一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)及方法，包括：地理信息節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)；所述地理信息節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定規(guī)則布設(shè)在設(shè)定區(qū)域內(nèi)，每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)向設(shè)定的方向發(fā)射帶有唯一ID編碼的光信號(hào)，各地理信息節(jié)點(diǎn)發(fā)射的光信號(hào)互不干擾；每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)的ID編碼與該設(shè)定區(qū)域電子地圖上的位置坐標(biāo)一一對應(yīng)；定位節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的ID編碼，在電子地圖中匹配位置坐標(biāo)。本發(fā)明專利技術(shù)有益效果：可通過低成本實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)人員/設(shè)備/物品的實(shí)時(shí)精確定位，實(shí)現(xiàn)定位信息數(shù)據(jù)化。配合其他智能化設(shè)備，可以為其他需要實(shí)時(shí)定位的系統(tǒng)或方案提供有益幫助。

A Location Information System and Method for Internet of Things

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)及方法
本專利技術(shù)涉及大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)定位
，尤其涉及一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)及方法。
技術(shù)介紹
本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術(shù)相關(guān)的
技術(shù)介紹
信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，信息化時(shí)代到來，基本信息的數(shù)據(jù)化是萬物互聯(lián)、智慧化管理以及大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)決策的基礎(chǔ)要素，地理信息是其中關(guān)鍵性的一環(huán)。專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，在目前的定位系統(tǒng)中，一般采用GPS/北斗等定位方法，但室內(nèi)因?yàn)榻邮詹坏叫l(wèi)星信號(hào)的原因，導(dǎo)致采用衛(wèi)星定位方式的定位精度無法保障；為了彌補(bǔ)建筑內(nèi)采用衛(wèi)星定位不準(zhǔn)確的缺陷，一般采用UWB(無載波通信技術(shù))等方式。但是這種方式具有電磁干擾和串?dāng)_的問題，不能采用高密度布設(shè)，且成本較高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述問題，本專利技術(shù)提出了一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)及方法，能夠低成本地實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)的精準(zhǔn)定位。在一些實(shí)施例中，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)，包括：地理信息節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)；所述地理信息節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定規(guī)則布設(shè)在設(shè)定區(qū)域內(nèi)，每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)向設(shè)定的方向發(fā)射帶有唯一ID編碼的光信號(hào)，各地理信息節(jié)點(diǎn)發(fā)射的光信號(hào)互不干擾；每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)的ID編碼與該設(shè)定區(qū)域電子地圖上的位置坐標(biāo)一一對應(yīng)；定位節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的ID編碼，在電子地圖中匹配位置坐標(biāo)。還包括：本地主機(jī)和云服務(wù)器中的至少一種，所述定位節(jié)點(diǎn)通過通信網(wǎng)絡(luò)向本地主機(jī)或者云服務(wù)器發(fā)送位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)或者ID編碼；進(jìn)一步地，所述本地主機(jī)與BIM系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。所述電子地圖內(nèi)錄入ID編碼數(shù)據(jù)以及與ID編碼對應(yīng)的位置坐標(biāo)；所述電子地圖設(shè)置在定位節(jié)點(diǎn)內(nèi)，或者，所述電子地圖設(shè)置在與定位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的本地主機(jī)或者云服務(wù)器內(nèi)。所述地理信息節(jié)點(diǎn)呈點(diǎn)狀、帶狀或者網(wǎng)狀方式布設(shè)，實(shí)現(xiàn)不同的定位需求。在另外一些實(shí)施例中，本專利技術(shù)采用如下技術(shù)方案：一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息的方法，包括：在設(shè)定的區(qū)域內(nèi)，分別按照設(shè)定的方向發(fā)射帶有唯一ID編碼的光信號(hào)，所述光信號(hào)互不干擾，所述ID編碼與該區(qū)域電子地圖上的位置坐標(biāo)一一對應(yīng)；根據(jù)接收到的ID編碼在電子地圖中匹配位置坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)定位。所述ID編碼或者匹配的位置坐標(biāo)傳送至云服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：(1)可通過低成本實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)人員/設(shè)備/物品的實(shí)時(shí)精確定位，實(shí)現(xiàn)定位信息數(shù)據(jù)化。配合其他智能化設(shè)備，可以為其他需要實(shí)時(shí)定位的系統(tǒng)或方案提供有益幫助。(2)地理信息節(jié)點(diǎn)通過載波紅外信號(hào)方式，將唯一ID編碼發(fā)送出去；利用光信號(hào)的指向性優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)大密度鋪設(shè)地理信息節(jié)點(diǎn)，通過合理調(diào)整其光射角度，避免節(jié)點(diǎn)之間的相互干擾；通過提高載波頻率和發(fā)送信號(hào)波特率，降低發(fā)射功率，實(shí)現(xiàn)低功耗。地理信息節(jié)點(diǎn)可以布置成單個(gè)節(jié)點(diǎn)、帶狀節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)狀節(jié)點(diǎn)，滿足不同的定位需求。(3)創(chuàng)建一個(gè)電子地圖，將位置信息、地理信息節(jié)點(diǎn)的ID編碼錄入到電子地圖中，實(shí)現(xiàn)電子地圖的坐標(biāo)與ID編碼一一對應(yīng)。(4)通過一個(gè)定位節(jié)點(diǎn)，接收ID編碼。收到此ID編碼后，可通過處理器(MCU)結(jié)合內(nèi)置電子地圖，判斷自己所處位置。或者，通過有線/無線方式(NB-IOT、GPRS、ZigBee、WIFI、LoRa等)，將接收到的ID編碼發(fā)送給云服務(wù)器或其他處理設(shè)備。(5)根據(jù)使用場景不同，可以廣泛應(yīng)用于建筑物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)場車站、餐廳的定位需求，定位節(jié)點(diǎn)可以安裝于安全帽、行李箱、穿戴式設(shè)備、智能眼鏡、無人小車等。(6)定位數(shù)據(jù)可與建筑BIM系統(tǒng)共享數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)建筑施工領(lǐng)域的定位。附圖說明構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解，本申請的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。圖1為實(shí)施例一中物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例一中地理信息節(jié)點(diǎn)光發(fā)射器示意圖；圖3為實(shí)施例一中定位節(jié)點(diǎn)的接收器示意圖；圖4為實(shí)施例一中地理信息節(jié)點(diǎn)點(diǎn)狀布置示意圖；圖5為實(shí)施例一中地理信息節(jié)點(diǎn)帶狀布置示意圖；圖6為實(shí)施例一中地理信息節(jié)點(diǎn)網(wǎng)狀布置示意圖；其中，1.地理信息節(jié)點(diǎn)；2.定位節(jié)點(diǎn)；21.光信號(hào)接收器；22.處理器；23.內(nèi)置電子地圖；3.通信網(wǎng)絡(luò)；4.云服務(wù)器；5.本地主機(jī)；6.BIM系統(tǒng)，101.紅外二極管,102.凹面鏡；103.光擋板；104.擋板開口；201.菲涅爾鏡；202.紅外接收管。具體實(shí)施方式應(yīng)該指出，以下詳細(xì)說明都是示例性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明，本專利技術(shù)使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬
的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式，而非意圖限制本申請的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。實(shí)施例一在一種或多種實(shí)施方式中，公開了一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)，包括：地理信息節(jié)點(diǎn)1、定位節(jié)點(diǎn)2、通信網(wǎng)絡(luò)3、云服務(wù)器4和本地主機(jī)5；根據(jù)待定位區(qū)域結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電子地圖，按照一定規(guī)則，布設(shè)地理信息節(jié)點(diǎn)1，每個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)1能夠發(fā)射帶有唯一ID編碼的光信號(hào)，該ID編碼一一映射到電子地圖的固定位置坐標(biāo)。電子地圖內(nèi)錄入ID編碼數(shù)據(jù)以及與ID編碼對應(yīng)的位置坐標(biāo)；電子地圖設(shè)置在定位節(jié)點(diǎn)內(nèi)，或者，電子地圖設(shè)置在與定位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的本地主機(jī)或者云服務(wù)器內(nèi)。當(dāng)人員/設(shè)備攜帶定位節(jié)點(diǎn)經(jīng)過某地理信息節(jié)點(diǎn)信號(hào)有效范圍時(shí)，接收到該地理信息節(jié)點(diǎn)1發(fā)送的唯一ID編碼。定位節(jié)點(diǎn)2根據(jù)接收到的ID編碼匹配電子地圖中的坐標(biāo)，從而確定自身所在的位置，或通過有線或無線(NB-IOT、GPRS、ZigBee、WIFI、LoRa等)通信方式，將接收到的ID編碼發(fā)送至云服務(wù)器4，匹配設(shè)置在云服務(wù)器4中的電子地圖，準(zhǔn)確在電子地圖中定位人員/設(shè)備/物體的位置。本地主機(jī)5與云服務(wù)器數(shù)據(jù)連接，可實(shí)現(xiàn)定位信息與BIM(BuildingInformationModeling，建筑信息模型化)系統(tǒng)共享，云服務(wù)器電子地圖也可在本地主機(jī)5內(nèi)運(yùn)行。通過設(shè)置地理信息節(jié)點(diǎn)、電子地圖、BIM協(xié)同等方式，提供有效、節(jié)能、低成本、高精度的定位方法，高效協(xié)同各類智能管理。本實(shí)施例中的地理信息節(jié)點(diǎn)為提前預(yù)布設(shè)、位置已知、含有唯一的ID編碼、以固定時(shí)間間隔不間斷發(fā)送ID編碼的地理信息節(jié)點(diǎn)。具體包括：ID編碼模塊，通過手動(dòng)設(shè)置(撥碼設(shè)置/有線/無線設(shè)備寫入)或自動(dòng)設(shè)置方式，生成應(yīng)用系統(tǒng)中唯一的ID編碼，可以通過編碼器實(shí)現(xiàn)編碼。光信號(hào)發(fā)射模塊，通過振蕩電路產(chǎn)生固定頻率載波信號(hào)，為避開與紅外遙控的38KHz重疊干擾，可采用100KHz或其他頻段。通過調(diào)幅方式將ID編碼信號(hào)加載到載波信號(hào)上，然后通過紅外LED以固定周期發(fā)送出去。光信號(hào)整形模塊：由凹面鏡102和帶刻度可調(diào)整的光擋板103組成。紅外LED發(fā)出紅外光后，經(jīng)凹面鏡102調(diào)整反射角度，也可以通過光擋板103調(diào)整射出范圍，避免相鄰的地理信息節(jié)點(diǎn)間互相干擾。參考圖2，已調(diào)制過的紅外載波信號(hào)，通過紅外二極管101發(fā)射。經(jīng)凹面鏡102反射后，通過帶刻度的擋板103形成的擋板開口104發(fā)射出去。通過調(diào)整凹面鏡102曲率，控制發(fā)射角度，根據(jù)曲率不同可以生產(chǎn)不同型號(hào)產(chǎn)品。同時(shí)通過手動(dòng)調(diào)整帶刻度的滑動(dòng)擋板103，控制擋板開口104大小本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)，其特征在于，包括：地理信息節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)；所述地理信息節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定規(guī)則布設(shè)在設(shè)定區(qū)域內(nèi)，每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)向設(shè)定的方向發(fā)射帶有唯一ID編碼的光信號(hào)，各地理信息節(jié)點(diǎn)發(fā)射的光信號(hào)互不干擾；每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)的ID編碼與該設(shè)定區(qū)域電子地圖上的位置坐標(biāo)一一對應(yīng)；定位節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的ID編碼，在電子地圖中匹配位置坐標(biāo)。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)，其特征在于，包括：地理信息節(jié)點(diǎn)和定位節(jié)點(diǎn)；所述地理信息節(jié)點(diǎn)按照設(shè)定規(guī)則布設(shè)在設(shè)定區(qū)域內(nèi)，每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)向設(shè)定的方向發(fā)射帶有唯一ID編碼的光信號(hào)，各地理信息節(jié)點(diǎn)發(fā)射的光信號(hào)互不干擾；每一個(gè)地理信息節(jié)點(diǎn)的ID編碼與該設(shè)定區(qū)域電子地圖上的位置坐標(biāo)一一對應(yīng)；定位節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的ID編碼，在電子地圖中匹配位置坐標(biāo)。2.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)，其特征在于，還包括：本地主機(jī)和云服務(wù)器中的至少一種，所述定位節(jié)點(diǎn)通過通信網(wǎng)絡(luò)向本地主機(jī)或者云服務(wù)器發(fā)送位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)或者ID編碼；進(jìn)一步地，所述本地主機(jī)與BIM系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。3.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)，其特征在于，所述電子地圖內(nèi)錄入ID編碼數(shù)據(jù)以及與ID編碼對應(yīng)的位置坐標(biāo)；所述電子地圖設(shè)置在定位節(jié)點(diǎn)內(nèi)，或者，所述電子地圖設(shè)置在與定位節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信的本地主機(jī)或者云服務(wù)器內(nèi)。4.如權(quán)利要求1所述的一種物聯(lián)網(wǎng)定位信息系統(tǒng)，其特征在于，所述地理信息節(jié)點(diǎn)包括：ID編碼模塊、光信號(hào)發(fā)射模塊和光信號(hào)整形模塊；所述ID編碼模塊生成唯一的ID編碼；所述光信號(hào)發(fā)射模塊產(chǎn)生設(shè)定頻率的載波信號(hào)，通過調(diào)幅方式將ID編碼信號(hào)加載到載波信號(hào)上，然后通過光信號(hào)按設(shè)定周期發(fā)送出去；所述光信號(hào)整形模塊調(diào)整所...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孔祥明，楊星海，李海龍，田慧坤，孔祥鵬，
申請(專利權(quán))人：孔祥明，
類型：發(fā)明
國別省市：山東,37