一種室內(nèi)的定位系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于數(shù)字通信領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種室內(nèi)的定位系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)終端、網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展和普及，室內(nèi)應(yīng)急指揮如消防、公安應(yīng)急指揮將會(huì) 越來越數(shù)字化、智能化。對(duì)于消防總指揮，他需要清楚知道每個(gè)消防人員的位置，合理部署 各區(qū)域的消防人力，同時(shí)當(dāng)消防人員遇到危險(xiǎn)時(shí)，能夠迅速定位并實(shí)施救援；對(duì)于公安，有 著和消防類似的處境。該些現(xiàn)場應(yīng)急指揮都有著同樣的需求，一個(gè)合理、高效的應(yīng)急指揮系 統(tǒng)將能夠方便地完成該些需求。
[0003] 現(xiàn)在的應(yīng)急指揮系統(tǒng)多數(shù)是有缺陷的，該些系統(tǒng)僅僅解決了基本的通信問題。一 般在應(yīng)急現(xiàn)場環(huán)境都會(huì)有應(yīng)急通信車，該個(gè)可W承載救援人員和指揮中屯、之間的語音和視 頻通信。語音通信可W方便溝通，視頻傳輸則可W讓指揮中屯、看到現(xiàn)場的環(huán)境，從全局出發(fā) 做出正確的決策。但是，類似該類系統(tǒng)仍存在一定的缺陷，各個(gè)應(yīng)急人員可W將現(xiàn)場的環(huán)境 形勢通過視頻傳輸?shù)娇刂婆_(tái)，控制臺(tái)可W看到各個(gè)回傳的現(xiàn)場環(huán)境，但是該些回傳的視頻 流都是獨(dú)立開的，控制中屯、很難把握一個(gè)全局的情況。比如，無法清楚知道在某一區(qū)域，救 援人力的部署情況，從而對(duì)人力做出合理的調(diào)度安排。當(dāng)某處的救援人員發(fā)生生命危險(xiǎn)，無 法通過語音和后臺(tái)進(jìn)行溝通時(shí)，僅僅通過回傳的視頻只能獲得現(xiàn)場的局部環(huán)境，而根本不 知現(xiàn)場危險(xiǎn)人員的確切位置。
[0004] 現(xiàn)在的手持終端集成的功能越來越強(qiáng)大，除了具備傳統(tǒng)的通信模塊外，攝像頭、各 種傳感器（如巧螺儀、加速度傳感器），標(biāo)簽掃描（如RFID、NFC標(biāo)簽）等功能越來越豐富。 完全可W將該些功能模塊結(jié)合起來，形成一個(gè)實(shí)用的應(yīng)急救災(zāi)解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)的定位系統(tǒng)，旨在解決上述的技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明是該樣實(shí)現(xiàn)的，一種室內(nèi)的定位系統(tǒng)，首先將每棟高樓大廈進(jìn)行數(shù)字化處 理，將大樓每層室內(nèi)均創(chuàng)建一個(gè)=維空間視圖，形成一棟大樓的數(shù)字化模型，在每層樓的樓 梯口口設(shè)置一個(gè)RFID標(biāo)簽，將該RFID標(biāo)簽的ID號(hào)和其樓層及其位置存入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；該 定位系統(tǒng)包括：
[0007] RFID標(biāo)簽，用于定位起始點(diǎn)并激活移動(dòng)終端開始采集數(shù)據(jù)；
[000引多臺(tái)移動(dòng)終端，用于采集室內(nèi)的環(huán)境信息和處于室內(nèi)的準(zhǔn)確位置并將室內(nèi)信息傳 輸給后臺(tái)服務(wù)器，對(duì)輸入音頻信息進(jìn)行編解碼輸出給服務(wù)器，對(duì)接收的音頻信息進(jìn)行編解 碼播報(bào)出來；
[0009] 后臺(tái)服務(wù)器，用于接收移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，在服務(wù)器上 利用=維軟件將整棟大樓的數(shù)字化模型顯示，將整合的數(shù)據(jù)映射進(jìn)數(shù)字化模型內(nèi)。
[0010] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述移動(dòng)終端包括中央處理器、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)通信 模塊、巧螺儀傳感器、加速度傳感器、音頻編解碼模塊、卿趴、語音輸入模塊、攝像頭、感應(yīng)探 頭及供電模塊，所述中央處理器雙向通信分別連接所述數(shù)據(jù)通信模塊、存儲(chǔ)模塊及音頻解 編碼模塊，所述中央處理器的輸入端分別連接所述加速度傳感器、巧螺儀傳感器、攝像頭及 感應(yīng)探頭的輸出端，所述音頻編解碼模塊的輸出端連接所述卿趴輸入端，所述音頻編解碼 模塊的輸入端連接所述語音輸入模塊的輸出端，所述供電模塊分別電性連接所述中央處理 器、存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)通信模塊、巧螺儀傳感器、加速度傳感器、音頻編解碼模塊、卿趴、語音輸 入模塊、攝像頭及感應(yīng)探頭。
[0011] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述數(shù)據(jù)通信模塊包括WIFI單元及移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)路 單元。
[0012] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是；所述移動(dòng)數(shù)據(jù)通信單元采用GPRS通信或3G通信或 4G通信。
[0013] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述加速度傳感器采用的是雙軸的加速度傳感器。
[0014] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述巧螺儀傳感器采用的是一軸的巧螺儀傳感器。
[0015] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種基于權(quán)利要求1-7所述的定位系統(tǒng)的室內(nèi)的定 位方法，該定位方法包括W下步驟：
[0016] A、移動(dòng)終端經(jīng)過樓梯口口讀取到RFID標(biāo)簽信息開啟位置跟蹤服務(wù)并將位置信息 實(shí)時(shí)上傳到后臺(tái)服務(wù)器；
[0017] B、服務(wù)器接收到RFID標(biāo)簽信息去匹配大樓數(shù)據(jù)庫查找對(duì)應(yīng)該RFID標(biāo)簽所處樓層 和位置；
[0018] C、確定移動(dòng)終端在此樓層的位置開啟該樓層的=維模型視圖并啟動(dòng)移動(dòng)終端上 的慣性導(dǎo)航；
[0019] D、根據(jù)慣性導(dǎo)航獲取移動(dòng)終端在該樓層室內(nèi)的確切位置；
[0020] E、將所有位置信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入樓層室內(nèi)=維模型視圖中顯示當(dāng)前移動(dòng)終端的整體 布局；
[0021] F、循環(huán)執(zhí)行步驟C-E實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場移動(dòng)終端的移動(dòng)軌跡及位置分布狀況。
[0022] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟A還包括W下步驟：
[0023] A1、判斷讀取到的RFID標(biāo)簽是否為合法的標(biāo)簽；如是，則執(zhí)行步驟A2 ;如否，則對(duì) 本次讀取RFID標(biāo)簽不做處理；
[0024] A2、啟動(dòng)移動(dòng)終端的巧螺儀傳感器和加速度傳感器獲取當(dāng)前移動(dòng)終端的朝向和各 個(gè)方向的加速度。
[0025] 本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述步驟C中還包括W下步驟：
[0026] C1、每隔一段時(shí)間間隔t獲取傳感器采集到的移動(dòng)終端在X和y方向的加速度及 角速度《 ;
[0027] C2、將移動(dòng)終端采集到的數(shù)據(jù)和移動(dòng)終端的ID傳輸給后臺(tái)服務(wù)器；
[002引 C3、根據(jù)移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)計(jì)算出移動(dòng)終端的真實(shí)位置。
[0029] 本發(fā)明的有益效果是；通過將=維視圖與移動(dòng)終端的位置坐標(biāo)結(jié)合，使得定位視 圖準(zhǔn)確、快速在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)定位，可W結(jié)合終端的攝像頭拍攝掌握室內(nèi)移動(dòng)終端的部署情況； 本定位系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、準(zhǔn)確度高，可操作性強(qiáng)。
【附圖說明】
[0030] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的室內(nèi)的定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的移動(dòng)終端的接口框圖；
[0032] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的室內(nèi)的定位方法的流程圖
[0033] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)系xy和移動(dòng)終端坐標(biāo)系X' y'的一個(gè)角度 偏差圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 附圖標(biāo)記；1-RFID標(biāo)簽2-移動(dòng)終端3-后臺(tái)服務(wù)器201-中央處理器202-音頻 編解碼模塊203-數(shù)據(jù)通信模塊204-巧螺儀傳感器205-加速度傳感器206-存儲(chǔ)模塊 207感應(yīng)探頭208-攝像頭209-語音輸入模塊210-卿趴211-供電模塊。
[0035] 圖1-2示出了本發(fā)明提供的室內(nèi)的定位系統(tǒng)，首先將每棟高樓大廈進(jìn)行數(shù)字化處 理，將大樓每層室內(nèi)均創(chuàng)建一個(gè)=維空間視圖，形成一棟大樓的數(shù)字化模型，在每層樓的樓 梯口口設(shè)置一個(gè)RFID標(biāo)簽，將該RFID標(biāo)簽的ID號(hào)和其樓層及其位置存入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)；該 定位系統(tǒng)包括：
[0036] RFID標(biāo)簽，用于定位起始點(diǎn)并激活移動(dòng)終端開始采集數(shù)據(jù)；
[0037] 多臺(tái)移動(dòng)終端，用于采集室內(nèi)的環(huán)境信息和處于室內(nèi)的準(zhǔn)確位置并將室內(nèi)信息傳 輸給后臺(tái)服務(wù)器，對(duì)輸入音頻信息進(jìn)行編解碼輸出給服務(wù)器，對(duì)接收的音頻信息進(jìn)行編解 碼播報(bào)出來；
[003引后臺(tái)服務(wù)器，用于接收移動(dòng)終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，將接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，在服務(wù)器上 利用=維軟件將整棟大樓的數(shù)字化模型顯示，將整合的數(shù)據(jù)映射進(jìn)數(shù)字化模型內(nèi)。
[0039] 按照本發(fā)明提及定位系統(tǒng)，需要要求每棟高樓大廈首先數(shù)字化，為了實(shí)現(xiàn)定位，可 W在高樓每層的樓梯口設(shè)有一個(gè)RFID標(biāo)簽，將該RFID標(biāo)簽的ID號(hào)和所處