[发明专利]一种基于蓝牙的室内定位系统及方法

说明书

一种基于蓝牙的室内定位系统及方法，涉及室内定位技术，具体来说是根据蓝牙信号的强度进行室内定位的系统及方法。系统包括带有蓝牙信号发送装置的终端、蓝牙接收标签、定位管理服务器以及连接蓝牙接收标签和定位管理服务器的通信网络，定位空间分成不同的定位区域并设置蓝牙接收标签及定位参考点，服务器通过接收终端的广播信息，经区域定位和区域内的精确定位，确定终端在定位空间内的位置。本发明，克服了单一算法的缺陷，减轻了服务器的负担，加快定位速度，提高服务器的容量。

技术领域

本发明涉及室内定位技术，具体来说是根据蓝牙信号的强度进行室内定位的系统及方法。

背景技术

监狱、看守所是关押和改造犯罪人员的场所，对在押犯人行为的监控是保障监狱安全必不可少的管理手段。监狱智能化管理系统是提高监狱安防、技防水平的重要工具，它对于监督犯人的改造、防范监狱内突发事件的发生都起到了不可替代的作用。我国监狱设立的初衷同其他国家一样，是为了实现对罪犯的劳动改造。很多资深狱政管理人员都认为，监狱管的好不好关键看监控，如果监狱的监控功能做不好，则实际上监狱管理将会非常浪费人力物力。在押犯人多在室内活动，虽然有监控录像，但值班人员有眼球疏忽的情况。因此，我国监狱迫切需要这样一个系统。在系统中，有犯人室内位置监控功能，周界防范及报警功能。

另外，现阶段我国人口老龄化现象越来越严重，传统的养老方式已不能满足人们的需要。在物联网、智能感知、人工智能等技术的推动下，传统养老院向智慧化、人性化服务与管理方向发展已成为行业转型的必然趋势。通过室内定位系统可以实现对老人的实时位置监护，查看老人位置，每天的活动轨迹，一旦发生危险还可以“一键求助”。通过和养老院的声光报警系统、视频监控系统相结合还可以实现实时联动，防止老人走失。

针对以上两个应用场景，目前的室内定位一般采用终端发送UWB、WIFI、蓝牙等近距离通信信号再经过多个接收装置接收，或者运用MEMS惯性导航器件进行航迹推导定位。运用UWB定位虽然精度高，但是部署成本高。MEMS惯性导航器件进行航迹推导定位的精度会由于随机误差的随时间积累而变差。单一运用WIFI、蓝牙进行定位，根据无线信号距离损耗模型、三角质心定位或者单纯指纹点匹配来判断位置，由于2.4GHZ的无线信号的波长为分米级，和室内物品尺寸属于同一量级，加之室内环境错综复杂，极易发生干涉、反射、折射等物理现象，产生多径效应，使得接收的此波段信号跳变严重，不稳定度高，从而造成上述单一的方式定位不准确。另外，如果应用整个定位空间的所有指纹点进行匹配，计算量过大，在多个终端需要同时监控的情况下，实时性难以保证。

发明内容

本发明的目的，是提供一种系统和方法，精确、及时、稳定地定位多个对象。

本发明采用多算法融合+多传感器融合的方式实现上述目的，具体的技术方案为：一种基于蓝牙的室内定位系统，包括带有蓝牙信号发送装置的终端、蓝牙接收标签、定位管理服务器以及连接蓝牙接收标签和定位管理服务器的通信网络，关键在于：

所述终端中还包括加速度传感器；

所述通信网络由485集线器和通信线路组成，485集线器经通信线路分别连接蓝牙接收标签和通信网关，通信网关连接定位管理服务器；

所述系统将定位空间按现有的物理分隔划分成不同的定位区域，也是最小划分的区域，每个定位区域中设置2个及2个以上蓝牙接收标签；每个蓝牙接收标签设定一个覆盖范围，覆盖范围是该蓝牙接收标签所在定位区域及相邻的定位区域；定位管理服务器中存储定位空间的地图、各蓝牙接收标签的ID及覆盖范围；

定位空间中设置定位参考点，相邻定位参考点之间的距离为2-3米，定位管理服务器中存储由定位参考点的位置信息和信号强度向量组成的指纹信息数据库，定位参考点的位置信息包括坐标和所属定位区域；

终端定时广播信息，蓝牙接收标签接收，并将接收到的信号强度发送给定位管理服务器。