[发明专利]一种近距离智能物联监控定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能物联系统中的近距离定位技术，尤其涉及一种近距离智能物联监控定位系统架构及定位方法。

背景技术

随着网络及3G移动通信技术的发展，通过移动终端进行物联系统监控具有重要意义，如何结合具体的前置设备实现近距离无线通讯以及位置定位具有重要意义。

近距离无线通信识别技术，在最近几年里得到了广泛应用。当前，随着RFID射频技术及ZigBee技术的发展，通过无线通信技术在近距离进行人员通信成为可能，与此相关的应用技术也有了长足的发展。

在特定地理位置的保密和安全场所，涉及的通信范围比较窄，设备和移动人员分布面广且复杂，流动性、时效性比较强，地面与中心人员的信息交流比较困难，因此实时动态掌握移动人员别是在特殊安全区人员的数量、位置和身份的分布及状态情况，实现人员精确定位管理以便采取必要的措施及时救助，把事故损失和影响降到最低限度显得尤其重要和紧迫。建立可靠实用的移动人员定位系统，对改善移动人员执勤、加强安全监督具有着重要的现实意义。

目前，绝大多数针对人员的跟踪系统都只停留在粗劣定位的层面上，这种水平虽然在一定程度上跟踪到移动人员的位置，但存在系统集中管理上缺陷，事发现场一旦出现事故，就难以评估其具体方位，因此，把智能物联网结合RFID系统实现近距离定位，能完成系统定位方式的设计与应用有着重要意义。

发明内容

一种近距离智能物联监控定位方法，目的是提出近距离无线通讯方法，实现近距离无线通讯方法，有效集成到已有系统中，实现前端机器的接入。

为实现上述目的，本发明提出的一种近距离智能物联监控定位方法，使用射频的RFID进行具体实施，实现方式为RFID的模块，ZigBee作为通讯协议，通讯中的设备数据接口定义，与已有智能物联网系统的接入。

一种近距离智能物联监控定位方法，探索定位系统之间的数据和逻辑交互关系，本发明中使用的是ZigBee射频技术，实现射频卡到中心的数据通信，通过算法进行近距离信息定位，为了达到上述描述的目的，此时要考虑的内容包括ZigBee作为近距离定位系统的具体处理算法以及ZigBee的无线方式接入及系统架构。

在ZigBee的无线方式接入及系统架构中：

选择使用数据包命令通信格式，其中单数据操作中，通过同步码和验校码来标记一帧完整的数据包，定义特定的命令代码及结构用于数据传输；功率和强度标记当前卡被接收时候的能量状况，验校码使用CRC32方法进行数据完整性验证。

由于每个基站的功率不同，因此接收到的信号强度在相对基准强度情况下具有参考价值；另外，由于物理环境的影响，经常会出现反射情况，卡信号强度反映到强度大小上时具有跳跃现象(如信号反射和多次接收等因素)，因此，考虑使用滑动滤波器的方法对接收的强度进行滤波。

其中W表示可控窗口的大小，fi表示当前信号的强度。为了实现信号强度到物理距离的转换，在特定有限区域内，实现相对基准信号强度到物理距离的变换，其描述公式如下：

其中表示当前信号强度变化对应的物理距离位置，具体由实际测试的分段函数构成，d_base表示参考距离位置点。当前距离位置点d_n由基准位置和当前信号强度位置及上一次变化的距离坐标位置决定。

基站由不同位置的检测点构成，在实际运营中考虑到实际的运行效果，以及实际的布局特征，把基站进行点线方式进行布局。实际情况包括围墙、岗哨等基本布局结构，因此系统运行情况下要通过虚拟基站在地图上的位置进行调整。

通过基站近邻关系来决定当前射频卡所在基站的位置，覆盖特征中，由于干扰和反射等因素，基站之间存在物理上的不确定性，因此在此定义基站位置为5元组：Station(Index，X，Y，StationWidth，StationHeight)来描述，其中Index用于确定基站直接的相互近邻关系，其对应的值为一维数值型数据。

ZigBee作为近距离定位系统的具体处理算法选择：

在本发明中，由于移动人员携带的卡可能被不同基站接收，对检测到的射频卡，其所在地图上的区域位置，由卡检测信息的历史状况决定，对近邻基站而言，根据其读取到卡被基站检测的状况信息，决定卡所在地图的位置。

本发明的目的是为了智能物联网系统前端定位接入，作为本发明的进一步特征，其处理部分的后端系统的接入可以是手机、PDA或者笔记本。