[发明专利]一种基于LED照明装置的室内导航控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED照明技术领域，尤其是涉及一种基于LED照明装置的室内导航控制系统及方法。

背景技术

LED由于具有节能、环保、可光控、固体化、长寿命等许多优点，在提倡低碳生活的今天已经广泛应用于各种照明领域。

随着人类社会的进步，人们对自身所处位置的精确定位以及兴趣地点的导航越来越关注。全球卫星定位系统（GPS）、蜂窝式基站定位和Wi-Fi热点定位已成为目前最常用的定位技术。GPS技术是利用环绕在地球上空均匀分布的卫星群发射的信号在开放环境的户外实现精确定位，它具有全球覆盖、24小时全天候工作、应用广泛和精度高等特点。但每次定位时GPS处理器都需要搜索当前可用的GPS卫星信号（至少三个卫星以上），通过相关信号处理和算法来计算出准确的位置信息，因此定位所需时间较长且耗电。而且在室内和楼群密集的城市地区里GPS卫星信号受到高楼和天花板的阻挡，GPS定位技术并不能正常地使用。

移动运营商的蜂窝式基站分布广泛且信号传播距离可达几千米，每一个基站都会有其唯一编码和精确位置信息。因此无论在室外还是室内，基站定位技术都会利用接收到的基站编码对应的精确位置数据和信号强度来估算，从而实现位置定位。虽然该技术的定位时间相对于GPS较短，但它的定位精度很大程度上取决于基站的分布和覆盖范围的大小、无线电传播环境和接收到基站信号的数目等，所以误差往往较大，能达到几百甚至上千米。

Wi-Fi信号本身不具有任何定位或导航的能力，但Wi-Fi路由器和热点模块都具有三个主要的特点：a）位置相对固定，极少被移动；b）处理器内部都有全球唯一的MAC（Media Access Control，介质访问控制）地址；和c）Wi-Fi信号的传播距离相对较短。当移动智能设备在户外时，它们会自动收集GPS位置信息、移动运营商的基站编码信息和Wi-Fi热点的MAC地址信息，然后将这些未经处理的位置数据发送到位置服务器进行进一步的计算和校对。最后，一个精确的位置信息就会被发送到移动设备上，并且Wi-Fi热点的准确位置信息就会以它唯一MAC地址的名义来储存在位置服务器的数据库上。因此，等下一次移动智能设备在室内进行定位时，即使没有GPS或基站定位信号都可以直接调用所接入Wi-Fi热点的MAC地址在位置服务器上所对应的位置信息并结合所接收Wi-Fi信号的强度来实现快速定位。与GPS和蜂窝式基站定位技术相比，Wi-Fi热点定位的用时更短、效率更高，尤其适合小范围内定位。目前该技术在很多终端设备的软件或应用程序上得到了广泛的应用。

然而，由于Wi-Fi无线路由器的位置相对固定且信号传输距离达到几十甚至上百米，因此Wi-Fi信号覆盖范围内所有的移动智能设备只能以此Wi-Fi无线路由器上一次储存在位置服务器的位置数据为准，误差有时能达到几十米，尤其是对于Wi-Fi信号覆盖范围较广的无线路由器。除此之外，此技术受服务范围的限制，它不能提供方向、速度等导航数据，也不能离线使用。

发明内容

本发明克服了上述现有技术中存在的不足，提供了一种定位更准确的基于LED照明装置的室内导航控制系统及方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于LED照明装置的室内导航控制系统，包括：

至少两个LED照明装置，每个LED照明装置均设置有Wi-Fi模块，以使每个LED照明装置形成一个无线接入节点，每个节点传递所接收到的Wi-Fi信号以使其Wi-Fi信号覆盖范围内的其它节点都能接入到因特网或局域网；以及

位置服务器，每个LED照明装置节点的位置信息将会以其唯一MAC地址的名义储存在位置服务器上。

智能终端，与LED照明装置及位置服务器进行通信，并根据节点的位置信息和智能终端移动的时间差来计算出智能终端及用户移动的方向、速度，从而实现室内高精度导航。

作为优选，所述室内导航控制系统还包括无线路由器或网关，该无线路由器或网关内设置有Wi-Fi模块。

作为优选，所述智能终端可实现对该系统中各节点的状态读取和远程控制，智能终端通过各节点的Wi-Fi模块来传输或接收各LED照明装置节点的控制和状态命令，最终实现在任何Wi-Fi信号覆盖内都可控制系统中各个LED照明装置节点。

作为优选，所述智能终端为台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、智能手机或遥控器中的一种或几种。

一种基于LED照明装置的室内导航控制方法，包括以下步骤：