一种基于窄带物联网技术的园区机器设备定位监测系统

1.本发明属于设备定位技术领域，具体涉及一种基于窄带物联网技术的园区机器设备定位监测系统。


背景技术：

2.近年来，自动化及无人化的设备正在改变生产生活方式。对于工厂园区来说，智能化的机器设备可以减少人力资源的浪费，提高生产的安全性，加快生产效率。所以工厂园区的智能化的改造也就成了一个发展潜力很大的领域。本发明以改造移动焊接机器设备为例，可以同样应用于各种同类型的游走作业机器设备，以降低人工，提高生产效率，提高生产安全性。
3.对于工厂园区，因为其占地广的原因，所以设备的需求量相应的也会上升，这便给管理带来了一些影响。由于设备较多，设备运行的管理和维护也是一大难题。因此需要为设备配备一个独有的定位系统来解决设备的监控以及调度问题。而园区占地广，存在室内和室外以及堆放物品地区等的复杂环境，因此需要在相应的地区配备相应的定位方案。同时，如果设备能耗过高，那么维护的成本也会大大增加，同时还会提升工作时的不稳定性。
4.当前对室内外协同运作设备的研究较少，近期有着逐步增长的趋势。现有的研究存在诸多缺点，例如：很多并没有注重于对于能耗的把控，这对于本场景下需要长时间进行游走工作的设备来说的便明显不合适。即现有技术大多无法解决低功耗传输的问题。而对于需要长时间离开充电基站进行游走作业的焊接机器设备来说，任何加重定位系统部分能耗的模块以及环节都会使得整体系统的可靠性下降。所以在无法配置电源的场景下，现有的大多数技术应用都会受到限制。现有的机器设备在运行时，大多无法承担同时在室内以及室外的工作。但是现有技术对于在室内定位或是室外定位的单方面发展已经较为成熟，但是对室内室外联合定位的方法还未得到充分开发。同时现有的研究没有注重对于切换算法的定量把控，只是粗略的判断是否需要切换。即现存的涉及到室内以及室外定位的技术虽然也有设计切换算法，但是大体上都是选择特定的环境来切换的算法，例如有专利采用了太阳能充电系统，当接收不到太阳光时那么便判断为室内。这样的弊端也很明显，当有物体遮挡太阳光时，或者在阴天没有足够强的阳光时，那么判断便一直是错误的。这就是没有定量计算的弊端。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种基于窄带物联网技术的园区机器设备定位监测系统。
6.为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：
7.一种基于窄带物联网技术的园区机器设备定位监测系统，包括数据处理子系统、室内定位子系统、室外定位子系统；
8.所述数据处理子系统，基于窄带物联网技术，不同的设备模式采取不同的发射频
率进行园区机器设备的数据传输；
9.所述室内定位子系统，采用uwb技术进行园区机器设备的室内定位；
10.所述室外定位子系统，采用gps或卫星定位系统进行园区机器设备的室外定位。
11.为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：
12.上述的设备模式包括运行模式，工作模式以及待机模式。
13.运行模式为机器未实行工作行为，处于移动状态中的模式，此时定位信息更新最快，设更新频率为f1；
14.工作模式为机器处于工作中的模式，此时机器可能会产生少量移动，设更新频率为f2；
15.待机模式为机器此时未工作也未运行的状态，此时机器静止不动，设更新频率为f3；
16.其中，设定f1》f2》f3，运行模式定位数据更新最快，工作模式次之，待机模式最慢；
17.所述设备模式由工作设备提供相应状态，并通过串口发送给定位子系统进行状态更新；
18.上述的系统依据各个模式以及设备本身的运行速度，设置两次定位最大偏移差值；
19.两次定位最大偏移差值略设置方式为：
20.大于各个模式的运动状态满速的情况下，后一次定位时比前一次定位时运动的距离产生的差值再加上连续收发三次定位数据的距离；
21.上述的系统中，除有特殊需要依靠两次定位最大偏移差值进行判断的情况外，设备的定位信息在小于两次定位最大偏差值的情况下才能被承认，当出现不符合的情况时，保留前一次的定位信息，舍弃本次的信息，并且立即发送一次定位信息进行对比；
22.当连续3次都出现不符合的情况，设备停止运行并且立即向云平台报警。
23.上述的系统中，定义“snr_os”：室外定位停止/开始工作信噪比、“snr_o”：室外定位工作信噪比、“snr_is”：室内定位开始/停止工作信噪比、“snr_i”室内定位工作信噪比；
24.将snr_os与snr_is为一组相对概念；
25.当设备由室外向室内移动时，会有snr_os为室外定位停止工作信噪比，与snr_is为室内定位开始工作信噪比；
26.snr_os大小等于在实际测试中当前工厂室内空间存在信号但是gps定位失败的snr_o的最大值或者gps定位成功的信号强度最小值，snr_is为此处的snr_i的值；
27.反之，当设备由室内向室外移动时，会有snr_os为室外定位开始工作信噪比，与snr_is为室内定位停止工作信噪比；
28.snr_os大小等于在实际测试中当前工厂室内空间存在信号并且gps定位成功的snr_o的最小值，snr_is为在厂房内所有位置的snr_i的最小值。
29.上述的室外定位子系统采用gsv与rmc两种格式的数据进行分析；
30.所述rmc数据各字段格式为：
31.字段1：utc时间，hhmmss.sss格式；字段2：状态，a＝定位，v＝未定位；字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式；字段4：纬度n或s；字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式；字段6：经度e或w；字段7：速度，节，knots；字段8：方位角，度；字段9：utc日期，ddmmyy格式；字段10：磁偏角；
字段11：磁偏角方向，e＝东w＝西；字段12：模式，a＝自动，d＝差分，e＝估测，n＝数据无效；字段13：校验值；
32.所述gsv数据各字段格式为：
33.字段0：$gpgsv，语句id，表明该语句为gsv可见卫星信息；字段1：本次gsv语句的总数目；字段2：本条gsv语句是本次gsv语句的第几条；字段3：当前可见卫星总数；字段4：prn码；字段5：卫星仰角；字段6：卫星方位角；字段7：信噪比，dbhz；字段8：prn码；字段9：卫星仰角；字段10：卫星方位角；字段11：信噪比，dbhz；字段12：prn码；字段13：卫星仰角；字段14：卫星方位角；字段15：信噪比；字段16：校验值。
34.上述的室外定位子系统在设备初始化完成以及调试完成时，发送gnss查询命令，gps开始进行定位查询，并且输出所有支持的项目的信息，输出结果中同时存在有rmc数据以及gsv数据；
35.在正常定位时接收rmc数据，基于其字段3、4、5、6得出此时设备的位置信息；
36.所述室外定位子系统中，室外到室内的定位切换算法包括：
37.判断rmc数据字段2的值为“a”或是“v”，将其修正为“,a,”或是“,v,”；
38.当接收到的rmc数据中存在“,a,”，则判断当前设备的位置是在室外空间；
39.当rmc数据中未查询到“,a,”时，此时rmc中的数据查询输出的便为“，v，”，此时进入辅助判断阶段，查询信号的强度进行判断，包括：
40.gps查询，具体操作为查询gsv数据字段中的7、11以及15字段；
41.uwb查询，接收字段的30-45功能码的解析数据，按照协议进行解析所获得的数据；
42.在室内室外临界点测得的还能接收到gps信息时的信号强度定义为snr_os，此为室外定位的最小gps信号强度，以及室内定位最大的gps信号强度；
43.同时接收并判断室内定位数据，判断室内定位的强度；
44.当室外定位的强度snr_o小于snr_os，室内定位强度snr_i超过snr_is时，那么便判断在室内，开始使用标签连接的串口接收到的数据作为定位数据。
45.上述的室内定位子系统采用标签与基站进行测距得到距离值，利用距离值进行标签坐标的解算，实现室内定位，具体包括：
46.1)对现场环境进行测量，选择定位基站摆放位置：
47.次级基站在定位区域的角上以主控基站a为原点逆时针摆放，同时，以主控基站a为原点建立x、y轴，测量出次级基站相对a基站的距离，并且算出次级基站在坐标轴的坐标；
48.2)设置基站的位置：
49.将主控基站a连接上位机，开启串口并连接，次级基站的位置用坐标表示，并将实际坐标数据配置载入主控基站a连保存，便于发布到各基站，用于定位时硬件解算标签定位信息；
50.3)对主控基站a发送开始定位的命令，主控基站a发送命令给标签以及次级基站进行定位；
51.4)标签收到主控基站a开始定位的命令后，进入定位状态，收到的数据通过串口进行输出，通过对数据的解算得出标签相对于坐标轴的位置、相对于各个基站的位置以及自身的信号强度，实现室内定位。
52.上述的室内定位子系统中，室内到室外的定位切换算法包括：
53.首先测试是否可以接收到gps信号，接收不到便接收uwb定位信号，解算各参数；
54.当可以接收到gps信号时，连续请求三次，若都回传接收成功的数据，那么开始比较snr_i；
55.比较snr_is与snr_i的大小，当连续三次snr_i大于snr_is时，最终判定设备移动到室外空间，此时切换定位读取处理的数据为gps输出的数据，进行室外定位。
56.上述的数据处理子系统进行数据处理时，首先对bc20模块进行初始化；
57.初始化完成后，确定室内定位或室外定位，根据定位模式进行相应的数据处理与传输；
58.当处于室外定位模式时，使用单片机与gps相连的串口传输的数据，处理后作为定位数据上传至云平台；
59.当处于室内定位模式时，使用uwb标签与单片机相连的串口传输的数据作为定位数据，处理后上传至云平台；
60.数据传输到云平台以后通过物联网平台对数据进行展示处理。
61.本发明具有以下有益效果：
62.本发明从低功耗的角度出发，选取了窄带物联网(nb-iot)技术进行数据传输。在室外部分，考虑到存在工作区域以及物品堆放区域，采用gps(全球定位系统)以及北斗等卫星定位系统可以尽量避免干扰。而在室内部分，由于卫星定位精度较弱甚至无法收到信号，所以采用uwb(超宽带)技术进行室内定位。在信号切换方面，采用了判断gps标志位并用信号强度进行辅助判断的方法。相比于其他机制，在定位间隔不是很严格的工作设备上是简洁并且高效的。
63.(1)现有的大部分技术不注重信息传输的功耗，从而使得信息传送对于整体设备的消耗过高。针对这一问题，本发明提出使用窄带物联网技术以及运动模式判断算法来降低信息传输所消耗的功率问题。通过不同的运动模式采取不同的发射频率，从而可以降低设备消耗的功率。使在需要长时间工作的场合可以运行更久的时间，给了企业更多的选择。
64.(2)现有技术虽然在室内定位或是室外定位的单方面发展已经很成熟了，但是对于两方面协同工作的领域还未得到充分开发。这给本发明为例的焊接设备在监测管理时带来了一定的困难。针对这一问题，本发明设计了一种兼顾室内定位以及室外定位的联合定位算法进行解决，对比于现有的单室内算法或是室外算法更加全面，同时经过测试也是可靠的。
65.(3)现存的一些室内外的算法都是基于对于环境的检测，没有可以根据不同厂房区域进行不同配置的测试方案，这样就会导致在不同场景下存在特定区域的切换误差。针对这一问题，本发明提出了一种定量的切换算法，使得设备可以根据厂房的不同进行个性化的配置，而不会局限于仅靠环境进行笼统化的配置。
附图说明
66.图1为本发明技术原理图；
67.图2为两次定位最大偏移差值图解；
68.图3为室内外信号强度以及室内定位名词定义图解；
69.图4为d-dwm-pg2.5单次定位协议；
70.图5为本发明系统工作流程图；
71.图6为nb模块初始化流程图；
72.图7为nb模块连接阿里云流程图；
73.图8为nb模块connect；
74.图9为topic订阅流程图；
75.图10为gps开启流程图；
76.图11为gps数据获取流程图；
77.图12为uwb数据获取流程图；
78.图13为定位数据发送流程图；
79.图14为室外定位成功结果；
80.图15为室内定位成功切换结果；
81.图16为室外定位成功切换结果。
具体实施方式
82.以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
83.以焊接机器设备为例。机器在厂区内进行游走作业，在经过室内空间需转移到室外空间时，系统需要判断此行为并且进行相应的定位方式的切换，从室外空间转移到室内空间同理。
84.同时系统也需要对于一些特定的情况进行监控，比如天气原因造成室外空间无法作业，机器的意外故障，机器的低电量预警等。
85.参见图1，本发明提出了一种基于窄带物联网的园区机器设备定位监测系统包括：室内定位子系统、室外定位子系统、数据处理子系统。
86.设备模式包括运行模式，工作模式以及待机模式。
87.运行模式为机器未实行工作行为，处于移动状态中的模式，此时定位信息更新最快，设更新频率为f1；
88.工作模式为机器处于工作中的模式，此时机器可能会产生少量移动，设更新频率为f2；
89.待机模式为机器此时未工作也未运行的状态，此时机器静止不动，设更新频率为f3。
90.设定f1》f2》f3，运行模式定位数据更新最快，工作模式次之，待机模式最慢；
91.设备模式由工作设备提供相应状态，并通过串口发送给定位子系统进行状态更新；
92.参见图2，依据各个模式以及设备本身的运行速度，设置两次定位最大偏移差值。
93.两次定位最大偏移差值略设置方式为：
94.大于各个模式的运动状态满速的情况下，后一次定位时比前一次定位时运动的距离产生的差值再加上连续收发三次定位数据的距离。
95.室外定位子系统为ol1、ol2、ol3(ol1》ol2》ol3)，相应于上述三种模式，依靠经纬度的差别变化定位，单位为
°
；
96.室内定位子系统为il1、il2、il3(il1》il2》il3)，依据实际距离的变化定位，单位
为米。
97.设备的定位信息需要在小于两次定位最大偏差值的情况下才能被承认，当出现不符合的情况时，保留前一次的定位信息，舍弃本次的信息，并且立即发送一次定位信息进行对比。
98.当连续3次都出现不符合的情况，设备停止运行并且立即向云平台报警。当有特殊需要依靠两次定位最大偏移差值进行判断时，该算法不生效。
99.定义“snr_os”(室外定位停止/开始工作信噪比)、“snr_o”(室外定位工作信噪比)、“snr_is”(室内定位开始/停止工作信噪比)、“snr_i”(室内定位工作信噪比)。
100.snr_os与snr_is为一组相对概念。
101.当设备由室外向室内移动时，会有snr_os为室外定位停止工作信噪比，与snr_is为室内定位开始工作信噪比，snr_os大小等于在实际测试中当前工厂室内空间存在信号但是gps定位失败的snr_o的最大值或者说gps定位成功的信号强度最小值(限定在大门处或是墙边)，snr_is为此处的snr_i的值。
102.反之，当设备由室内向室外移动时，会有snr_os为室外定位开始工作信噪比，与snr_is为室内定位停止工作信噪比，snr_os大小等于在实际测试中当前工厂室内空间存在信号并且gps定位成功的snr_o的最小值(限定在大门处或是墙边)，snr_is为在厂房内所有位置的snr_i的最小值。
103.相关概念解释如图3。
104.以下以运行模式为例进行说明本发明的技术路线：
105.(1)室外定位子系统
106.室外定位子系统采用的是gps/北斗的定位模块。
107.gps接收机采用了nmea(gps导航设备统一的rtcm标准协议)协议进行数据接收，本发明采用gpgsv(可见卫星信息)与gprmc(推荐定位信息数据格式)两种格式的数据进行分析。
108.rmc数据格式：
109.例：$gprmc,024813.640,a,3158.4608,n,11848.3737,e,10.05,324.27,150706,,,a*50
110.字段0：$gprmc，语句id，表明该语句为recommended minimum specific gps/transit data(rmc)推荐最小定位信息
111.字段1：utc时间，hhmmss.sss格式
112.字段2：状态，a＝定位，v＝未定位
113.字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式(前导位数不足则补0)
114.字段4：纬度n(北纬)或s(南纬)
115.字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式(前导位数不足则补0)
116.字段6：经度e(东经)或w(西经)
117.字段7：速度，节，knots
118.字段8：方位角，度
119.字段9：utc日期，ddmmyy格式
120.字段10：磁偏角，(000-180)度(前导位数不足则补0)
121.字段11：磁偏角方向，e＝东w＝西
122.字段12：模式，a＝自动，d＝差分，e＝估测，n＝数据无效(3.0协议内容)
123.字段13：校验值($与*之间的数异或后的值)
124.gsv格式：
125.例：$gpgsv,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70
126.字段0：$gpgsv，语句id，表明该语句为gps satellites in view(gsv)可见卫星信息
127.字段1：本次gsv语句的总数目(1-3)
128.字段2：本条gsv语句是本次gsv语句的第几条(1-3)
129.字段3：当前可见卫星总数(00-12)(前导位数不足则补0)
130.字段4：prn码(伪随机噪声码)(01-32)(前导位数不足则补0)
131.字段5：卫星仰角(00-90)度(前导位数不足则补0)
132.字段6：卫星方位角(00-359)度(前导位数不足则补0)
133.字段7：信噪比(00－99)dbhz
134.字段8：prn码(伪随机噪声码)(01-32)(前导位数不足则补0)
135.字段9：卫星仰角(00-90)度(前导位数不足则补0)
136.字段10：卫星方位角(00-359)度(前导位数不足则补0)
137.字段11：信噪比(00－99)dbhz
138.字段12：prn码(伪随机噪声码)(01-32)(前导位数不足则补0)
139.字段13：卫星仰角(00-90)度(前导位数不足则补0)
140.字段14：卫星方位角(00-359)度(前导位数不足则补0)
141.字段15：信噪比(00－99)dbhz
142.字段16：校验值($与*之间的数异或后的值)
143.当设备初始化完成以及调试完成时，发送“at+qgnssrd？”(gnss查询命令)命令，gps就开始进行定位查询，并且输出所有支持的《item》(项目)的信息。输出结果中就同时存在有rmc格式的数据以及gsv格式的数据。
144.在正常定位时接收的是rmc数据，基于字段3、4、5、6得出此时设备的位置信息。由于接收到的位置信息为国家加密后的火星坐标，因此在显示时需要将火星坐标转换为大地坐标，即经纬度。
145.设备依靠rmc格式的数据进行室外定位算法的整体判断。具体方法为：
146.判断字段2的值为a或是v，为了判断的准确性，将判断“a”修正为判断“,a,”，这样为的是防止字段12中模式字段的干扰。当接收到的rmc数据中存在“,a,”，便判断当前设备的位置是在室外空间。当rmc中的数据未查询到“,a,”时，此时rmc中的数据输出的便为“，v，”。
147.gps查询具体操作为查询gsv数据字段中的7、11以及15字段。
148.uwb查询为接收字段的30-45功能码的解析数据，按照协议进行解析所获得的数据。
149.在室内室外临界点(如大门处)测得的还能接收到gps信息时的信号强度定义为snr_os，这是室外定位的最小gps信号强度，也是室内定位最大的gps信号强度。同时接收并
判断室内定位数据，判断室内定位的强度。当室外定位的强度(snr_o)小于snr_os，室内定位强度(snr_i)超过snr_is时，那么便判断在室内，开始使用标签连接的串口接收到的数据作为定位数据。
150.(2)室内定位子系统
151.室内定位子系统采用的技术为uwb技术。uwb技术也是一种低功耗的定位技术，因此更加贴合低功耗的需求。系统的定位精度可以达到厘米级，对于室内定位来说这样的精度可以满足绝大多数场景的需要。同时系统结构的实现比较简单，有高速的数据传输能力，安全性高，多径分辨能力强。因此选择uwb技术进行定位。
152.模块方面选择了广州联网科技的d-dwm-pg2.5模块，采用了dwm1000芯片。pg系统采用twr测距算法结合三边定位算法进行定位。可以在此基础上增加定位基站与标签，定位算法无较大差异。大体上实现定位需要两个步骤：
153.1、标签与基站进行测距得到距离值；
154.2、利用距离值进行标签坐标的解算。
155.因为模块已经完成了相关的功能，这里不多赘述原理。
156.采用的d-dwm-pg2.5模块分为标签以及基站。基站为主控基站a以及其余的次级基站。
157.在定位开始之前需要先对现场环境进行测量，依据客户要求选择定位基站摆放位置。
158.一般以a基站为原点，设置方法可以在定位区域的角上以a基站逆时针摆放：如3基站为三角形，4基站为矩形，或是其他基站逆时针进行摆放成十字型(5基站)等。
159.以a为原点自行建立x、y轴，测量出次级基站相对a基站的距离(dist)，并且算出其他基站在坐标轴的坐标(rtls)。
160.下面对基站的位置进行设置。将a基站连接上位机，开启串口并连接。其他基站的位置用坐标表示，并将实际坐标数据配置载入a基站保存，便于发布到各基站，用于定位时硬件解算标签定位信息。
161.定位时，需对主基站a发送开始定位的命令(01 10 00 28 00 01 02 00 03 e0 79)，然后主基站就会发送命令给标签以及次级基站进行定位。
162.定位有连续定位以及单次定位两种，本发明采用单次定位的方案进行解算，具体协议见图4。
163.单次定位的好处为可以调整发射频率，在定位需求不是很高的情况下可以尽量的节省机器设备接收的损耗。
164.在不连接上位机的情况下，采用了单片机对a基站进行控制，并且a基站连接电源，不需要担心电量的损耗。通过单片机对主机站按一定频率发送开始连接的指令，以连续单次定位确保数据处理的准确性。图4为单次定位协议的例子。
165.标签收到a基站开始定位的命令后，便会进入定位状态。
166.收到的数据通过串口进行输出，通过对数据的解算可以得出标签相对于坐标轴的位置、相对于各个基站的位置以及自身的信号强度。
167.定位的切换算法类似于室外的定位算法。首先测试是否可以接收到gps信号，接收不到便接收uwb定位信号，解算各参数。当可以接收到gps信号时，连续请求三次。若都回传
接收成功的数据，那么开始比较snr_i。当snr_i在接收时，比较snr_is与snr_i的大小。当连续三次snr_i大于snr_is时，那么便最终判定设备移动到室外空间。此时切换定位读取处理的数据为gps输出的数据，进行室外定位。
168.(3)数据处理子系统
169.数据处理子系统用到的技术是窄带物联网技术。
170.窄带物联网技术具有低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，能够做到在保证信息传送的大范围覆盖的同时兼顾到低功耗的传输，这样减少了发送对能源的损耗，可以延长机器的待机时间，使得机器不用频繁的去进行电量补给与维护，有利于降低维护工作量，保证了运行机器的数目。
171.本发明所使用的通信模块是创思通信的bc20模块。数据传输协议采用了mqtt协议与云平台进行通信。
172.如图5所示，数据处理时，要对nb模块进行初始化。初始化步骤如下：
173.(1)初始化nb模块，确认版本号、卡号、信号强度等，并控制nb模块连上互联网，如图6所示；
174.(2)nb模块连接阿里iot平台，如图7所示；
175.(3)nb模块connect，如图8所示；
176.(4)订阅topic，如图9所示；
177.初始化完成后，开始进行定位服务程序。定位服务程序都是从接收判断gps信号开始的。
178.gps开启与gps数据、uwb数据获取流程分别如图10、11和12所示。
179.当系统可以接收到gps数据并且满足上述室外空间的限定条件，那么便判断在室外定位，采取gps/北斗进行定位以及需要切换时使用室外切换到室内的算法。同理，如果判断当前处于室内，那么便采取uwb进行定位，同时配备室内向室外切换的算法。
180.在相应的定位模式下，传输的数据也自然不同。
181.当在室外时，使用单片机与gps相连的串口传输的数据，处理后作为定位数据进行上传。
182.在室内时，使用uwb标签与单片机相连的串口传输的数据作为定位数据，处理后上传。
183.数据传输到阿里云以后通过物联网平台的系统可以对数据进行展示处理。
184.物联网平台通过一机一密的方式进行检验。
185.输入生成的productkey(产品名)、devicename(设备名)以及devicesecret(设备密钥)就可以和物联网平台进行通信了。
186.当数据发送到云平台后，还可以根据数据进行图形化等可视化变形方便企业管理者更好理解数据含义，定位数据发送流程如图13所示。图13中，室内定位以及室外定位的数据发送模块是相同的，因此未明确表示是何种定位数据。
187.图形化显示结果如图14-16。
188.首先在室外启动设备，经初始化可以收到gps定位成功的数据。见图14。
189.将设备从室外移动到室内，可以看到gps定位失败，室内定位数据开始出现(见时间戳)。因此室外向室内切换成功。见图15。
190.将设备从室内移动到室外，可以看到gps定位成功，室外定位数据开始出现(见时间戳)。因此室内向室外切换成功。见图16。
191.本发明侧重于对于需要进行移动的工业生产设备进行定位监测管理，注重定位算法的定量监测，使得管理方能够更加准确的监测到机器的位置信息，适用于以焊接机器设备为例的需要在室内以及室外进行游走施工的设备。
192.1、本发明为基于窄带物联网的低功耗室内外定位系统，本发明在其他系统的基础上选择了低功耗，扩大企业的选择。
193.2、本发明提出了一套新的定位切换算法，使用了判断标识符以及控制信号强度的方法，使具体地点可以具体配置，使得定位切换更加精确。
194.3、本发明使用的技术为室外gps，室内uwb。保护内容为切换一种技术但是使用相同的切换算法时理应是无效的。就比如将室内定位的技术换成rfid或是wifi，但是算法相同。
195.4、本发明是针对各类型的厂房可以进行单独配置测试，如其余举例中未涉及的例子同样适用于本发明。
196.5、在除去设备定位的层面，其他应用于室内室外定位的场合，如果使用了场景+强度双重保护的算法理应也算作本发明提出的技术。
197.在室内定位和室外定位的技术选择上有多种选择，本发明选用的是室外gps，室内uwb。但是这两种技术都只是相关技术中的一种。如果选择了其他的技术但是使用相同的算法，只要可以配备强度检测功能同样也可以完成本发明提出的技术。
198.本发明举例未举出所有可以使用的场景，但是根据技术，理论上可以完成各类型的厂房的单独配置，如果其他技术使用的例子非本技术提出的例子，但是依据本发明的算法同样可以完成。
199.以上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，应视为本发明的保护范围。