布置于高层建筑物的墙面上，并将传感器装置采用魔术贴粘接或连接扣等连接方式连接于高层建筑物中的防火服、防毒面具、防火毯、头盔以及消防手电等消防物品上，在人们取用上述消防物品并处于运动状态时，传感器装置将获取到振动信号并启动通信，通过与多个信标通信获取位置信息并上传至信息中心服务器，再由信息中心服务器推送至管理平台服务器和相应的移动终端；在此过程中，信标也会将与传感器装置的距离信息上传至信息中心服务器。

实施例二：

在大型建筑物中，虽然楼层较低，但由于建筑面积较大，在发生火灾等紧急情况时，对建筑物内部结构不熟悉将难以逃生并且搜救难度也较大；所以在大型建筑物中应用辅助定位系统，该辅助定位包括信标、传感器装置、信息中心服务器、移动终端以及管理平台服务器；所述信标与传感器装置采用lora通信的方式通信连接，实现对传感器装置的定位；所述信息中心服务器与所述信标或所述传感器装置通过无线网络通信连接，接收所述信标或所述传感器装置的数据信息；所述信息中心服务器还与所述移动终端通过无线网络通信连接，用于接收所述移动终端的数据请求信息以及推送相关信息至所述移动终端；所述信息中心服务器还与所述管理平台服务器通信连接，用于将所有接收的信息上传至所述管理平台服务器；所述管理平台服务器具有用于存储信息的存储介质。

其中信标与传感器装置之间主要通过lora通信组件，同时还可具有蓝牙通信组件作为备用通信方式；信标与信息中心服务器通过lora或wifi等无线通信方式实现通信，传感器装置与信息中心服务器通过lora或wifi等无线通信方式实现通信，信息中心服务器与移动终端以及信息中心服务器与管理平台服务器均通过现有的常规方式进行无线通信，包括但不限于gprs、3g、4g以及5g等通信方式。

其中信标发送至信息中心服务器的信息包括但不限于与其距离最近传感器装置的具体距离信息、信标的供电方式信息，以及在备用电源供电时的备用电源电量信息；可以明确的是，每个信标在安装时均在信息中心服务器和管理平台服务器中记录了其具体位置信息，在系统使用过程中，当传感器装置无法向外部信息中心服务器发送相关位置信息时，距离传感器装置最近的信标可通过通信组件中的lora芯片具有的测距功能，将传感器装置距该信标的距离发送给外部信息中心服务器，通过获取该信标安装时记录的具体位置，可确定传感器装置使用者的位置范围。

传感器装置发送至信息中心服务器的信息包括但不限于传感器装置的预置位置信息、传感器装置的当前位置信息、传感器装置记录的步数信息以及传感器装置的电量信息。

信标与传感器装置均能与信息中心服务器实现数据通信，可以确保当信标和传感器装置之一无法实现与信息中心服务器数据通信时，信息中心服务器依然能获取相关位置信息。

将信标以合理的间隔布置于大型建筑物的墙面上，并将传感器装置采用魔术贴粘接或连接扣等连接方式连接于大型建筑物中的防火服、防毒面具、防火毯、头盔以及消防手电等消防物品上，在人们取用上述消防物品并处于运动状态时，传感器装置将获取到振动信号并启动通信，通过与多个信标通信获取位置信息并上传至信息中心服务器，再由信息中心服务器推送至管理平台服务器和相应的移动终端；在此过程中，信标也会将与传感器装置的距离信息上传至信息中心服务器。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。