[发明专利]使用网状网络进行室内导航和跟踪

说明书

本公开的实施例涉及使用网状网络进行室内导航和跟踪。本申请公开了使用网状网络进行室内导航和跟踪的系统、设备和方法。在一方面中，导航设备包括接收器，接收器被配置为从节点网络接收位置信号。位置信号标识节点网络的相应节点，并且节点网络分布在整个物理空间中。导航设备包括存储器，存储器存储程序；以及处理器，处理器与接收器通信并且被配置为执行程序以根据相应节点的标识信息来计算导航设备的位置；基于导航设备的位置和节点网络在物理空间中的已知地图来确定从导航设备的位置到目的地的路由指令；以及在导航设备移动通过物理空间时，更新导航设备的位置以及路由指令。

技术领域

本发明总体上涉及用于导航和跟踪的系统和方法，并且在特定实施例中，涉及使用网状网络进行室内导航和跟踪。

背景技术

虽然全球定位系统(GPS)擅长在户外时提供位置信息，但是由于大型建筑物对GPS信号的屏蔽，所以无法使用GPS进行室内导航和跟踪。在基于利用移动网络接收信号与传输的信号的跟踪或导航系统的许多情况下也是如此。信号无法轻易穿透商场、体育馆、学校或其他室内设施。这可能会妨碍在这些空间内进行跟踪/导航的努力，或对跟踪或导航准确性产生不利影响。对于信号传输被遮挡或阻挡的任何位置，也是如此。

存在期望室内导航/跟踪的许多位置，并且在室内跟踪/导航设备中需要改进。在超市和商场内的准确导航可以帮助消费者定位商店、区段、或甚至物品。在这些设施内进行跟踪可以帮助企业收集关于购物习惯、定位库存、员工或客户的数据。在机场内的导航可以帮助旅客找到在机场内的期望登机口、卫生间、或其他位置。跟踪可以用于定位丢失的设备或人员。存在室内跟踪可以应用(例如，在常规使用中)用于在紧急情况或灾难中帮助残疾人的许多实例。工厂可以受益于跟踪工人，并且可以被工人用来定位设备。

发明内容

根据本发明的实施例，一种导航系统包括节点网络，该节点网络包括分布在整个物理空间中的多个节点。多个节点被配置为从多个发射节点发射多个位置信号，其中多个位置信号标识多个节点。该导航系统还包括物理空间的地图，该地图包括多个节点的位置。导航系统还包括导航设备，该导航设备包括接收器，该接收器被配置为接收由多个节点中的在导航设备的通信范围内的相应发射节点所传输的位置信号。该导航设备还包括存储器，该存储器存储程序；以及处理器，该处理器与接收器通信并且被配置为：执行该程序以访问物理空间的地图，根据由导航设备所接收的位置信号计算导航设备在物理空间中的位置，并且基于导航设备的位置与物理空间的地图，来确定从导航设备的位置到目的地的路由指令。

根据本发明的实施例，一种用于在物理空间中跟踪设备的系统包括跟踪设备，该跟踪设备被设置在物理空间中的位置处。跟踪设备包括传输器，该传输器被配置为传输信标信号，信标信号标识跟踪设备。系统包括节点网络，节点网络包括多个节点，其中在多个节点中的节点被配置为当在跟踪设备的通信范围内时，接收信标信号。系统还包括物理空间的地图，地图包括多个节点中的节点的位置。跟踪设备还包括：存储器，存储器存储程序；以及处理器，处理器与节点网络和存储器通信。处理器被配置为执行程序，以通过从多个节点检索数据传输，来标识跟踪设备的位置，该数据传输指示多个节点中的节点在跟踪设备的范围内时的时间段。

根据本发明的实施例，一种用于在物理空间内进行导航的方法包括：从分布在整个物理空间中的节点网络发射位置信号，其中位置信号标识节点网络的节点。该方法还包括：在导航设备处接收位置信号中的一个位置信号，位置信号从节点网络的在导航设备的通信范围内的节点发射。该方法还包括：从节点网络的在导航设备的通信范围中的节点标识信息，计算导航设备的空间位置。该方法还包括：确定从导航设备的位置到在物理空间中的选定目的地的路由指令。

根据本发明的实施例，一种用于在物理空间内跟踪设备的方法包括：在物理空间内对节点网络绘制地图；在物理空间中的位置处从跟踪设备发射信标信号；在跟踪设备的通信范围内的节点网络的多个节点处接收信标信号；将在跟踪设备的通信范围内的节点的标识信息通信给处理器；以及通过处理器根据跟踪设备的范围内的节点的标识信息来确定跟踪设备的空间位置。

附图说明