本發(fā)明涉及虛擬現(xiàn)實應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺。
背景技術(shù):
目前使用的監(jiān)控系統(tǒng),多為視頻監(jiān)控系統(tǒng),由于在某些環(huán)境下部署視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)成本較高,也有可能在發(fā)生災(zāi)情的時候受到破壞,因此,這些系統(tǒng)很難充分發(fā)揮效用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的旨在至少解決所述技術(shù)缺陷之一。
為此,本發(fā)明的目的在于提出一種基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的實施例提供一種基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺,包括:移動終端、無線通訊基站、定位服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和虛擬現(xiàn)實客戶端,其中,
所述移動終端由被定位目標(biāo)攜帶,在所述移動終端上設(shè)置有加速度傳感器,由所述加速度傳感器獲取所述被定位目標(biāo)的實時位置數(shù)據(jù),并通過所述無線通訊基站將實時位置數(shù)據(jù)和信號強(qiáng)度發(fā)送至所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,
所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器用于存儲所述實時位置數(shù)據(jù)、信號強(qiáng)度和虛擬場景的基本狀態(tài)數(shù)據(jù);
所述定位服務(wù)器用于從所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取所述實時位置數(shù)據(jù)和信號強(qiáng)度,對所述實時位置數(shù)據(jù)和信號強(qiáng)度進(jìn)行分析,推算出所述被定位目標(biāo)的下一位置數(shù)據(jù),以實現(xiàn)對被定位目標(biāo)的監(jiān)控和跟蹤;
所述虛擬現(xiàn)實客戶端用于根據(jù)所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的虛擬場景的基本狀態(tài)數(shù)據(jù)建立虛擬場景,并在所述虛擬場景中實時顯示被定位目標(biāo)的當(dāng)前位置。
進(jìn)一步,所述虛擬現(xiàn)實客戶端提供場景編輯功能。
進(jìn)一步,所述定位服務(wù)器采用位置指紋識別法并結(jié)合所述移動終端采集的實時位置數(shù)據(jù),對所述被定位目標(biāo)進(jìn)行跟蹤定位。
進(jìn)一步,在覆蓋區(qū)域?qū)υO(shè)置的多個無線通訊基站離線采集其位置信息以及信號強(qiáng)度,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,由所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器形成位置指紋數(shù)據(jù)庫,由所述定位服務(wù)器根據(jù)所述被定位目標(biāo)實時所測算得到信號強(qiáng)度,利用最近鄰居法分析匹配出該被定位目標(biāo)的位置信息。
進(jìn)一步,所述移動終端采用Android系統(tǒng),所述數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Mysql數(shù)據(jù)庫。
進(jìn)一步,所述虛擬現(xiàn)實客戶端采用采用圖形引擎實現(xiàn)虛擬場景的展示,包括采用距離校準(zhǔn)器和圖形控制器構(gòu)建并調(diào)整虛擬場景。
進(jìn)一步,所述定位服務(wù)器接收來自所述移動終端通過無線通訊基站發(fā)出的用戶請求指令,根據(jù)該指令對相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的被定位目標(biāo)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控,并將其三維位置數(shù)據(jù)實時在所述虛擬現(xiàn)實客戶端上進(jìn)行展示,以供用戶查看。
進(jìn)一步,還包括:與所述無線通訊基站連接的人員定位卡和無線攝像儀,所述人員定位卡用于獲取持有人員的當(dāng)前位置數(shù)據(jù),所述無線攝像儀由于獲取所在區(qū)域的圖像數(shù)據(jù),所述無線通訊基站接收所述當(dāng)前位置數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù),并通過交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
根據(jù)本發(fā)明實施例的基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺,實現(xiàn)了一種與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合的室內(nèi)定位監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明在定位服務(wù)的實現(xiàn)上,不僅采用了位置指紋識別法作為基本定位方法,同時利用手機(jī)等智能移動終端設(shè)備進(jìn)行輔助,并結(jié)合相關(guān)的概率工具進(jìn)行了定位數(shù)據(jù)的優(yōu)化,以盡可能的提高定位的精度,減小噪聲對定位精度的影響。此外,本發(fā)明應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)定位跟蹤的結(jié)果,比二維地圖可以表現(xiàn)出更豐富的位置與環(huán)境信息,同時由于整個場景都是虛擬的結(jié)果,因此既降低了成本也節(jié)省了帶寬。
本發(fā)明附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實踐了解到。
附圖說明
本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺的結(jié)構(gòu)框圖;
圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺的架構(gòu)圖;
圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺的示意圖;
圖4為根據(jù)本發(fā)明實施例的定位示意圖。
具體實施方式
下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實施例,所述實施例的示例在附圖中示出,其中自始至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的,旨在用于解釋本發(fā)明,而不能理解為對本發(fā)明的限制。
如圖1-4所示,本發(fā)明實施例的基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺,包括:移動終端100、無線通訊基站200、定位服務(wù)器400、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器300和虛擬現(xiàn)實客戶端500。
具體地,移動終端10由被定位目標(biāo)攜帶,在移動終端上設(shè)置有加速度傳感器,由加速度傳感器獲取被定位目標(biāo)的實時位置數(shù)據(jù),并通過無線通訊基站將實時位置數(shù)據(jù)和信號強(qiáng)度發(fā)送至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
數(shù)據(jù)庫服務(wù)器300用于存儲實時位置數(shù)據(jù)、信號強(qiáng)度和虛擬場景的基本狀態(tài)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個實施例中,移動終端采用Android系統(tǒng),數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用Mysql數(shù)據(jù)庫。
此外,本發(fā)明的基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺還包括:與無線通訊基站連接的人員定位卡和無線攝像儀,人員定位卡用于獲取持有人員的當(dāng)前位置數(shù)據(jù),無線攝像儀由于獲取所在區(qū)域的圖像數(shù)據(jù),無線通訊基站接收當(dāng)前位置數(shù)據(jù)和圖像數(shù)據(jù),并通過交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。
定位服務(wù)器400用于從數(shù)據(jù)庫服務(wù)器獲取實時位置數(shù)據(jù)和信號強(qiáng)度,對實時位置數(shù)據(jù)和信號強(qiáng)度進(jìn)行分析,推算出被定位目標(biāo)的下一位置數(shù)據(jù),以實現(xiàn)對被定位目標(biāo)的監(jiān)控和跟蹤。
在本發(fā)明的一個實施例中,定位服務(wù)器采用位置指紋識別法并結(jié)合移動終端采集的實時位置數(shù)據(jù),對被定位目標(biāo)進(jìn)行跟蹤定位。
無線通訊基站200包括:Wifi網(wǎng)絡(luò)組建主要包括了一下幾個基本單元:接入點(Access Point AP)、站點(Station,STA),無線傳輸介質(zhì)(Wirless Meduim,WM)以及終端服務(wù)器(Sever)?;趙ifi室內(nèi)定位采用的是串口轉(zhuǎn)wifi,小數(shù)據(jù)量的傳輸,使用HX-M02wifi模塊的掃描功能,掃描周圍wifi智能設(shè)備的MAC地址,通過算法計算wifi設(shè)備的位置。
具體地,在覆蓋區(qū)域?qū)υO(shè)置的多個無線通訊基站離線采集其位置信息以及信號強(qiáng)度,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,由數(shù)據(jù)庫服務(wù)器形成位置指紋數(shù)據(jù)庫,由定位服務(wù)器根據(jù)被定位目標(biāo)實時所測算得到信號強(qiáng)度,利用最近鄰居法分析匹配出該被定位目標(biāo)的位置信息。
基于位置指紋識別的WLAN定位技術(shù)為用戶提供滿足一定精度的室內(nèi)定位服務(wù),利用被定位目標(biāo)攜帶的智能手機(jī)上的加速度傳感器進(jìn)行輔助定位,在位置指紋識別法定提供基本定位結(jié)果的情況下,可估計待定目標(biāo)的下一位置,從而避免位置指紋定位由于異常干擾而導(dǎo)致的較大定位誤差。采用提高基于卡爾曼濾波的方法優(yōu)化定位數(shù)據(jù),來降低噪聲的干擾。
由接收到的節(jié)點測量接收到的無線信號強(qiáng)度,通過信號強(qiáng)度,得出節(jié)點之間的距離后根據(jù)三角測量法或其他算法求節(jié)點坐標(biāo)的位置信息。用提高基于卡爾曼濾波的方法優(yōu)化定位數(shù)據(jù),來降低噪聲的干擾。從而改善RSSI算法容易受到多徑衰落及陰影效果影響。
虛擬現(xiàn)實客戶端用于根據(jù)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器中的虛擬場景的基本狀態(tài)數(shù)據(jù)建立虛擬場景,并在虛擬場景中實時顯示被定位目標(biāo)的當(dāng)前位置。
在本發(fā)明中,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以存儲虛擬場景的基本狀態(tài)信息,為虛擬現(xiàn)實終端的展示提供可方便使用的三維位置數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的一個實施例中,虛擬現(xiàn)實客戶端提供場景編輯功能。
此外,虛擬現(xiàn)實客戶端采用采用圖形引擎實現(xiàn)虛擬場景的展示,包括采用距離校準(zhǔn)器和圖形控制器構(gòu)建并調(diào)整虛擬場景。
定位服務(wù)器接收來自移動終端通過無線通訊基站發(fā)出的用戶請求指令,根據(jù)該指令對相應(yīng)區(qū)域內(nèi)的被定位目標(biāo)進(jìn)行跟蹤和監(jiān)控,并將其三維位置數(shù)據(jù)實時在虛擬現(xiàn)實客戶端上進(jìn)行展示,以供用戶查看。
綜上,本發(fā)明可以平臺提供三維的場景展示,提供監(jiān)控模式、跟蹤模式、漫游模式等三種方式的定位跟蹤結(jié)果展示。虛擬現(xiàn)實客戶端提供方便的場景編輯功能,系統(tǒng)可適應(yīng)基本的物理場景變化。定位服務(wù)器能高效的處理來自移動終端的定位請求,對用戶的并發(fā)訪問提供良好的處理機(jī)制。
在本發(fā)明的一個實施例中,移動終端的操作平臺使用Android。Android系統(tǒng)設(shè)計之初就表現(xiàn)出其強(qiáng)大的開源性和可擴(kuò)展性,服務(wù)器端包括定位服務(wù)、地圖服務(wù)和指紋庫數(shù)據(jù)管理。定位服務(wù)基于Java SE開發(fā),并使用Tomcat平臺發(fā)布。地圖服務(wù)使用ArcGIS Server來發(fā)布室內(nèi)地圖并返回定位信息。數(shù)據(jù)庫管理采用Mysql。服務(wù)器端與客戶端之間通過Http通信,完成數(shù)據(jù)的交互。
根據(jù)本發(fā)明實施例的基于虛擬現(xiàn)實的室內(nèi)定位監(jiān)控管理平臺,實現(xiàn)了一種與虛擬現(xiàn)實技術(shù)相結(jié)合的室內(nèi)定位監(jiān)控系統(tǒng)。本發(fā)明在定位服務(wù)的實現(xiàn)上,不僅采用了位置指紋識別法作為基本定位方法,同時利用手機(jī)等智能移動終端設(shè)備進(jìn)行輔助,并結(jié)合相關(guān)的概率工具進(jìn)行了定位數(shù)據(jù)的優(yōu)化,以盡可能的提高定位的精度,減小噪聲對定位精度的影響。此外,本發(fā)明應(yīng)用虛擬現(xiàn)實技術(shù)呈現(xiàn)定位跟蹤的結(jié)果,這比二維地圖可以表現(xiàn)出更豐富的位置與環(huán)境信息,同時由于整個場景都是虛擬的結(jié)果,因此既降低了成本也節(jié)省了帶寬。
在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同限定。