CN207625813U - 一种基于LoRa精细定位的室内定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于LoRa精细定位的室内定位系统，涉及通信技术领域，包括：服务器端、多组AP设备和用户设备端，所述多组AP设备呈网格状排列；所述AP设备中设置有能够探测用户设备端发出信号到达所述AP设备时间的时间探针，所述AP设备分别和所述服务器端和所述用户设备端连接；其中，在所述AP设备上还设置有红外距离传感器。采用上述技术方案，由于设置有多组AP设备，通过多AP设备与用户设备端之间的信号获取时间进行计算，得出距离结果，并通过多个AP设备实现用户设备端的轨迹点定位，辐射小，成本低，同时设置有红外距离传感器，通过红外距离测量用户端设备与AP设备的距离来实现辅助验证，提升定位精度。

Description

一种基于LoRa精细定位的室内定位系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别涉及一种基于LoRa精细定位的室内定位系统。

背景技术

现有技术中人员移动轨迹计算一般是通过GPS三角定位来实时确定每个轨迹点，但GPS在室内容易受到遮挡，导致在室内无法定位。现有技术中，还有一种采用室内增设基站来实现室内定位，但是基站产生的辐射较多，同时成本较高，精度低，无法适用于日常办公产所。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于LoRa精细定位的室内定位系统，解决现有技术中增设基站来实现室内定位造成的辐射及成本高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

一种基于LoRa精细定位的室内定位系统，包括：服务器端、多组AP设备和用户设备端，所述多组AP设备呈网格状排列；所述AP设备中设置有能够探测用户设备端发出信号到达所述AP设备时间的时间探针，所述AP设备分别和所述服务器端和所述用户设备端连接；其中，在所述AP设备上还设置有红外距离传感器。

其中，所述时间探针包括有一信号接收器，所述AP设备中还设置有数据传输接口，通过数据传输接口将所述AP设备与所述服务器端连接。

其中，所述用户设备端包括可穿戴设备和智能终端设备。

具体的，所述可穿戴设备包括定位卡和腕带中的一种。

其中，所述时间探针还包括采集用户设备端基本信息的终端信息采集器。

其中，所述服务器端中设置有计时器、时延计算器和距离计算器。

其中，还包括监控端，所述监控端与服务器端连接，将服务器端计算的轨迹数据显示在所述监控端上。

采用上述技术方案，由于设置有多组AP设备，通过多AP设备与用户设备端之间的信号获取时间进行计算，得出距离结果，并通过多个AP设备实现用户设备端的轨迹点定位，辐射小，成本低，同时设置有红外距离传感器，通过红外距离测量用户端设备与AP设备的距离来实现辅助验证，提升定位精度。

附图说明

图1为本实用新型基于LoRa精细定位的室内定位系统的结构示意图。

图中，1-服务器端，2-AP设备，3-用户设备端，4-监控端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

作为本实用新型的第一实施例，提出一种基于LoRa精细定位的室内定位系统，LoRa是基于1GHz以下的超长距低功耗数据传输技术(Long Range)的芯片，它使用线性调频扩频调制技术，即保持了像FSK(频移键控)调制相同的低功耗特性，又明显地增加了通信距离，同时提高了网络效率并消除了干扰，即不同扩频序列的终端即使使用相同的频率同时发送也不会相互干扰，因此在此基础上研发的集中器/网关(Concentrator/Gateway)能够并行接收并处理多个节点的数据，大大扩展了系统容量。如图1所示，包括：服务器端1、多组AP设备2、用户设备端3和监控端4，其中，用户设备端3包括带有信号发射功能的可穿戴设备和智能终端设备，可穿戴设备包括定位卡、腕带和钥匙扣等，可以佩戴在身上，并且进行实时的信号发射，本实施例中的用户设备端1主要采用2.4G信号进行发射。并且通过设置独立的微型电源进行供电，保证信号稳定。

多组AP设备2以网格状排列在室内产所的各处，一般的矩形产所，以2×3的结构布局在产所的各个角上；作为另一举例，以写字楼为例，每个办公室设置有一AP设备，其形成网格状的AP设备布局；AP设备2可以直接采用路由器来实现，无需另外增加室内的AP设备，减少设备成本。在每个AP设备2中设置有时间探针和红外测距装置，时间探针包括信号接收器、终端信息采集器、时钟电路和储存器，信号接收器用于检测用户设备端发出的无线信号，终端信息采集器用于在检测到用户设备端的信号时，解析其中的设备端信息，上述设备端信息包括设备识别代码、设备类型信息等，将设备端信息存储在存储器中。进一步的，在信号接收器接收到用户设备端信号时，将时钟电路中的时间信息也存储在存储器中。在信号接收器接收到用户设备端信号后，通过AP设备2中的数据传输接口，将存储在存储器中的设备端信息和时间信息发送给服务器端1。红外测距装置通过时间探针检测到的用户设备相对位置向用户终端发送红外信号，并且通过反射回的信号进行距离计算，以验证用户设备与AP设备2之间的位置与距离。

服务器端1中包括时钟电路、时延计算器、距离计算器和临时存储器和一般存储器。在接收到单个时间探针发送来的设备端信息和时间信息时，先将设备端信息和时间信息发送给临时存储器进行存储。在多个时间探针接收到同一设备端发送的同次信号时，即临时存储器中出现多个时间探针发送的信息中出现相同设备发出的同次信号时，时延计算器启动，调取临时存储器中该设备端的多条时间探针的时间信息，计算每个时间探针的时延。具体来说，在同次信号的信号编码中存储有新型号发出时的时间信息，时间探针以该时间信息为基准时，时延计算器将各个时间探针接收到信号的时间信息与基准时比对从而计算每个时间探针的相对时延。计算出每个时间探针的相对时延后，将时延信息发送给一般存储器中进行存储，距离计算器调取时延信息，并且根据各个探针的时延计算出同一个用户设备端3距离各个AP设备的相对距离，最后通过多个时间探针的相对距离通过三角定位法计算出该用户设备端3此时所位于的位置。将位置信息和设备信息通过数据传输接口发送至监控端4中。

监控端4包括主机和显示屏，通过主机接收位置信息和设备信息，并显示在显示屏上，通过设置用户设备端3的信号发生频率，以使得位置信息在显示屏上形成轨迹，并将该用户设备端3的设备信息标识在上面。

采用上述技术方案，由于设置有多组AP设备，通过多AP设备与用户设备端之间的信号获取时间进行计算，得出距离结果，并通过多个AP设备实现用户设备端的轨迹点定位，辐射小，成本低，同时设置有红外距离传感器，通过红外距离测量用户端设备与AP设备的距离来实现辅助验证，提升定位精度。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于LoRa精细定位的室内定位系统，其特征在于，包括：服务器端、多组AP设备和用户设备端，所述多组AP设备呈网格状排列；所述AP设备中设置有能够探测用户设备端发出信号到达所述AP设备时间的时间探针，所述AP设备分别和所述服务器端和所述用户设备端连接；其中，在所述AP设备上还设置有红外距离传感器。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa精细定位的室内定位系统，其特征在于：所述时间探针包括有一信号接收器，所述AP设备中还设置有数据传输接口，通过数据传输接口将所述AP设备与所述服务器端连接。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa精细定位的室内定位系统，其特征在于：所述用户设备端包括可穿戴设备和智能终端设备。

4.根据权利要求3所述的基于LoRa精细定位的室内定位系统，其特征在于：所述可穿戴设备包括定位卡和腕带中的一种。

5.根据权利要求1所述的基于LoRa精细定位的室内定位系统，其特征在于：所述时间探针还包括采集用户设备端基本信息的终端信息采集器。

6.根据权利要求1所述的基于LoRa精细定位的室内定位系统，其特征在于：所述服务器端中设置有计时器、时延计算器和距离计算器。

7.根据权利要求1所述的基于LoRa精细定位的室内定位系统，其特征在于：还包括监控端，所述监控端与服务器端连接，将服务器端计算的轨迹数据显示在所述监控端上。