一种室内定位WiFi位置指纹数据采集仪

本技术属于数据采集仪领域，尤其是涉及一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪。

背景技术：

1、随着现代社会的高速发展，对室内定位的需求不断增加。由于wifi信号传输速率高，信号稳定，wifi接入点的造价低廉，部署简单，而且很多建筑内已部署了大量的wifi无线接入点，故基于接收信号强度(received signal strength，rss)的wifi指纹定位技术能够节省大量的建设时间和成本，有着明显的优势，具有广泛的应用需求和发展前景。

2、基于rss的wifi指纹定位技术通过离线阶段提前构建出基于rss的wifi位置指纹库，并在在线定位阶段从位置指纹库中搜索最匹配的rss位置指纹来估计定位目标的位置。基于rss的wifi位置指纹库既包括wifi的rss数据，还包括与其对应的实际采集位置数据，并保证采集的rss数据与位置数据的同步对应。为获取较高的wifi指纹定位精度，需要进行大量的位置指纹数据的采集工作。

3、wifi位置指纹数据采集可采用人工勘测方式和众包方式。人工勘测方式由专门的采集人员分别在已经划分好的每个位置点处，按照一定的频率采样并定期保存wifi位置指纹数据，其工作量大，较为繁琐。众包方式不雇佣专人采集数据，而是依靠人员或机器人在日常运动过程中使用专门的设备自动随时采集wifi位置指纹数据，从而获取场景内大量的wifi位置指纹数据，极大地提高了指纹采样的效率与灵活性。

4、为了满足对不同wifi位置指纹数据采集方式的需求，需要能够兼容采用人工勘测方式和采用众包方式构建稳定且准确的位置指纹库的工具，并在wifi位置指纹数据采集工作过程中满足多种位置数据和接收wifi信号强度数据的手动或自动采集，保障构建过程的便捷性和灵活性。目前，缺少能够通过人员或机器人携带用于室内定位wifi位置指纹数据采集的多功能、一体化工具，造成位置指纹数据采集工作效率和灵活性不高。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪，尤其适合室内定位wifi位置指纹数据工作。

2、本实用新型的技术方案是：一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪，其特征在于：包括主控制模块、wifi网络模块、uwb定位模块、imu模块、激光测距模块、存储记录模块、液晶显示模块、语音模块、通信接口模块、按键模块、led模块、电源模块构成；所述wifi网络模块、uwb定位模块、imu模块、激光测距模块、存储记录模块、液晶显示模块、语音模块、通信接口模块分别与主控制模块通信引脚相互连接；所述按键模块、led模块、电源模块分别与主控制模块连接。

3、进一步的，所述主控制模块采用stm32f407vet6芯片。

4、进一步的，所述wifi网络模块由esp8266芯片构成，且与主控制模块通过uart串口通信方式进行相互连接；所述uwb定位模块由dwm1000芯片构成，且与主控制模块通过spi通信方式进行相互连接；所述imu模块由mpu6050芯片构成，且与主控制模块通过iic通信方式进行相互连接；所述激光测距模块采用单点tof高速激光测距模块，且与主控制模块通过uart串口通信方式进行相互连接；所述存储记录模块采用microsd卡，且与主控制模块通过spi通信方式进行相互连接；所述液晶显示模块采用1.3寸240*240分辨率16位真彩色tftlcd液晶显示屏和st7789v驱动芯片，且与主控制模块通过spi通信方式进行相互连接；所述语音模块采用xfs5152ce语音合成芯片，且与主控制模块通过iic通信方式进行相互连接；所述通信接口模块采用micro usb串行总线接口，主控制模块经通信接口模块连接上位计算机，用于数据传输。

5、进一步的，所述按键模块、电源模块分别与主控制模块输入引脚连接；所述按键模块包括4个功能按键，所述4个功能按键具有开关机、待机唤醒、确定、返回、采集、存储、设置、查询的复用功能；所述电源模块与主控制模块连接给所有模块供电，所述电源模块通过接入电池引入dc5v电源，通过sp6205芯片构成dc5v转dc3.3v电路。

6、进一步的，所述led模块与主控制模块输出引脚连接，所述led模块采用白色led发光二极管，采用s8050三极管构成led驱动电路。

7、本实用新型具有的优点和积极效果是：

8、提供一种能够通过人员或机器人携带用于室内定位wifi位置指纹数据采集的多功能、一体化工具，具有人机交互功能，能够兼容采用人工勘测和众包两种方式构建位置指纹库，并在wifi位置指纹数据采集工作过程中具有对包含位置数据和接收信号强度数据的wifi位置指纹数据的手动或自动采集功能，尤其在位置数据上具有基于uwb定位、imu位姿测量及激光测距的多种位置数据采集能力，保证采集的位置数据与接收信号强度数据的同步对应，具有数据存储、显示、语音播报和通信功能，具有辅助照明功能，能够满足采用人工勘测方式和众包方式构建稳定且准确的室内定位wifi位置指纹库的要求，提高位置指纹数据库构建效率。

技术特征：

1.一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪，其特征在于：包括主控制模块、wifi网络模块、uwb定位模块、imu模块、激光测距模块、存储记录模块、液晶显示模块、语音模块、通信接口模块、按键模块、led模块、电源模块构成；所述wifi网络模块、uwb定位模块、imu模块、激光测距模块、存储记录模块、液晶显示模块、语音模块、通信接口模块分别与主控制模块通信引脚相互连接；所述按键模块、led模块、电源模块分别与主控制模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪，其特征在于：所述主控制模块采用stm32f407vet6芯片。

3.根据权利要求1所述的一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪，其特征在于：所述wifi网络模块由esp8266芯片构成，且与主控制模块通过uart串口通信方式进行相互连接；所述uwb定位模块由dwm1000芯片构成，且与主控制模块通过spi通信方式进行相互连接；所述imu模块由mpu6050芯片构成，且与主控制模块通过iic通信方式进行相互连接；所述激光测距模块采用单点tof高速激光测距模块，且与主控制模块通过uart串口通信方式进行相互连接；所述存储记录模块采用microsd卡，且与主控制模块通过spi通信方式进行相互连接；所述液晶显示模块采用1.3寸240*240分辨率16位真彩色tftlcd液晶显示屏和st7789v驱动芯片，且与主控制模块通过spi通信方式进行相互连接；所述语音模块采用xfs5152ce语音合成芯片，且与主控制模块通过iic通信方式进行相互连接；所述通信接口模块采用micro usb串行总线接口，主控制模块经通信接口模块连接上位计算机，用于数据传输。

4.根据权利要求1所述的一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪，其特征在于：所述按键模块、电源模块分别与主控制模块输入引脚连接；所述按键模块包括4个功能按键，所述4个功能按键具有开关机、待机唤醒、确定、返回、采集、存储、设置、查询的复用功能；所述电源模块与主控制模块连接给所有模块供电，所述电源模块通过接入电池引入dc5v电源，通过sp6205芯片构成dc5v转dc3.3v电路。

5.根据权利要求1所述的一种室内定位wifi位置指纹数据采集仪，其特征在于：所述led模块与主控制模块输出引脚连接，所述led模块采用白色led发光二极管，采用s8050三极管构成led驱动电路。

技术总结
本技术提供一种室内定位WiFi位置指纹数据采集仪，包括：主控制模块、WiFi网络模块、UWB定位模块、IMU模块、激光测距模块、存储记录模块、液晶显示模块、语音模块、通信接口模块、按键模块、LED模块、电源模块构成。本技术的有益效果是提供一种能够通过人员或机器人携带用于室内定位WiFi位置指纹数据采集的多功能、一体化工具，具有人机交互功能，具有基于UWB定位、IMU测量及激光测距的多种位置数据和接收WiFi信号强度数据的手动或自动采集功能，具有数据存储、显示、语音播报和通信功能，具有辅助照明功能，能够满足采用人工勘测方式和众包方式构建稳定且准确的室内定位WiFi位置指纹库的要求，提高位置指纹数据库构建效率。

技术研发人员：高瑞,张浩,张立阳,张泽众,张国举
受保护的技术使用者：天津城建大学
技术研发日：20230707
技术公布日：2024/2/1