一种基于WiFi和蓝牙的室内融合定位系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种室内定位系统，特别是涉及一种融合WiFi信号和蓝牙信号的室内定位系统。
【背景技术】
[0002]基于位置的服务(LBS)成为最具发展潜力的移动互联网业务之一。随着互联网技术、宽带无线接入技术和移动终端技术的迅速发展，人们对能够随时随地地提供信息服务的移动计算与宽带无线通信的需求越来越迫切。无处不在的网络终端，以人为本、个性化、智能化的移动计算，以及方便、快捷的无线接入、无线互联等新概念和新产品，逐渐地融入到人们的学习、工作领域和日常生活当中。
[0003]卫星导航定位系统凭借其极高的可靠性和准确的室外定位精度，拥有了广泛的应用领域，但是极难应用于室内定位。为了提高复杂室内环境中的定位精度，专家学者们提出了很多室内定位的技术方案。谷歌、微软、苹果、博通等在内的科技巨头，还有世界知名的大学研宄机构都在结合新技术研宄室内定位。
[0004]红外线定位技术需要在各个区域安装数量较多的接收天线，才可以精确定位，造价太高。另外，超声波定位技术和超宽带定位技术的设备都十分昂贵。相比而言，许多建筑室内都部署了 WiFi热点，不需要额外的设备就能定位。
[0005]受室内多径传播和非视距传播的影响，A-GPS定位技术，ZigBee定位技术等定位精度严重下降。相比之下，WiFi定位技术和蓝牙定位技术都能克服非视距传播的影响。
[0006]射频识别定位技术和ZigBee定位技术都需要专门的定位设备才能定位，难以集成到现有的智能终端里。而现在很多智能终端都集成了 WiFi和蓝牙模块，通过采集WiFi信标节点信息和蓝牙信标节点信息就可实现室内定位。
[0007]基于以上原因，本实用新型融合WiFi信号和蓝牙信号设计和实现了一种室内定位系统，该系统充分利用室内WiFi热点资源和蓝牙节点网络，融合移动定位终端采集的WiFi信标节点信息和蓝牙信标节点信息，完成对终端的高精度定位。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种基于WiFi和蓝牙的室内融合定位系统，该系统利用室内现有的WiFi热点资源，使系统可以迅速的处理来自用户的定位请求，提供了良好的并发访问应答机制，便于处理多用户同时发出的定位请求，而不发生冲突，便于提供实时的定位结果。
[0009]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0010]一种基于WiFi和蓝牙的室内融合定位系统，该定位系统由信标节点网络、移动定位终端和服务器子系统三部分构成，其中信标节点网络又由若干个蓝牙信标节点网络和WiFi信标节点网络构成；WiFi信标节点网络由若干全向吸顶天线构成，蓝牙信标节点网络由部署的若干iBeacons蓝牙节点构成；移动定位终端由射频模块、模拟基带、数字基带处理器、蓝牙模块、WiFi模块、嵌入式处理器、SD卡和触摸屏等模块构成；其中射频模块、模拟基带、数字基带处理器共同构成终端的移动通信信号处理单元，WiFi模块和蓝牙模块通过串口及SPI接口与嵌入式处理器进行定位信号检测信息的交互通信；服务器子系统的组成包括网关、主控服务器、融合定位服务器、Web服务器；主控服务器由通信模块服务器端和融合定位参数数据库组成；融合定位服务器由融合定位算法模块和地图数据库组成；Web服务器由Web数据库模块、室内地图服务模块、管理员控制端模块和用户访问服务模块组成。
[0011]所述的一种基于WiFi和蓝牙的室内融合定位系统，所述在楼层设置蓝牙信标节点，WiFi热点资源、WiFi路由器和蓝牙信标节点共同构成信标节点网络。
[0012]所述的一种基于WiFi和蓝牙的室内融合定位系统，所述移动定位终端WiFi信标节点信息包括WiFi信号强度信息、WiFi信标节点物理地址和WiFi坐标信息，蓝牙信标节点信息包括蓝牙信号强度信息、蓝牙信标节点物理地址和蓝牙坐标信息。
[0013]所述的一种基于WiFi和蓝牙的室内融合定位系统，所述其WiFi信号强度值RSSI和蓝牙信号强度值RSSI对周围WiFi节点和蓝牙节点排序，WiFi信标节点信息、蓝牙信标节点信息连接到服务器子系统。
[0014]所述的一种基于WiFi和蓝牙的室内融合定位系统，所述定位包括两种定位模式:一种是基于网络侧定位模式，另一种是基于移动定位终端自主定位模式。
[0015]本实用新型移动定位终端可同时解调WiFi与蓝牙信标节点定位信号的信号，完成基于WiFi和蓝牙信号强度的室内融合定位。
[0016]本实用新型服务器子系统中的融合定位服务器可以实现基于网络侧的移动用户定位，以及推送与位置相关的服务信息。服务器子系统中的Web服务器可提供多用户的实时位置信息查询、室内地图增量更新、周边兴趣点服务信息。
[0017]本实用新型的优点与效果是:
[0018]本实用新型可以充分利用室内现有的WiFi基础设施资源和移动终端具备蓝牙及WiFi模块的特点，减少了定位系统信标布设成本与终端成本，可以充分利用现有的WiFi和蓝牙信号资源进行准确的定位。
[0019]本实用新型可实现WiFi信号和蓝牙信号的融合定位，充分利用WiFi定位范围广、可非视距传输，蓝牙设备体积小、功耗低、成本低等优点以及两种信号的分布特性、位置区分度等，两种信号的融合定位可进一步的提高定位精度。
[0020]本实用新型提供两种定位模式:一种是基于网络侧定位模式，利用WiFi网络通信，通过服务器定位计算出用户的位置，可避免使用移动网络定位产生的数据流量。另一种是基于移动定位终端自主定位模式，定位终端自带的定位算法，可直接在终端定位出用户的位置。有两种定位模式的选择使用，能够更加有效的推广该项融合定位技术，为用户提供方便、精准的定位需求。
【附图说明】
[0021]图1是本实用新型一种基于WiFi和蓝牙室内定位系统的结构示意图；
[0022]图2是本实用新型一种基于WiFi和蓝牙室内定位系统的移动定位终端结构示意图；
[0023]图3是本实用新型一种基于WiFi和蓝牙室内定位系统的服务器子系统架构图；
[0024]图4是本实用新型一种基于WiFi和蓝牙室内定位系统的三层数据融合定位算法流程图。
【具体实施方式】
[0025]以下结合附图，对本实用新型进行详细的实施说明。
[0026]如图1、图2所示，一种基于WiFi信号和蓝牙信号实现室内融合定位的系统，主要包括信标节点网络、移动定位终端和服务器子系统。该系统充分利用室内现有的WiFi热点资源，WiFi信号基本已覆盖楼层各个区域，每10米就有一个WiFi热点，再根据蓝牙信号强度分布特性，每20米部署一个蓝牙信标节点。另外WiFi路由器负责与移动定位终端进行双向通信。WiFi热点资源、WiFi路由器和蓝牙信标节点共同构成了信标节点网络。移动定位终端采集周边WiFi信标节点信息，包括WiFi信号强度信息、WiFi信标节点物理地址、WiFi坐标信息和蓝牙信标节点信息，包括蓝牙信号强度信息、蓝牙信标节点物理地址、蓝牙坐标信息。移动定位终端根据采集到的WiFi信号强度值RSSI和蓝牙信号强度值RSSI完成对周围WiFi节点和蓝牙节点的排序，然后通过终端自带的定位算法进行自主定位，也可以将选取的WiFi信标节点信息、蓝牙信标节点信息发送到服务器端进行网络定位。
[0027]如图1所示，本实用新型为一种基于WiFi信号和蓝牙信号实现室内融合定位的系统，该定位系统主要由信标节点网络、移动定位终端和服务器子系统三部分构成。其中信标节点网络又由若干个蓝牙信标节点网络和WiFi信标节点网络构成。WiFi信标节点网络利用室内已有的WiFi热点资源，主要由若干全向吸顶天线构成，蓝牙信标节点网络由部署的若干iBeacons蓝牙节点构成。移动定位终端通过内部的WiFi模块和蓝牙模块的天线分别接收WiFi信标信号和蓝牙信标信号，并对接收到的WiFi信号和蓝牙信号进行信号强度检测及信号处理后，分别通过两种方式发送给服务器子系统，一种方式为