本实用新型涉及物联网技术领域,具体涉及一种基于uwb的室内定位系统。
背景技术:
当前的室内定位系统主要基于rfid或者wifi、蓝牙、zigbee技术来实现,通过信号距离或者是信号的强弱,结合算法来计算定位标签的位置坐标从而实现定位。但是实际情况是,基于rfid技术的定位方式,需求设备数量较多且设备之间的布线繁琐,还需要预埋地感线圈,成本过高不适用于室内定位系统;而基于wifi、蓝牙及zigbee技术的定位方式,是基于定位信号强度发(rssi)来对定位标签的位置进行粗略的估计,其定位精度较低,同时wifi、蓝牙及zigbee技术容易受到障碍物、磁场或者是其他无限信号设备甚至是天气的影响,稳定性极差。
技术实现要素:
本实用新型提供一种基于uwb的室内定位系统,旨在提高室内定位系统的准确性与稳定性。
为实现上述目的,本实用新型提供一种基于uwb的室内定位系统,包括定位模块、定位基站、定位引擎服务器以及监测终端,其特征在于,所述定位模块安装于待定位目标上,用于向定位基站发送uwb脉冲信号;所述定位基站数量至少为4个,分别分布于室内四角,用于同步接收所述uwb脉冲信号,并将所述uwb脉冲信号向所述定位引擎服务器传输;定位引擎服务器汇总全部uwb脉冲信号并根据信号强弱结合tdoa/tof算法计算出目标位置坐标;监测终端用于标示所述目标位置坐标;其中定位模块、定位基站与定位引擎服务器之间使用uwb脉冲信号无线连接,定位引擎服务器与监测终端采用api接口连接。
进一步的,所述定位模块包括模块数据处理单元,模块uwb射频处理单元。
进一步的,所述定位基站包括基站数据处理单元,基站uwb射频处理单元和基站uwb基站天线。
进一步的,所述模块数据处理单元、所述基站uwb射频处理单元的工作频率为4.3ghz~6.5ghz。
本实用新型的有益效果为:
基于uwb的室内定位系统,可以更加精确稳定的实现室内定位的功能,同时,配置至少四个定位基站,即使其中一个基站出现故障也不会影响定位系统的使用。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构示意图。
1-定位模块,2-定位基站,3-定位引擎服务器,4-监测终端。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,以下结合具体实施例,对本实用新型作进一步地详细说明。
根据图1,本实用新型提供一种基于uwb的室内定位系统,包括定位模块1、定位基站2、定位引擎服务器3以及监测终端4,所述定位模块1安装于待定位目标上,用于向定位基站2发送uwb脉冲信号;所述定位基站2数量至少为4个,分别分布于室内四角,用于同步接收所述uwb脉冲信号,并将所述uwb脉冲信号向所述定位引擎服务器3传输;定位引擎服务器3汇总全部uwb脉冲信号并根据信号强弱结合tdoa/tof算法计算出目标位置坐标;监测终端4用于标示所述目标位置坐标;其中定位模块1、定位基站2与定位引擎服务器3之间使用uwb脉冲信号无线连接,定位引擎服务器3与监测终端4采用api接口连接。
进一步的,所述定位模块1包括模块数据处理单元,模块uwb射频处理单元。
进一步的,所述定位基站2包括基站数据处理单元,基站uwb射频处理单元和基站uwb基站天线。
进一步的,所述模块数据处理单元、所述基站uwb射频处理单元的工作频率为4.3ghz~6.5ghz。
本实用新型实施例的定位方法步骤为:
(1)在室内建立以四个定位基站为端点的四边形区域,建立一个涵盖此四边形区域的坐标系,设定四个定位基站的坐标分别为a(a,b)、b(c,d)、c(e,f)、d(g,h)。
(2)定位模块在工作后向定位基站发送uwb脉冲,四个定位基站根据接收到uwb脉冲信号的时间计算与定位模块之间的距离l1、l2、l3、l4。
(3)定位引擎服务器根据a、b、c、d的坐标的与距离l1、l2、l3、l4和已经构建完成的几何方程组计算出定位模块1的坐标。
(4)监测终端显示出定位基站a、b、c、d构建的在坐标系中的集合区域,并将定位模型的坐标进行显示,工作人员可根据坐标对定位模块1进行跟踪定位。
由于三个定位基站就可以确认定位模块坐标,故而即使其中一个基站出现故障也不会影响定位系统的使用。
以上所述仅为本实用新型的实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的权利要求范围。
1.基于uwb的室内定位系统,包括定位模块(1)、定位基站(2)、定位引擎服务器(3)以及监测终端(4),其特征在于,所述定位模块(1)安装于待定位目标上,用于向定位基站(2)发送uwb脉冲信号;所述定位基站(2)数量至少为4个,分别分布于室内四角,用于同步接收所述uwb脉冲信号,并将所述uwb脉冲信号向所述定位引擎服务器(3)传输;定位引擎服务器(3)汇总全部uwb脉冲信号并根据信号强弱结合tdoa/tof算法计算出目标位置坐标;监测终端(4)用于标示所述目标位置坐标;其中定位模块(1)、定位基站(2)与定位引擎服务器(3)之间使用uwb脉冲信号无线连接,定位引擎服务器(3)与监测终端(4)采用api接口连接。
2.如权利要求1所述的基于uwb的室内定位系统,其特征在于,所述定位模块(1)包括模块数据处理单元,模块uwb射频处理单元。
3.如权利要求2所述的基于uwb的室内定位系统,其特征在于,所述定位基站(2)包括基站数据处理单元、基站uwb射频处理单元和基站uwb基站天线。
4.如权利要求3所述的基于uwb的室内定位系统,其特征在于,所述模块数据处理单元、所述基站uwb射频处理单元的工作频率为4.3ghz~6.5ghz。