本發(fā)明涉及一種基于小型雷達(dá)和id識(shí)別的室內(nèi)定位裝置。
背景技術(shù)：
20多年來(lái)，室內(nèi)定位一直在通信的技術(shù)體制上想辦法，包括電力線載波輔助定位等，仍然存在定位精度差、成本高等不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)以上不足，本發(fā)明提供一種基于小型雷達(dá)和id識(shí)別的室內(nèi)定位裝置及定位方法，通過(guò)將rfid技術(shù)與雷達(dá)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)確定被定位對(duì)象的位置信息，成本低，誤差小。
本發(fā)明的技術(shù)方案：一種基于小型雷達(dá)和id識(shí)別的室內(nèi)定位裝置，其特征在于包括設(shè)置在被定位對(duì)象上的客戶(hù)端設(shè)備和設(shè)置在定位點(diǎn)上的固定端設(shè)備；所述客戶(hù)端設(shè)備設(shè)有rfid標(biāo)簽或者id識(shí)別器a；所述固定端設(shè)備設(shè)有rfid閱讀器或者id識(shí)別器b，rfid閱讀器或者id識(shí)別器b與rfid標(biāo)簽或者id識(shí)別器a對(duì)應(yīng)通訊連接，所述固定端設(shè)備還設(shè)有用于喚醒客戶(hù)端設(shè)備的低頻喚醒器以及用于獲取客戶(hù)端設(shè)備當(dāng)前位置信息的雷達(dá)。
所述雷達(dá)通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線公網(wǎng)通訊方式與后臺(tái)服務(wù)器連接，后臺(tái)服務(wù)器與客戶(hù)端設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
所述客戶(hù)端設(shè)備上安裝有3dgis軟件。
一種基于小型雷達(dá)和id識(shí)別的室內(nèi)定位方法，采用了所述定位裝置，包括如下步驟：
（1）選定若干個(gè)定位點(diǎn)，并在每個(gè)定位點(diǎn)處分別安裝固定端設(shè)備；
（2）通過(guò)固定端設(shè)備中的低頻喚醒器判斷被定位對(duì)象是否靠近定位點(diǎn)，如果是，啟動(dòng)rfid閱讀器或者id識(shí)別器b，使rfid閱讀器或者id識(shí)別器b與rfid標(biāo)簽或者id識(shí)別器a進(jìn)行雙向通訊，并確認(rèn)被定位對(duì)象；如果不是，則低頻喚醒器繼續(xù)處于待機(jī)狀態(tài)；
（3）確認(rèn)被定位對(duì)象后，啟動(dòng)雷達(dá)，使雷達(dá)對(duì)被定位對(duì)象進(jìn)行掃描，以獲得位置信息；如果被定位對(duì)象與定位點(diǎn)的距離超過(guò)設(shè)計(jì)值，則啟動(dòng)鄰近該定位點(diǎn)的其他定位點(diǎn)上的固定端設(shè)備，并重復(fù)步驟（2）和步驟（3），最終獲得被定位對(duì)象的位置信息。
如果客戶(hù)端設(shè)備沒(méi)有公網(wǎng)通訊能力，則可以先把被定位對(duì)象精確定位，然后分別發(fā)給和當(dāng)前被對(duì)位對(duì)象發(fā)生rfid通訊往來(lái)相關(guān)的定位點(diǎn)，每個(gè)定位點(diǎn)id+方位角+精確距離的報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)給客戶(hù)端設(shè)備，客戶(hù)端設(shè)備根據(jù)收到的若干條報(bào)文計(jì)算并在3dgis軟件中顯示出自己在室內(nèi)環(huán)境的精確位置；如果客戶(hù)端設(shè)備具備公網(wǎng)通訊能力，雷達(dá)在獲得被定位對(duì)象的位置信息后，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線公網(wǎng)通訊方式報(bào)送給后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前被定位對(duì)象發(fā)生rfid通訊往來(lái)相關(guān)的定位點(diǎn)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行計(jì)算，或者根據(jù)若干定位點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行位置的差分計(jì)算，以獲得當(dāng)前被定位對(duì)象的精確定位，然后按照定位點(diǎn)id+方位角+精確距離的報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)給客戶(hù)端設(shè)備中的3dgis軟件。
本發(fā)明的技術(shù)效果：當(dāng)定位點(diǎn)和被定位對(duì)象進(jìn)行鑒權(quán)確認(rèn)之后，通過(guò)小型多端口雷達(dá)（如汽車(chē)倒車(chē)?yán)走_(dá)）進(jìn)行方位和距離的確認(rèn)，并通過(guò)其他地方的小型多端口雷達(dá)進(jìn)行輔助位置確認(rèn)，得到若干個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)獲得的目標(biāo)對(duì)象方位角度和半徑距離，最終在后臺(tái)服務(wù)器的3dgis地圖上獲得目標(biāo)對(duì)象的精確位置，精確度可以達(dá)到0.01米左右。
這種方式還可以通過(guò)雷達(dá)的速度計(jì)算顧客的運(yùn)行狀態(tài)，來(lái)減少距離和位置的誤差，并對(duì)顧客的行動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，減少由于通訊和處理器計(jì)算能力導(dǎo)致的實(shí)時(shí)誤差。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的原理框圖。
具體實(shí)施方式
一種基于小型雷達(dá)和id識(shí)別的室內(nèi)定位裝置，其特征在于包括設(shè)置在被定位對(duì)象上的客戶(hù)端設(shè)備和設(shè)置在定位點(diǎn)上的固定端設(shè)備；所述客戶(hù)端設(shè)備設(shè)有rfid標(biāo)簽或者id識(shí)別器a；所述固定端設(shè)備設(shè)有rfid閱讀器或者id識(shí)別器b，rfid閱讀器或者id識(shí)別器b與rfid標(biāo)簽或者id識(shí)別器a對(duì)應(yīng)通訊連接，所述固定端設(shè)備還設(shè)有用于喚醒客戶(hù)端設(shè)備的低頻喚醒器以及用于獲取客戶(hù)端設(shè)備當(dāng)前位置信息的雷達(dá)。
所述雷達(dá)通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或無(wú)線公網(wǎng)通訊方式與后臺(tái)服務(wù)器連接，后臺(tái)服務(wù)器與客戶(hù)端設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
所述客戶(hù)端設(shè)備上安裝有3dgis軟件。
一種基于小型雷達(dá)和id識(shí)別的室內(nèi)定位方法，采用了所述定位裝置，包括如下步驟：
（1）選定若干個(gè)定位點(diǎn)，并在每個(gè)定位點(diǎn)處分別安裝固定端設(shè)備；
（2）通過(guò)固定端設(shè)備中的低頻喚醒器判斷被定位對(duì)象是否靠近定位點(diǎn)，如果是，啟動(dòng)rfid閱讀器或者id識(shí)別器b，使rfid閱讀器或者id識(shí)別器b與rfid標(biāo)簽或者id識(shí)別器a進(jìn)行雙向通訊，并確認(rèn)被定位對(duì)象；如果不是，則低頻喚醒器繼續(xù)處于待機(jī)狀態(tài)；
（3）確認(rèn)被定位對(duì)象后，啟動(dòng)雷達(dá)，使雷達(dá)對(duì)被定位對(duì)象進(jìn)行掃描，以獲得位置信息；如果被定位對(duì)象與定位點(diǎn)的距離超過(guò)設(shè)計(jì)值，則啟動(dòng)鄰近該定位點(diǎn)的其他定位點(diǎn)上的固定端設(shè)備，并重復(fù)步驟（2）和步驟（3），最終獲得被定位對(duì)象的位置信息。
如果客戶(hù)端設(shè)備沒(méi)有公網(wǎng)通訊能力，則可以先把被定位對(duì)象精確定位，然后分別發(fā)給和當(dāng)前被對(duì)位對(duì)象發(fā)生rfid通訊往來(lái)相關(guān)的定位點(diǎn)，每個(gè)定位點(diǎn)id+方位角+精確距離的報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)給客戶(hù)端設(shè)備，客戶(hù)端設(shè)備根據(jù)收到的若干條報(bào)文計(jì)算并在3dgis軟件中顯示出自己在室內(nèi)環(huán)境的精確位置；如果客戶(hù)端設(shè)備具備公網(wǎng)通訊能力，雷達(dá)在獲得被定位對(duì)象的位置信息后，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線公網(wǎng)通訊方式報(bào)送給后臺(tái)服務(wù)器，后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前被定位對(duì)象發(fā)生rfid通訊往來(lái)相關(guān)的定位點(diǎn)數(shù)據(jù)直接進(jìn)行計(jì)算，或者根據(jù)若干定位點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行位置的差分計(jì)算，以獲得當(dāng)前被定位對(duì)象的精確定位，然后按照定位點(diǎn)id+方位角+精確距離的報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)給客戶(hù)端設(shè)備中的3dgis軟件。
本發(fā)明的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程：
1、當(dāng)被定位對(duì)象走到一個(gè)定位點(diǎn)附近時(shí)，被定位對(duì)象身上的2.4ghzrfid標(biāo)簽被定位點(diǎn)上面的125khz低頻激勵(lì)器作為低頻喚醒器喚醒；
2、被定位對(duì)象身上的2.4ghzrfid標(biāo)簽和定位點(diǎn)上面的2.4ghzrfid閱讀器進(jìn)行雙向通訊，包括鑒權(quán)、狀態(tài)通訊、雙向id確認(rèn)等，確認(rèn)目標(biāo)對(duì)象以便于下一步操作；
3、定位點(diǎn)的小型多端口雷達(dá)針對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行掃描，獲得方位角度和距離，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線公網(wǎng)通訊方式，報(bào)送給后臺(tái)服務(wù)器；
4、如果當(dāng)前定位點(diǎn)和目標(biāo)對(duì)象大于一定距離，如5米，則啟動(dòng)該定位點(diǎn)相鄰的其他定位點(diǎn)，其他定位點(diǎn)首先通過(guò)2.4ghzrfid閱讀器和被定位對(duì)象身上的2.4ghzrfid標(biāo)簽進(jìn)行雙向通訊，包括鑒權(quán)、狀態(tài)通訊、雙向id確認(rèn)等，然后啟動(dòng)小型多端口雷達(dá)針對(duì)目標(biāo)對(duì)象進(jìn)行掃描，獲得方位角度和距離，通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)或者無(wú)線公網(wǎng)通訊方式，報(bào)送給后臺(tái)服務(wù)器；
5、后臺(tái)服務(wù)器根據(jù)當(dāng)前被定位對(duì)象發(fā)生rfid通訊往來(lái)相關(guān)的定位點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)直接計(jì)算、或者若干定位點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行位置的差分計(jì)算，獲得當(dāng)前被定位對(duì)象的精確定位，然后按照定位點(diǎn)id+方位角+精確距離的報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)給客戶(hù)端設(shè)備；
6、如果客戶(hù)端設(shè)備沒(méi)有公網(wǎng)通訊能力，則可以先把被定位對(duì)象的精確定位，分別發(fā)給和當(dāng)前被定位對(duì)象發(fā)生rfid通訊往來(lái)相關(guān)的定位點(diǎn)，每個(gè)定位點(diǎn)id+方位角+精確距離的報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)給客戶(hù)端設(shè)備?？蛻?hù)端設(shè)備根據(jù)收到的若干條報(bào)文計(jì)算并在當(dāng)前終端上計(jì)算出自己在室內(nèi)環(huán)境的精確位置；
7、服務(wù)器端可以基于室內(nèi)環(huán)境下的三維gis定位，在被定位對(duì)象行動(dòng)中按照雷達(dá)的速度計(jì)算，來(lái)減少距離和位置的誤差，并對(duì)被定位對(duì)象的行動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)，減少由于通訊和處理器計(jì)算能力導(dǎo)致的實(shí)時(shí)誤差，自身位置為紅點(diǎn)閃爍在當(dāng)前路徑環(huán)境；
8、如果被定位對(duì)象不希望被定位，則可以關(guān)閉身上的2.4ghzrfid有源標(biāo)簽的電源，這樣就不會(huì)發(fā)生后面的鑒權(quán)和位置、距離計(jì)算過(guò)程。