总16期
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如何使用不同类型无线协议定位终端的位置
文/李艳娟
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园区管理可以理解为对园区人员的管理。例如,来客访问园区,园区管理者需要对来客进行定位,确定来客是否进入了不能进入的区域。通常在园区管理中,园区内部署无线网关,园区管理者让来客佩戴指定的终端,定位服务器通过与无线网关转发的来自于终端的信号帧,对终端进行定位。

然而,传统的园区管理中,定位系统通常采用短距无线协议,如BLE等,一方面,这要求终端具有BLE射频模块,但是BLE射频模块的功耗较大,使得终端需要反复充电,极不方便;另一方面,短距无线协议在网关部署时,网关之间的间距无法太远,导致园区网关部署成本较高。因此,如何实现使用不同类型的无线协议定位终端是当前需要解决的问题。

为此,本发明提出一种定位方法,可以很好地解决上述问题,该方法应用于定位服务器,该方法的特点在于:

● 当通过第一射频区域中的第一射频网关转发的来自于终端的第一射频模块的信号帧,定位到终端与第二射频区域之间的距离不大于第一设定距离时,通过第一射频网关中的任一射频网关向终端下发第二射频模块开启通知,以使终端开启第二射频模块;

● 在终端开启第二射频模块后,若接收到数量至少为N个第二射频网关发送的用于定位终端的信号帧,则确定终端从第一射频区域漫游至第二射频区域,依据数量至少为N个第二射频网关转发的来自于终端的第二射频模块的信号帧定位终端;N为大于1的整数;第一射频网关为长距无线协议的网关,第二射频网关为短距无线协议的网关,第一射频模块支持长距无线协议,第二射频模块支持短距无线协议。

下面结合下图1所示的定位场景图,具体描述一下定位方法的实现过程。

图1定位场景图

将园区按照不同区域对应的不同定位精度的要求,划分为Lora区和BLE区。前者定位精度要求低,可部署于室外,后者定位精度要求高,可部署于室内。

定位服务器上储存有园区定位地图,定位地图上标识了Lora区、BLE区以及两个区的区域边界,同时还标识了Lora区中的Lora网关和BLE区中的BLE网关。

终端配置有Lora射频模块和BLE射频模块。Lora射频模块一直处于开启状态,可通过Lora网关向网络侧发送上行报文,还可通过Lora网关接收网络侧返回的报文。为了节电,BLE射频模块的开启和关闭由定位服务器控制,BLE射频模块只向网络侧发送上行报文,不接收网络侧返回的下行报文。

1、终端从Lora区切换到BLE区

当定位服务器接收到多个Lora网关转发的Lora射频模块发送的信号帧,结合定位地图确定出终端距离BLE区的边界的最短直线距离小于第一设定距离时,定位服务器向终端下发BLE射频模块开启通知。这些Lora网关中的任一Lora网关在接收到此通知后,通知终端开启BLE射频模块。

在BLE射频模块开启后,终端的BLE射频模块发送信号帧,当BLE网关接收到BLE射频模块发送的信号帧后,将信号帧发送给定位服务器。

当定位服务器接收到数量至少为N个的BLE网关转发的信号帧后,定位服务器确定终端从Lora区漫游到BLE区。定位服务器基于数量至少为N个的BLE网关转发的来自于BLE射频模块的信号帧,对终端进行定位。

2、终端从BLE区切换到Lora区

当定位服务器在预设时间段后不再收到任一BLE网关转发的来自于BLE射频模块的信号帧,并且定位服务器通过收到来自Lora射频模块的信号帧的Lora网关以及结合上述定位地图,定位到终端与BLE区边界的最短直线距离大于第二设定距离,则定位服务器确定终端从Lora区漫游到BLE区。定位服务器通过收到来自Lora射频模块的信号帧的Lora网关中的任一Lora网关,向终端下发关闭BLE射频模块的通知,终端的Lora射频模块接收到此通知后,通知终端关闭BLE射频模块。

当终端的BLE射频模块关闭后,终端的Lora射频模块发送信号帧,当Lora网关接收到Lora射频模块发送的信号帧后,将信号帧发送给定位服务器。当定位服务器接收满足定位算法要求的网关数量的Lora网关转发的信号帧后,定位服务器基于这些信号帧,对终端进行定位。

专利点评>>

在本发明中,终端所在区域的射频网关将终端上支持的无线协议与此射频网关支持的无线协议相同的射频模块发出的信号帧转发给定位服务器,使得定位服务器根据不同射频模块发出的信号帧,对终端进行定位,进而实现使用不同类型的无线协议定位终端,同时也满足了园区不同区域的不同定位精度要求。

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