[发明专利]基于扫地机器人的大数据监控及制图的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及空间信息技术，尤其涉及基于扫地机器人的大数据监控及制图的系统及方法。

背景技术

扫地机器人已广泛投入使用，通过感应器，侦测障碍物，如碰到墙壁或其他障碍物，自行转弯并依不同规则设定，通过不同路线行走，全面覆盖区域。通过电磁脉冲自动扫描或超声波反射等方式，机器人会自动形成房间的关键信息，如房间面积和结构，然后根据自己所处的位置和房屋的结构自动制定行走计划，配合机身设定控制路径，在室内反复行走，如沿边、集中、随机、直线行走等。

对于大型空间内的活动对象，特别针对室内目标的实时监控，目前多依赖固定位置的视频监控系统，无法有效获取手机用户、网络用户等相关信息，难以针对监控目标实现动态变化、快速到达和定位跟踪，无法开展基于多源大数据的目标关联搜索与定位追踪。

发明内容

有鉴于此，本专利提供一种具有动态监控能力且基于扫地机器人的大数据监控及制图的系统及方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

基于扫地机器人的大数据监控及制图的系统，包括：

扫地机器人，所述扫地机器人通过感应器和超声波感应系统自动侦测障碍物，自行闪避碰撞和转弯移动；

定位模块，所述定位模块安装于所述扫地机器人上，用于与定位服务器和控制点相结合；

控制点，所述控制点安装于室内(外)关键位置，所述控制点与所述定位服务器、所述定位模块进行实时通讯，用于动态获取机器人的空间信息，并可实现基于人工控制或自动导航运动；

定位服务器，所述定位服务器信号连接于所述定位模块和所述控制点，且以三点定位为基础，通过内置程序计算所述定位模块及所述控制点的相对位置，从而获取所述扫地机器人运动过程中的时空坐标及行走路线；

数字摄像机，所述数字摄像机用于同步拍摄视频，且与位置信息相融合，获取室内(外)人群及环境影像信息；

基站模拟器，所述基站模拟器安装于所述扫地机器人上，并通过扫地机器人供电，用于侦察当前目标区域载频信息，然后发射相同频率的伪导频、同步及寻呼信号，寻呼一定范围内的手机用户，通过调整发射功率等，让目标手机切换或重选到其信号区内，通过MSC和BSC的信令模拟，完成对目标手机的号码及位置识别；

WIFI搜索器，所述WIFI搜索器安装于所述扫地机器人上，内置搜索记录软件，判断周边WiFi信号及相关属性；

控制中心，所述控制中心用于将同步获取的目标区域内的WiFi热点、手机信号、视频数据，并显示于屏幕之上，对区域内目标进行有效监控；

GIS服务器，将获取的视频数据、手机数据、网络数据、位置数据及其组合的大数据综合采集按其空间位置添加至GIS服务器，并制作相关视频、网络、手机用户动态分布地图。

在一些实施例中，还包括安装于所述扫地机器人上且信号连接于所述定位服务器的惯性传感器定位模块，所述惯性传感器定位模块根据机器人的初始位置，通过惯性变换获取数据，加入模型算法，跟踪所述扫地机器人的位置变化，进行辅助导航，弥补或校正其他空间定位方位的不足。

具体地，所述惯性传感器定位模块包括加速度传感器、陀螺仪、磁力传感器以及其他惯性传感器。

具体地，所述定位模块、定位服务器及控制点通过GPS、北斗、手机基站、无线局域网等室外定位方法以及伪卫星、无线局域网、射频标签、超宽带无线电、超声波等室内定位方法中的一种或多种以及其他人工测度方式来获取机器人运动的空间位置信息。

具体地，所述基站模拟器包括主机和电脑，可搜取以基站模拟器为中心一定半径范围内的手机卡及位置信息，所述基站模拟器的主机和电脑之间通过无线电数据链或WIFI实现远程控制及数据传输。

具体地，所述基站模拟器的主机由信号处理单元、操控平台、系统总控平台、天线和电源等组成。

在一些实施例中，所述扫地机器人上还包括WIFI热点模拟器，通过WIFI路由器，建立虚拟热点，将相关空间范围内WIFI用户吸引入网，并启用控制中的抓包工具获取用户网络信息。

在一些实施例中，所述扫地机器人上还包括视频地图服务器，对获取的定位视频加以处理，完成室内(外)视频地图的绘制。

在一些实施例中，所述扫地机器人上还包括云台，所述云台在所述扫地机器人上可上下升降、水平旋转，用于对室内(外)扫描拍摄。

另外，基于扫地机器人的大数据监控及制图的方法，包括下述步骤：

所述扫地机器人根据预先设定的线路或在人工遥控下，实现对室内(外)区域的全覆盖扫描；