[发明专利]全方位无线人员定位跟踪系统

说明书

技术领域

本发明涉及定位跟踪系统领域，尤其是一种全方位无线人员的定位跟踪系统。

背景技术

在某些带有危险性的工作环境中，通过对人员的实时定位跟踪，可以在发生意外时有目标、有针对性的采取措施；在医院、学校、养老院等服务机构，通过对病人、学生、老人等服务对象的实时定位跟踪，可以为其提供更好的服务，并且有效防止意外事件的发生。

目前有以下几种无线人员定位跟踪的方法：

（1）基于全球定位系统GPS（Global Positioning System）的无线定位，是美国研制的卫星导航定位系统，利用该系统，用户可以在全球范围内实现全天候、连续、实时的三维导航定位和测速，定位精度可以达到1米以内。

（2）基于移动基站技术的LBS（Location Based Service）定位，LBS技术是通过移动通信的基站信号差异来计算出手机所在的位置的一种定位技术。移动通信运营商通过LBS技术提供给用户的定位服务。定位精度在在几十到几百米之间。

（3）基于无线射频芯片的信号强度值（RSSI）的无线定位，这种方法已知发射节点的发射信号强度，接收节点根据接收信号的强度计算出传播损耗，利用理论的或经验的信号传播模型将传播损耗转化为距离，然后再计算出节点的位置。定位精度在几米以内。

但是上述的方法都有各自的缺点：

（1）GPS定位跟踪方法虽然定位精确高，但是只能用于室外定位，室内由于信号遮挡的原因无法实现定位跟踪。

（2）LBS定位跟踪方法虽然能实现全方位的定位，但是这种定位方法受制于移动基站的布设密度，定位精度差。

（3）基于无线射频芯片信号强度的定位跟踪方法定位精度在上述两者之间，但是这种方法同时需要发射节点和接收节点参与定位，由于无线射频芯片的发射功率根据我国的无线电管理委员会的规定在10dBm以下，无线通信距离只能在几百米以内，所以这种定位方法只能应用于一定区域范围内近距离的定位。

但是结合上述多种定位方法，实现全方位随时随地的无线人员定位系统目前尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能够实现全方位无线人员定位跟踪系统，构建一套低成本，高效率的全方位无线人员定位跟踪解决方案，克服上述定位的缺点，实现随时随地跟踪定位人员的方法。

本发明的人员定位采用GPS+LBS+无线射频芯片信号强度值定位综合的方式，在有无线射频阅读器覆盖的范围内优先使用无线射频芯片信号强度值定位的方式，无线定位电子标签周期性地把自己的定位信息发送给无线射频阅读器，当无线射频阅读器接收到此信息后给会发送应答信息给电子标签，然后运行内部集成的定位算法得到电子标签的位置信息并把结果信息上传给网关，如果网关不在阅读器无线覆盖的范围内可以通过其他的阅读器代为路由，最终信息会传递给网关设备，整个阅读器和网关系统是一个分布式、无线自组、对等的网状网络，这种无线网络具有优异的自愈性、稳定性和极佳的数据吞吐量，组网速度快，网络规模大，延长了无线的通信距离。网关在根据接收到的多个阅读器的信息进行数据融合处理并把最终的电子标签的位置信息上报给人员定位管理软件，人员定位跟踪管理软件把接收到电子标签的位置信息存储到数据库中，并根据内部的算法把位置信息进行进一步的融合处理，最后把结果信息显示给管理人员；当电子标签没有接收到阅读器的应答信息后会根据内部的设置采用GPS的定位方式，GPS定位有一个信号锁定的过程，当在一段时间周期内得到了位置信息，会通过短消息或者GPRS网络把位置信息发送给人员定位跟踪管理软件，再由人员定位跟踪管理软件对此信息做融合处理；如果在设置的周期内没有得到GPS定位信息，电子标签会采用LBS定位的方式，通过移动基站的信号来实现定位，同样会把位置信息通过短消息或者GPRS网络把位置信息发送给人员定位跟踪管理软件。整套无线人员定位跟踪系统通过内部的算法可以满足人员室外室内全方位的定位要求，并且定位过程是无缝衔接的，保障在需要时快速获得人员的位置信息。其人员定位流程如下：

1) 定位开始。

2) 有无线射频阅读器覆盖的范围内优先使用无线射频芯片信号强度值定位的方式，收集到人员定位信息转到第5步骤；否则进行下一步。

3) 采用GPS定位方式进行人员定位，收集到人员定位信息转到第5步骤；否则进行下一步。

4) 采用LBS定位方式进行人员定位，收集到人员定位信息进行下一步。