本發(fā)明屬于定位搜索技術(shù)，尤其涉及就近服務(wù)定位裝置。

背景技術(shù)：

射頻識別定位技術(shù)和ZigBee定位技術(shù)都需要專門的定位設(shè)備才能定位，難以集成到現(xiàn)有的智能終端里。而現(xiàn)在很多智能終端都集成了WiFi和藍牙模塊，通過采集WiFi信標(biāo)節(jié)點信息和藍牙信標(biāo)節(jié)點信息就可實現(xiàn)室內(nèi)定位。

為了解決上述技術(shù)問題，中國專利CN204681599U提供了一種室內(nèi)定位裝置，該裝置利用室內(nèi)現(xiàn)有的WiFi熱點資源，WiFi信號基本已覆蓋樓層各個區(qū)域，再根據(jù)藍牙信號強度分布特性，在樓層部署若干藍牙信標(biāo)節(jié)點。WiFi熱點資源、WiFi路由器和藍牙信標(biāo)節(jié)點共同構(gòu)成了信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)。移動定位終端采集和整理WiFi信標(biāo)節(jié)點信息和藍牙信標(biāo)節(jié)點信息，并提供兩種定位模式使裝置可以迅速的處理來自用戶的定位請求，提供了良好的并發(fā)訪問應(yīng)答機制，服務(wù)器子裝置可以查詢用戶平面層地圖，并匹配電子地圖獲取其終端所在位置的實時定位信息。為用戶提供方便、滿足精準(zhǔn)的定位需求。

然而上述定位方法需要使用移動定位終端，而移動定位終端內(nèi)的射頻天線成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種帶有制作成本低的移動定位終端的就近服務(wù)定位裝置。

為了達到上述目的，本發(fā)明的基礎(chǔ)方案為：就近服務(wù)定位裝置，包括信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)、移動定位終端和服務(wù)器子裝置三部分，其中信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)又由若干個藍牙信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)和WiFi信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；WiFi信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)由若干全向吸頂天線構(gòu)成，藍牙信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)由部署的若干iBeacons藍牙節(jié)點構(gòu)成；移動定位終端包括射頻模塊、模擬基帶、數(shù)字基帶處理器、藍牙模塊、WiFi模塊、嵌入式處理器、SD卡和觸摸屏；其中射頻模塊、模擬基帶、數(shù)字基帶處理器共同構(gòu)成終端的移動通信信號處理單元，WiFi模塊和藍牙模塊通過串口及SPI接口與嵌入式處理器進行定位信號檢測信息的交互通信；服務(wù)器子裝置的組成包括網(wǎng)關(guān)、主控服務(wù)器、融合定位服務(wù)器、Web服務(wù)器；主控服務(wù)器由通信模塊服務(wù)器端和融合定位參數(shù)數(shù)據(jù)庫組成；融合定位服務(wù)器由融合定位算法模塊和地圖數(shù)據(jù)庫組成；Web服務(wù)器由Web數(shù)據(jù)庫模塊、室內(nèi)地圖服務(wù)模塊、管理員控制端模塊和用戶訪問服務(wù)模塊組成；其中所述射頻模塊包括射頻天線，一種射頻天線，其包含一基體及一天線輻射體，基體的下表面是具有一接地平面，天線輻射體是設(shè)置于基體的上表面，上述天線輻射體包含至少二輻射金屬線，這些輻射金屬線其中的一輻射金屬線是具有一延伸部，此延伸部是朝接地平面的對應(yīng)方向延伸。

上述天線輻射體分別由二或多個不同長度的輻射金屬線所構(gòu)成，并在基體上采用50Ω微帶饋入線饋入，本發(fā)明是具有較低的天線高度，其突出高度低于操作頻率波長的0.04倍，且適用于操作手機多頻帶(GSM/DCS/PCS/UMTS)。本發(fā)明在天線體積有受限制的條件下希望可以增加路徑長度，可以使用向接地面延伸路徑的設(shè)計手法達到所需，從而達到有效利用材料降低成本的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的射頻天線的第一實施例的示意圖

圖2為本發(fā)明的射頻天線的第二實施例的示意圖。

具體實施方式

下面通過具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明：

本發(fā)明就近服務(wù)定位裝置主要包括信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)、移動定位終端和服務(wù)器子裝置。該裝置充分利用室內(nèi)現(xiàn)有的WiFi熱點資源，WiFi信號基本已覆蓋樓層各個區(qū)域，每10米就有一個WiFi熱點，再根據(jù)藍牙信號強度分布特性，每20米部署一個藍牙信標(biāo)節(jié)點。另外WiFi路由器負責(zé)與移動定位終端進行雙向通信。WiFi熱點資源、WiFi路由器和藍牙信標(biāo)節(jié)點共同構(gòu)成了信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)。移動定位終端采集周邊WiFi信標(biāo)節(jié)點信息，包括WiFi信號強度信息、WiFi信標(biāo)節(jié)點物理地址、WiFi坐標(biāo)信息和藍牙信標(biāo)節(jié)點信息，包括藍牙信號強度信息、藍牙信標(biāo)節(jié)點物理地址、藍牙坐標(biāo)信息。移動定位終端根據(jù)采集到的WiFi信號強度值RSSI和藍牙信號強度值RSSI完成對周圍WiFi節(jié)點和藍牙節(jié)點的排序，然后通過終端自帶的定位算法進行自主定位，也可以將選取的WiFi信標(biāo)節(jié)點信息、藍牙信標(biāo)節(jié)點信息發(fā)送到服務(wù)器端進行網(wǎng)絡(luò)定位。

本發(fā)明為一種就近服務(wù)定位裝置，該定位裝置主要由信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)、移動定位終端和服務(wù)器子裝置三部分構(gòu)成。其中信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)又由若干個藍牙信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)和WiFi信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。WiFi信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)利用室內(nèi)已有的WiFi熱點資源，主要由若干全向吸頂天線構(gòu)成，藍牙信標(biāo)節(jié)點網(wǎng)絡(luò)由部署的若干iBeacons藍牙節(jié)點構(gòu)成。移動定位終端通過內(nèi)部的WiFi模塊和藍牙模塊的天線分別接收WiFi信標(biāo)信號和藍牙信標(biāo)信號，并對接收到的WiFi信號和藍牙信號進行信號強度檢測及信號處理后，分別通過兩種方式發(fā)送給服務(wù)器子裝置，一種方式為經(jīng)由3G、4G移動通信網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，另一種方式是通過WiFi網(wǎng)絡(luò)及對應(yīng)的路由接入INTERNET到達服務(wù)器子裝置。服務(wù)器子裝置經(jīng)由移動通信網(wǎng)絡(luò)或INTERNET網(wǎng)路接收到終端的定位請求后，完成對終端的定位計算、地圖匹配以及參數(shù)傳輸，并通過3G、4G網(wǎng)絡(luò)或者WiFi網(wǎng)絡(luò)將定位結(jié)果傳輸回移動定位終端。最后移動定位終端匹配室內(nèi)電子地圖顯示出用戶所在位置。

本發(fā)明基于WiFi信號和藍牙信號室內(nèi)融合定位裝置中的移動定位終端主要由射頻模塊、模擬基帶、數(shù)字基帶處理器、藍牙模塊、WiFi模塊、嵌入式處理器、SD卡和觸摸屏等模塊構(gòu)成。其中射頻模塊、模擬基帶、數(shù)字基帶處理器共同構(gòu)成終端的移動通信信號處理單元，根據(jù)無線接口協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)通信的功能。用來接收及發(fā)送移動通信信號，與移動網(wǎng)絡(luò)進行信令交互，為基于移動定位終端的自主定位模式提供定位特征參數(shù)，并交互返回定位結(jié)果。WiFi模塊和藍牙模塊通過串口及SPI接口與嵌入式處理器進行定位信號檢測信息的交互通信。移動定位終端的WiFi模塊用來接收及發(fā)送WiFi信標(biāo)節(jié)點定位信號，與WiFi網(wǎng)絡(luò)進行通信，為基于網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位模式提供定位特征參數(shù)，并交互返回定位結(jié)果。藍牙模塊用來接收藍牙定位信號。終端觸摸屏是實現(xiàn)人機交互的重要組成部分，處理器通過直接GPIO控制觸摸屏的顯示和鍵盤響應(yīng)，用戶可以通過觸摸屏選擇定位模式，最后通過LCD屏幕顯示出用戶所在位置。終端可在SD卡中存儲定位參數(shù)特征數(shù)據(jù)庫，嵌入式處理器可負責(zé)管理定位特征數(shù)據(jù)及完成融合定位匹配運算并實現(xiàn)終端定位。

主控服務(wù)器通過網(wǎng)關(guān)與移動定位終端進行雙向通信傳輸，接收終端發(fā)送的定位請求和數(shù)據(jù)幀信息，并將數(shù)據(jù)幀信息存儲到定位參數(shù)數(shù)據(jù)庫和發(fā)送到融合定位服務(wù)器。融合定位服務(wù)器經(jīng)過融合定位計算后將定位結(jié)果返回主控服務(wù)器，主控服務(wù)器一方面將定位結(jié)果通過網(wǎng)關(guān)發(fā)送回移動定位終端，另一方面?zhèn)鬏斀oWeb服務(wù)器。Web服務(wù)器根據(jù)定位參數(shù)和計算出的定位結(jié)果在配置的電子地圖上顯示出當(dāng)前用戶的位置。另外用戶客戶端可在Web服務(wù)器查詢移動定位終端所在平面層地圖并對終端進行實時跟蹤。

本發(fā)明一種基于WiFi信號和藍牙信號室內(nèi)融合定位裝置的服務(wù)器子裝置的組成包括網(wǎng)關(guān)、主控服務(wù)器、融合定位服務(wù)器、Web服務(wù)器。主控服務(wù)器、融合定位服務(wù)器、Web服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互和通信均是基于INTERNET網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議進行訪問和傳輸。網(wǎng)關(guān)即移動通信核心網(wǎng)路由器及防火墻，通過網(wǎng)關(guān)將定位數(shù)據(jù)及回傳結(jié)果接入主控服務(wù)器。主控服務(wù)器由通信模塊服務(wù)器端和融合定位參數(shù)數(shù)據(jù)庫組成。通信模塊服務(wù)器端負責(zé)響應(yīng)終端發(fā)起的定位請求并完成與終端的信息交互，融合定位參數(shù)數(shù)據(jù)庫通過TCP/IP協(xié)議訪問并傳輸融合定位服務(wù)器的定位結(jié)果。融合定位服務(wù)器由融合定位算法模塊和地圖數(shù)據(jù)庫組成。其中地圖數(shù)據(jù)庫模塊提供實時的地圖信息，融合定位算法模塊完成終端的位置計算。Web服務(wù)器由Web數(shù)據(jù)庫模塊、室內(nèi)地圖服務(wù)模塊、管理員控制端模塊和用戶訪問服務(wù)模塊組成。其中Web數(shù)據(jù)庫模塊和室內(nèi)地圖服務(wù)模塊通過TCP/IP協(xié)議訪問并傳輸融合定位服務(wù)器的定位結(jié)果和地圖數(shù)據(jù)。管理員正常登錄后，可通過管理員控制端模塊完成日常維護工作，包括用戶管理和終端管理。用戶正常登錄后，通過用戶訪問服務(wù)模塊進行用戶資料維護，終端信息設(shè)置和位置查詢操作。Web服務(wù)器提供多用戶并發(fā)訪問應(yīng)答機制，可迅速處理多用戶同時發(fā)出的定位請求，而不發(fā)送沖突。

本裝置提供基于WiFi與藍牙的室內(nèi)無縫融合定位算法。根據(jù)無線信號傳播模型，將WiFi信號和藍牙信號的RSSI測量值轉(zhuǎn)化成信標(biāo)節(jié)點到終端的距離值，結(jié)合信號節(jié)點和終端坐標(biāo)信息可列出觀測方程組，用泰勒級數(shù)展開法將觀測方程組線性化，利用最小二乘法可得到目標(biāo)位置估計值，這是第一次數(shù)據(jù)融合。然后將WiFi和藍牙定位的位置估計值和誤差估值，用殘差加權(quán)算法進行融合，這是第二次數(shù)據(jù)融合。最后將WiFi和藍牙分別定位的結(jié)果和殘差加權(quán)融合定位的結(jié)果進行貝葉斯融合處理，三次融合定位處理后可得到最佳的位置估計值。

根據(jù)室內(nèi)已有的WiFi熱點資源，每10米就有一個WiFi信標(biāo)節(jié)點，根據(jù)樓層室內(nèi)藍牙信號分布特性，每20米部署一個iBeacons藍牙信標(biāo)節(jié)點，實現(xiàn)室內(nèi)區(qū)域定位信號的無縫覆蓋。移動定位終端安裝完定位應(yīng)用程序后，打開終端的WiFi、藍牙開關(guān)和定位軟件，定位應(yīng)用程序中的采集模塊開始掃描周邊的WiFi信標(biāo)節(jié)點和藍牙信標(biāo)節(jié)點信息，每10ms采集一次，2s采集到信標(biāo)節(jié)點的200個RSSI值，對這200個RSSI值取幾何平均值，當(dāng)這個平均值大于設(shè)定的RSSI閥值時，則將這信標(biāo)節(jié)點的200個RSSI值、位置坐標(biāo)等信息保存入庫。終端選取周邊四個信號強度最強的WiFi信標(biāo)節(jié)點和四個信號強度最強的藍牙信標(biāo)節(jié)點。定位應(yīng)用程序提供兩種定位模式，一種是基于網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位模式，另一種是基于移動定位終端的自主定位模式。當(dāng)用戶選擇自主定位模式后，發(fā)送自主定位請求，終端將收集到的WiFi信標(biāo)節(jié)點信息和藍牙信標(biāo)節(jié)點信息進行高斯濾波處理，選擇出較優(yōu)良的RSSI值，根據(jù)融合定位算法計算出定位結(jié)果，最后在終端匹配電子地圖顯示出用戶的位置，用戶也可根據(jù)配置的電子地圖在陌生室內(nèi)環(huán)境下進行導(dǎo)航。另外自主定位模式可以為VIP用戶推送周邊商鋪的商品優(yōu)惠信息或者身邊好玩的旅游景點信息。

當(dāng)用戶選擇網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位模式后，發(fā)送網(wǎng)絡(luò)定位請求給服務(wù)器端，服務(wù)器響應(yīng)定位請求并且接收終端采集的WiFi信標(biāo)節(jié)點信息和藍牙信標(biāo)節(jié)點信息，服務(wù)器端經(jīng)過對信標(biāo)節(jié)點信息預(yù)處理后，進行融合定位計算，將最終定位結(jié)果發(fā)送回終端，終端就能夠顯示出用戶在室內(nèi)所在的位置了，另外服務(wù)器端支持多用戶位置查詢，能夠顯示出用戶在電子地圖上的所在位置。

服務(wù)器端提供查詢移動定位終端所在室內(nèi)的位置，并能夠查詢各個樓層的平面地圖，只要用戶沒關(guān)閉定位軟件，還可以在服務(wù)器中顯示出用戶的行走軌跡。

圖1為本發(fā)明的射頻天線的第一實施例外觀示意圖。圖1中，射頻天線包含一基體11及一天線輻射體12，此基體11的下表面是具有一接地平面14，此接地平面14是可為一金屬平面，其中天線輻射體12是設(shè)置于基體11的上表面，天線輻射體12包含一第一輻射金屬線121及一第二輻射金屬線122，此第一輻射金屬線121及第二輻射金屬線122是各具有一彎曲路徑。第一輻射金屬線121是具有一延伸部1211，此延伸部1211是于基體11的上表面延伸，且此延伸部1211是朝接地平面14的對應(yīng)方向延伸。其中，上述的基體11為一規(guī)格為FR4的印刷電路板。接地平面14為一金屬接地面。上述天線輻射體12更包含一微帶饋入線13以傳輸一訊號，此微帶饋入線13是設(shè)置于基體11上，微帶饋入線13是采用50Ω微帶饋入線。本發(fā)明是具有較低的天線高度，其突出高度低于操作頻率波長的0.04倍，且適用于操作手機多頻帶(GSM/DCS/PCS/UMTS)。舉例而言，當(dāng)需要設(shè)計低頻部份的波長所須較長(意即輻射金屬線所須路徑較遠)的天線，則可使用本發(fā)明所提出的射頻天線以得到低頻部份波長較長的天線，且本發(fā)明的射頻天線的接地平面14亦需對于向下延伸的延伸部1211的長度作出最佳調(diào)整以符合所需。本發(fā)明在天線體積有受限制的條件下希望可以增加路徑長度，可以使用向接地面延伸路徑的設(shè)計達到所需。本發(fā)明僅需將第一輻射金屬線121的路徑朝接地平面14的方向延伸即可達到良好的效果，而不需要繁雜的制程步驟，故可大大降低成本，且本發(fā)明的天線突出部份較低，其突出高度低于操作頻率波長的0.04倍，適用于操作手機多頻帶，可達到良好的產(chǎn)業(yè)利用，且可達到縮小天線體積的效果。

上述本發(fā)明所提出的射頻天線是適用于GSM900/DCS/PCS/UMTS/Bluetooth/WLAN/UWB等訊號頻段，且其天線類型是適用于平面天線(Planar antenna)、平面倒F天線(PIFA)等天線。射頻天線是利用HFSS或IE3D等電磁仿真軟件仿真驗證上述射頻天線的S參數(shù)、場形及增益。

圖2中，射頻天線包含一基體21及一天線輻射體22，基體21的下表面包含一接地平面24，接地平面24為一金屬接地面，天線輻射體22是設(shè)置于基體21上，天線輻射體22是由一第一輻射金屬線221、一第二輻射金屬線222及一第三輻射金屬線223組成，這些輻射金屬線是各具有一彎曲路徑。本發(fā)明是于基體21的上表面延伸第三輻射金屬線223具有一延伸部2231，此延伸部2231是朝接地平面24的對應(yīng)方向延伸。上述天線輻射體12更包含一微帶饋入線23以傳輸訊號，此微帶饋入線23是采用50Ω微帶饋入線饋入。本發(fā)明是具有較低的天線高度，其突出高度低于操作頻率波長的0.04倍，且適用于操作手機多頻帶(GSM/DCS/PCS/UMTS)。舉例而言，在天線設(shè)計的領(lǐng)域中，當(dāng)天線的某一頻帶有所不足而必須增加其共振長度或欲嵌入一新的輻射金屬線，但限于有限空間而無法嵌入輻射金屬線的情況中，可利用本發(fā)明所提出的延長輻射金屬線的結(jié)構(gòu)以解決空間不足的問題，本發(fā)明在天線體積有受限制的條件下可增加路徑長度，意即本發(fā)明僅需將輻射金屬線朝接地平面24的對應(yīng)方向延伸即可達到良好的效果，而不需要繁雜的制程步驟，故可大大降低成本，且本發(fā)明的天線突出部份較低，可其突出高度低于操作頻率波長的0.04倍，適用于操作手機多頻帶，可達到良好的產(chǎn)業(yè)利用，且可達到縮小天線體積的效果。

以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)及特性等常識在此未作過多描述。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，如SD卡的儲存空間在4GB到64GB之間變化。這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護范圍，這些都不會影響本發(fā)明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應(yīng)當(dāng)以其權(quán)利要求的內(nèi)容為準(zhǔn)，說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權(quán)利要求的內(nèi)容。