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CN112102645B - 一种基于蓝牙aoa技术的室内定位寻车系统及方法 - Google Patents

一种基于蓝牙aoa技术的室内定位寻车系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及物联网领域，公开了一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统及方法，其技术方案要点是包括：部署在停车场内的若干接收机，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；部署在停车位上的固定蓝牙设备，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；基于蓝牙AOA技术的定位服务器，用于根据接收机位置、固定蓝牙设备位置、接收机接收的无线信号数据、固定蓝牙设备接收的无线信号数据，利用蓝牙AOA技术计算出移动端的位置；移动端包括用于发出无线信号的蓝牙模块和用于选定固定蓝牙设备，还用于连接定位服务器并根据移动端位置和固定蓝牙设备位置进行寻向导航的导航模块，能够向用户动态的展示车的位置，引导用户准确寻车。

Description

一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统及方法
技术领域
本发明涉及物联网领域，更具体地说，它涉及一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统及方法。
背景技术
随着无线网络和移动通信技术的飞速发展，现代人们生活对定位的需求越发明显。当前社会的定位越发趋向于对室内定位的需求，相对于室外定位发展成熟，室内定位无疑还在起步阶段。人类生活休闲的场所越来趋向于大规模的大型休闲娱乐购物中心：随着私家车数量的不断增长，露天停车场的车位供给量明显不够，大型的地下停车场已经开始流行；伴随人口的增长，综合性的大型医疗中心也日益增多。在这些大规模的室内环境迅猛发展的情况下，室内定位更加突显其重要性。通过室内定位，一方面可以获知或赋予特定主体位置信息：另一方面可以监控或实时跟踪特定主体的位置信息。当灾难来临时，室内定位同样会发挥举足轻重的作用，如火灾发生的情况下，室内定位可以为消防人员提供火势下复杂的室内空间格局，避免不必要的人员伤亡。室内定位的应用涉及众多领域，这都催生着室内定位发展的快速前进。
位置服务(LBS)已经成为在结构复杂的室内环境中必不可少的一项基本需求。在早期的LBS技术中，室内定位技术依托于传统室外定位所采用的GPS/基站定位技术，局限于室内环境封闭性的特点，定位精度相对较低。当前常用的室内定位技术主要有超声波技术、红外线技术、超宽带(UWB)、射频识别(RFID)、ZigBee、Wlan、光跟踪定位、移动通信定位、蓝牙定位、地磁定位。
上述室内定位技术分别具备如下特点，即：
(1)超声波定位精度可以达到厘米级。但是超声波衰减明显，影响定位有效范围。
(2)红外定位精度可达到5～10m。但红外线在传输过程中易受物体或墙体阻隔且传输距离较短,定位系统复杂度较高有效性和实用性较其他技术仍有差距。
(3)UWB定位，其准确度通常情况下不超过15cm。但是其本身还不成熟，主要问题是UWB系统占用的带宽很高，可能会干扰现有其他无线通信系统。
(4)RFID室内定位准确度为1～3m。缺点是：标识的体积比较小，需要特定的识别设备，作用距离近，不具有通信能力，而且不便于整合到其他系统中。
(5)Zigbee技术定位精度可达到米级。由于受室内复杂的环境影响．建立准确的传播模型非常困难，因此ZigBee定位技术的定位精度受较大的限制。
(6)WLAN定位精度可达到5～10m。WiFi定位系统具有架设成本较高、功耗较大等弱点，阻碍了室内定位技术的商业化进程。
(7) 蓝牙RSSI进行定位。接收讯号强度指示(RSSI)测量接收讯号的讯号强度来获得RX和TX之间的近似距离。该信息可运用于来自不同发射器位置的多点距离测量，三角定位接收器的位置。此技术中，每个装置只需要一个天线，在室内环境却通常不够准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统及方法，定位精度高，能够向用户动态的展示车的位置，引导用户准确寻车，方便用户的使用。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，包括：
部署在停车场内的若干接收机，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；
部署在停车位上的固定蓝牙设备，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；
基于蓝牙AOA技术的定位服务器，用于根据接收机位置、固定蓝牙设备位置、接收机接收的无线信号数据、固定蓝牙设备接收的无线信号数据，利用蓝牙AOA技术计算出移动端的位置；
移动端包括蓝牙模块和导航模块；蓝牙模块用于发出无线信号，导航模块用于选定固定蓝牙设备，还用于连接定位服务器并根据移动端位置和固定蓝牙设备位置进行寻向导航。
作为本发明的一种优选技术方案，所述定位服务器包括地图生成模块，用于停车场进行建模生成停车场地图，并在停车场地图中显示固定蓝牙设备位置和移动端位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述导航模块包括地图模块和寻向模块。
作为本发明的一种优选技术方案，所述地图模块用于显示停车场地图、固定蓝牙设备位置和移动端位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述寻向模块用于显示以移动端为基准的固定蓝牙设备的所在方向和距离。
作为本发明的一种优选技术方案，所述导航模块与所述蓝牙模块连接，所述导航模块含有所述蓝牙模块的开启权限，所述导航模块启动时所述蓝牙模块开启。
一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车方法，包括以下步骤：
预先利用移动端打开蓝牙模块连接并选定固定蓝牙设备；
打开蓝牙模块，蓝牙模块向接收机和固定蓝牙设备发送无线信号；
定位服务器根据从接收机和固定蓝牙设备接收到的接收机位置、固定蓝牙设备位置、移动端发出的无线信号数据，利用蓝牙AOA技术计算出移动端的位置；
计算出移动端位置后，移动端的导航模块连接定位服务器并根据移动端位置和固定蓝牙设备位置进行寻向导航。
综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明中所描述的蓝牙AOA技术，是指Bluetooth 5.1的AOA技术，该项技术的定位精度高，且成本较低；其中移动端可以是手机，在使用时，用户打开手机的蓝牙模块，连接并选定停车位置的固定蓝牙设备，在需要寻车时，还是打开蓝牙模块，蓝牙模块会向接收机和固定蓝牙设备发出无线信号，根据蓝牙AOA技术，便能够确认手机的位置，从而综合定位服务器的计算能力，便能够得到固定蓝牙设备和手机的相对位置，得到手机在整个停车场的位置，而此时，移动端配备的导航模块，便能够将上述的固定蓝牙设备位置、手机位置、停车场地图显示出来，从而完成对固定蓝牙设备位置的寻找，在导航过程中，能够向用户动态的展示固定蓝牙设备位置，也就是车的位置，引导用户准确寻车，方便用户的使用。
附图说明
图1是本发明的方法流程图；
图2是本发明的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明提供一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，包括：
部署在停车场内的若干接收机，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；
部署在停车位上的固定蓝牙设备，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；
基于蓝牙AOA技术的定位服务器，用于根据接收机位置、固定蓝牙设备位置、接收机接收的无线信号数据、固定蓝牙设备接收的无线信号数据，利用蓝牙AOA技术计算出移动端的位置；
移动端包括蓝牙模块和导航模块；蓝牙模块用于发出无线信号，导航模块用于选定固定蓝牙设备，还用于连接定位服务器并根据移动端位置和固定蓝牙设备位置进行寻向导航。
本发明中所描述的蓝牙AOA技术，是指Bluetooth 5.1的AOA技术，该项技术的定位精度高，且成本较低；其中移动端可以是手机，在使用时，用户打开手机的蓝牙模块，连接并选定停车位置的固定蓝牙设备，在需要寻车时，还是打开蓝牙模块，蓝牙模块会向接收机和固定蓝牙设备发出无线信号，根据蓝牙AOA技术，便能够确认手机的位置，从而综合定位服务器的计算能力，便能够得到固定蓝牙设备和手机的相对位置，得到手机在整个停车场的位置，而此时，移动端配备的导航模块，便能够将上述的固定蓝牙设备位置、手机位置、停车场地图显示出来，从而完成对固定蓝牙设备位置的寻找，在导航过程中，能够向用户动态的展示固定蓝牙设备位置，也就是车的位置，引导用户准确寻车，方便用户的使用。
具体的，定位服务器包括地图生成模块，用于停车场进行建模生成停车场地图，并在停车场地图中显示固定蓝牙设备位置和移动端位置，方便纵观整个停车场，并确定行进路线。
具体的，导航模块包括地图模块和寻向模块。
具体的，地图模块用于显示停车场地图、固定蓝牙设备位置和移动端位置。
具体的，寻向模块用于显示以移动端为基准的固定蓝牙设备的所在方向和距离，能够准确的随着用户的移动进行实时距离和方向的调整，方便用户快速找到车位。
具体的，导航模块与蓝牙模块连接，导航模块含有蓝牙模块的开启权限，导航模块启动时蓝牙模块开启。
本发明还一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车方法，包括以下步骤：
预先利用移动端打开蓝牙模块连接并选定固定蓝牙设备；
打开蓝牙模块，蓝牙模块向接收机和固定蓝牙设备发送无线信号；
定位服务器根据从接收机和固定蓝牙设备接收到的接收机位置、固定蓝牙设备位置、移动端发出的无线信号数据，利用蓝牙AOA技术计算出移动端的位置；
计算出移动端位置后，移动端的导航模块连接定位服务器并根据移动端位置和固定蓝牙设备位置进行寻向导航。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，其特征是：包括：
部署在停车场内的若干接收机，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；
部署在停车位上的固定蓝牙设备，用于接收移动端发出的无线信号并发送到定位服务器；
基于蓝牙AOA技术的定位服务器，用于根据接收机位置、固定蓝牙设备位置、接收机接收的无线信号数据、固定蓝牙设备接收的无线信号数据，利用蓝牙AOA技术计算出移动端的位置；
移动端包括蓝牙模块和导航模块；蓝牙模块用于发出无线信号，导航模块用于选定停车位置的固定蓝牙设备，还用于连接定位服务器并根据移动端位置和固定蓝牙设备位置进行寻向导航，在导航过程中，能够向用户动态的展示固定蓝牙设备位置，即车的位置。
2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，其特征是：所述定位服务器包括地图生成模块，用于停车场进行建模生成停车场地图，并在停车场地图中显示固定蓝牙设备位置和移动端位置。
3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，其特征是：所述导航模块包括地图模块和寻向模块。
4.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，其特征是：所述地图模块用于显示停车场地图、固定蓝牙设备位置和移动端位置。
5.根据权利要求3所述的一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，其特征是：所述寻向模块用于显示以移动端为基准的固定蓝牙设备的所在方向和距离。
6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车系统，其特征是：所述导航模块与所述蓝牙模块连接，所述导航模块含有所述蓝牙模块的开启权限，所述导航模块启动时所述蓝牙模块开启。
7.一种基于蓝牙AOA技术的室内定位寻车方法，其特征是：包括以下步骤：
预先利用移动端打开蓝牙模块连接并选定停车位置的固定蓝牙设备；
打开蓝牙模块，蓝牙模块向接收机和固定蓝牙设备发送无线信号；
定位服务器根据从接收机和固定蓝牙设备接收到的接收机位置、固定蓝牙设备位置、移动端发出的无线信号数据，利用蓝牙AOA技术计算出移动端的位置；
计算出移动端位置后，移动端的导航模块连接定位服务器并根据移动端位置和固定蓝牙设备位置进行寻向导航，在导航过程中，能够向用户动态的展示固定蓝牙设备位置，即车的位置。
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