[发明专利]一种基于磁信号发射信标的室内定位系统同步及在线配置装置与方法

权利要求书

1.一种基于磁信号发射信标的室内定位系统同步及在线配置装置，其特征在于，包括：设置在定位服务区域内的多个定位信标、设置在定位服务区域内的一个或多个信标同步器、定位标签、定位服务器和智能手机；多个定位信标内置BLE模块和LF磁信号发射模块，周期发送携带自身发射功率和标示ID的LF磁调制信号及BLE通告消息，并定时接收信标同步器周期发送的带有时间同步信息的BLE通告消息，实现不同信标的时间基准与同步器一致；一个或多个信标同步器内置BLE模块与以太网接口，周期发送带有时间同步信息的BLE通告消息，多个信标同步器通过以太网与定位服务器相连，基于网络时间同步协议NTP将本地时间与定位服务器周期同步，并接收定位标签通过BLE通告信道返回的定位信息，将定位标签的位置信息存储至定位服务器中；定位标签由LF磁信号接收模块与BLE模块组成，接收到定位信标发出的磁信号，通过信号解调解析出其中的定位信标ID以及磁信号发射功率，结合自身的接收信号强度测量，估计出与当前信标之间的距离，并将自身ID、定位信标ID及距离信标的估计值通过BLE信道发送给信标同步器；定位服务器通过以太网接口与信标同步器相连，实现多个信标同步器的时间同步，同时接收信标同步器发来的定位标签ID、定位标签所在的信标ID以及距该信标的距离，从而计算出定位标签当前所在位置；智能手机内置BLE模块，通过扫描定位信标发出的BLE通告信息，发现周围的定位信标，基于BLE数据通道对各个定位信标的磁信号发射功率以及磁发射相对信标同步时间的偏移时间进行在线配置，并将定位标签贴附在表面，实时接入并显示定位标签的检测数据。

2.如权利要求1所述的基于磁信号发射信标的室内定位系统同步及在线配置装置，其特征在于，智能手机为4.3版本以上、内置BLE模块的Android手机或4S以上的iPhone手机。

3.一种基于磁信号发射信标的室内定位系统同步及在线配置方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立系统基础数据：定位服务器建立并维护定位服务区域的空间信息数据、电子地图数据与系统中各类设备的基础数据，完成对在线信标同步器的时间同步；

(2)定位服务器与信标同步器NTP同步：信标同步器启动后，建立与定位服务器的连接，并通过NTP协议完成多个信标同步器与定位服务器的时间基准标定；信标同步器发出带有时间同步信息的BLE通告消息，监测和接收定位标签通过BLE通告信道返回的定位信息，将定位标签的位置信息通过以太网接口发送并存储至定位服务器；

(3)多个定位信标时间同步：定位信标启动后，一直监听信标同步器的时间同步消息，在监听到时间同步消息后，完成自身时间基准与信标同步器的时间基准同步；根据系统配置中的自身发射功率和发射时间偏移量，周期性发送携带信标自身ID和发射功率的磁信号；

(4)定位标签获取位置信息：当定位标签进入已启动的定位信标覆盖区域内，立即接收到定位信标发出的磁信号，通过信号解调解析出定位信标ID以及发射功率，估算自身到当前信标的距离，通过BLE信道将自身ID、定位信标ID以及距离信标的估计值发送给信标同步器；

(5)基于智能手机的在线配置：在系统部署或者运营期间，调试人员或系统管理者携带内置BLE模块的智能手机，对定位信标的发射功率和发射时间偏移量进行在线配置，对各个信标同步器的时间同步消息发送时间和发送周期进行配置，同时将标签贴附在智能手机的背面，实现对定位系统服务区域内的磁信号覆盖质量进行检测和实时显示。