校园蓝牙定位系统的制作方法

本实用新型属于室内定位技术领域，更具体地说，是涉及一种校园蓝牙定位系统。

背景技术：

目前，校园安全问题频发，整个社会、政府、家长都越来越关注校园安全问题。通过定位技术对学生实时定位，可以使家长或老师确认学生所在的位置，如果发生意外，家长或老师能够及时找到学生。现有的定位技术是通过GPS(Global Positioning System，全球定位系统)技术对学生进行定位，然而GPS技术对室内定位不精确，对校园建筑物内的学生不能有效定位，即使在室外也需要相对空旷的地面才能精准定位，并且GPS定位模块耗电量较大，保持开启很快耗尽电池的电量，需要经常充电或更换电池，使用不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种校园蓝牙定位系统，旨在解决目前校园内对学生的室内定位不精准且耗电量大的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例的第一方面提供了一种校园蓝牙定位系统，包括：

向外界广播蓝牙信号的第一蓝牙学生证，所述蓝牙信号至少包括学生身份标识；

接收所述蓝牙信号，并上传所述学生身份标识和所述蓝牙信号的强度的多个第一蓝牙基站；

接收多个第一蓝牙基站发送的学生身份标识和蓝牙信号的强度，根据预存的多个第一蓝牙基站的位置和多个第一蓝牙基站发送的蓝牙信号的强度，确定所述学生身份标识对应的位置信息，并将所述位置信息下发的第一服务器；

接收所述第一服务器下发的位置信息并进行显示的第一用户终端。

进一步地，所述第一蓝牙学生证包括第一电源模块和向外界广播蓝牙信号的第一信号发射模块；所述第一电源模块给所述第一信号发射模块供电。

进一步地，所述第一电源模块包括纽扣电池。

进一步地，所述蓝牙基站包括第二电源模块、第一控制模块和第一通信模块；所述第二电源模块给所述控制模块和所述通信模块供电，所述控制模块和所述通信模块相连；所述第一控制模块通过所述第一通信模块接收所述蓝牙信号，并上传所述学生身份标识和所述蓝牙信号的强度。

进一步地，所述第一蓝牙基站与电力线接口相连；所述第二电源模块包括第一交直流转换单元。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种校园蓝牙定位系统，包括：

向外界广播蓝牙信号的多个第二蓝牙基站，所述蓝牙信号至少包括蓝牙基站标识；

接收多个第二蓝牙基站发送的蓝牙信号，并上传学生身份标识、多个第二蓝牙基站发送的蓝牙信号中的蓝牙基站标识和多个第二蓝牙基站发送的蓝牙信号的强度的第二蓝牙学生证；

根据预存的多个第二蓝牙基站的位置和第二蓝牙学生证上传的多个第二蓝牙基站发送的蓝牙信号的强度，确定所述学生身份标识对应的位置信息，并将所述位置信息下发的第二服务器；

接收所述第二服务器下发的位置信息并进行显示的第二用户终端。

进一步地，所述第二蓝牙基站包括第三电源模块和向外界广播蓝牙信号的第二信号发射模块；所述第三电源模块给所述第二信号发射模块供电。

进一步地，所述第二蓝牙基站与电力线接口相连；所述第三电源模块包括第二交直流转换单元。

进一步地，所述第二蓝牙学生证包括第四电源模块、第二控制模块和第二通信模块；所述第四电源模块给所述第二控制模块和所述第二通信模块供电，所述第二控制模块和所述第二通信模块相连；所述第二控制模块通过所述第二通信模块接收多个第二蓝牙基站发送的蓝牙信号，并上传学生身份标识、多个第二蓝牙基站发送的蓝牙信号中蓝牙基站标识和多个第二蓝牙基站发送的蓝牙信号的强度。

进一步地，所述第四电源模块包括纽扣电池。

本实用新型提供的校园蓝牙定位系统的有益效果在于：建立一个校园蓝牙定位系统，将蓝牙技术应用到学生证中制成第一蓝牙学生证，通过多个第一蓝牙基站接收第一蓝牙学生证发送的蓝牙信号，识别不同的学生证；通过第一服务器根据多个第一蓝牙基站的位置和蓝牙信号的强度定位出第一蓝牙学生证的位置，实现对第一蓝牙学生证的定位；通过第一用户终端显示第一蓝牙学生证的位置，便于用户进行位置查询，能够实现学生在校园的精准定位，而且比传统GPS定位耗电低。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的蓝牙定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型另一实施例提供的蓝牙定位系统的结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的蓝牙定位系统的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例提供的蓝牙定位系统的结构示意图。

图中，100、第一蓝牙学生证；101、第一电源模块；102、第一信号发射模块；200、第一蓝牙基站；201、第二电源模块；202、第一控制模块；203、第一通信模块；300、第一服务器；400、第一用户终端；500、第二蓝牙基站；501、第三电源模块；502、第二信号发射模块；600、第二蓝牙学生证；601、第四电源模块；602、第二控制模块；603、第二通信模块；700、第二服务器；800、第二用户终端。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，现对本实用新型提供的蓝牙定位系统进行说明。所述蓝牙定位系统包括：

向外界广播蓝牙信号的第一蓝牙学生证100，蓝牙信号至少包括学生身份标识；

接收蓝牙信号，并上传学生身份标识和蓝牙信号的强度的多个第一蓝牙基站200；

接收多个第一蓝牙基站200发送的学生身份标识和蓝牙信号的强度，根据预存的多个第一蓝牙基站200的位置和多个第一蓝牙基站200发送的蓝牙信号的强度，确定学生身份标识对应的位置信息，并将位置信息下发的第一服务器300；

接收第一服务器300下发的位置信息并进行显示的第一用户终端400。

本实用新型实施例提供的蓝牙定位系统，将蓝牙技术应用到学生证中制成第一蓝牙学生证100，通过多个第一蓝牙基站200接收第一蓝牙学生证100发送的蓝牙信号，识别不同的学生证；通过第一服务器300根据多个第一蓝牙基站200的位置和蓝牙信号的强度定位出第一蓝牙学生证100的位置，实现对第一蓝牙学生证100的定位；通过第一用户终端400显示第一蓝牙学生证100的位置，便于用户进行位置查询，能够实现学生在校园的精准定位，而且比传统GPS定位耗电低。

在本实施例中，第一蓝牙学生证100向外界广播包含学生身份标识的蓝牙信号。每个第一蓝牙学生证100与学生身份标识唯一对应。第一服务器300可以通过学生身份标识识别出对应的第一蓝牙学生证100，进而确认对应的学生。

第一蓝牙基站200可以布置于室内，也可以布置于室外。若第一蓝牙基站200布置于室内，一个室内空间如一间教室、音乐室、礼堂以合理覆盖为原则安装多个第一蓝牙基站200。可以根据室内地面面积确定第一蓝牙基站200的个数，例如，每20平方米安装一个第一蓝牙基站200，如果教室的地面面积为90平方米，则可以安装4个或5个第一蓝牙基站200。多个第一蓝牙基站200通过合理的信号覆盖手段预先构建一个蓝牙空间，由于第一蓝牙基站200的布置位置是确定的，因此该蓝牙空间与其所在的室内空间对应。

第一蓝牙基站200可以为蓝牙信号接收器。一个第一蓝牙学生证100进入该蓝牙空间后广播的蓝牙信号会被该蓝牙空间内的多个第一蓝牙基站200接收到。第一蓝牙基站200可以将学生身份标识和蓝牙信号的强度上传至第一服务器300，第一蓝牙基站200也可以先根据蓝牙信号的强度分析出与第一蓝牙学生证100的距离信息，再将学生身份标识和距离信息上传至第一服务器300，以便第一服务器300利用室内定位技术(如信号衰减技术、三角定位技术等)计算出该第一蓝牙学生证100的位置。

第一服务器300可以包括后台服务器，后台服务器根据接收的学生身份标识确认对应的第一蓝牙学生证100，根据多个第一蓝牙基站200发送的蓝牙信号的强度或第一蓝牙基站200与第一蓝牙学生证100之间的距离信息，结合预存的多个蓝牙基站200的位置定位出学生身份标识对应的第一蓝牙学生证100的位置，并将定位出的位置信息下发至第一用户终端400。其中，根据通信的信号强度判断通信双方之间的距离，以及根据已知多个固定位置和目标与各个固定位置之间的距离计算目标的位置均为现有技术，在此不赘述。

可选地，第一服务器300可以包括后台服务器和设置在各个室内的分支服务器。其中，分支服务器可以是在室内单独设置的设备，也可以选择室内的一个第一蓝牙基站200作为分支服务器。室内的多个第一蓝牙基站200将数据发送给分支服务器，分支服务器根据接收到的数据定位出第一蓝牙学生证100的位置信息，并将位置信息发送给后台服务器，后台服务器接收各个分支服务器发送的位置信息并进行汇总，将位置信息下发至第一用户终端400。通过分支服务器处理各个室内的数据，再在后台服务器进行汇总，能够减少后台服务器处理的数据量，减少定位所需的时间。

第一用户终端400可以为手机、平板和电脑等，老师或家长等人员可以通过第一用户终端400查看学生携带的第一蓝牙学生证100的位置，能够及时获知学生所在的位置。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一蓝牙学生证100包括第一电源模块101和向外界广播蓝牙信号的第一信号发射模块102。第一电源模块101给信号发射模块102供电。

其中，第一信号发射模块102包括蓝牙通信芯片。例如，第一蓝牙学生证100可以为蓝牙信标(Bluetooth Beacon)，蓝牙信标为一种低功耗蓝牙信号发射装置，蓝牙信标会周期性向外发射信号(信号中可以只包含标识信息)，第一蓝牙基站200不与蓝牙信标建立传统认知的蓝牙连接，而是只接收蓝牙信号。因此，第一蓝牙学生证100广播的数据量小，不需建立蓝牙连接，能以较低功耗发射信号，从而实现降低耗电量的目的。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一电源模块101包括纽扣电池。第一蓝牙学生证100采用纽扣电池供电，从而减小体积，提高便携性。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一蓝牙学生证100包括加速度感应模块。加速度感应模块分别与第一电源模块101和信号发射模块102相连。其中，加速度感应模块可以包括加速度传感器，可以感应第一蓝牙学生证100的加速度信息。第一蓝牙学生证100发射的蓝牙信号可以包括加速度信息。第一服务器300将加速度信息发送给第一用户终端400，老师或家长可以查看加速度信息获知学生的当前状态，例如可以分辨学生是静止、奔跑或上楼等状态。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一蓝牙学生证100包括非金属材质的外壳。非金属材质的外壳不会影响蓝牙信号的广播，能对第一蓝牙学生证100起到保护作用。可选地，外壳上可以留有显示学生照片的照片区域和显示学生编号的编号区域。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，外壳表面设有粘贴区域，粘贴区域上覆盖有玻璃板。第一蓝牙学生证100除了佩戴在学生身上外，还可以粘贴于贵重物品上，用于对贵重物品定位，贵重物品可以是学生的个人电脑、钱包、教室的实验仪器、投影仪等。粘贴区域可以设置玻璃板，利用玻璃板表面光滑的特性，使第一蓝牙学生证100容易利用胶带、胶水等粘贴在贵重物品上，并且方便取下来，以便多次使用。

进一步地，请参阅图2，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一蓝牙基站200包括第二电源模块201、第一控制模块202和第一通信模块203。第二电源模块201给第一控制模块202和第一通信模块203供电，第一控制模块202和第一通信模块203相连。第一控制模块202通过第一通信模块203接收蓝牙信号，并上传学生身份标识和蓝牙信号的强度。

其中，第二电源模块201为第一蓝牙基站200供电。第一控制模块202包括处理器，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。第一通信模块203包括蓝牙通信单元，蓝牙通信单元可以接收第一蓝牙学生证100广播的蓝牙信号。此外，第一通信模块203还可以包括Wi-Fi通信单元、ZigBee通信单元和/或以太网络通信单元等，通过有线通信方式或无线通信方式与第一服务器300进行通信。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一蓝牙基站200与电力线接口相连。第二电源模块201包括第一交直流转换单元。第一蓝牙基站200可以采用交流电供电。第一交直流转换单元可以将电力线上交流电转换为直流电。在电力线上有交流电时，第一蓝牙基站200采用交流电供电，在电力线上没有交流电时，第一蓝牙基站200采用电池供电。采用多种供电方式能够减少电池的使用时间，避免频繁更换电池。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一蓝牙基站200包括声音感应模块。声音感应模块与第一控制模块202相连。声音感应模块包括声音传感器，可以感应室内的声音信息。第一蓝牙基站200可以将声音信息上传至第一服务器300，第一服务器300将声音信息发送至第一用户终端400。例如，学生遇到危险时大声呼救，第一蓝牙基站200接收到声音信息，判断声音的音量大于预设音量值时，将声音信息发送至第一服务器300，第一服务器300将声音信息发送至第一用户终端400。第一用户终端400可以对用户进行提醒，以便用户及时发现学生的情况，并根据声音信息判断情况的危险程度及时作出反应。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第一蓝牙基站200布置的高度范围为0.6米至1.8米。第一服务器300计算第一蓝牙学生证100的位置，通常需要三个第一蓝牙基站200的位置进行计算，即通常情况下需要三个第一蓝牙基站200接收到第一蓝牙学生证100广播的信号，才能实现定位。当第一蓝牙基站200和第一蓝牙学生证100处于同一高度时，则只需要两个第一蓝牙基站200接收到蓝牙信号就能进行定位。因此，第一蓝牙基站200的布置高度可以与学生佩戴的第一蓝牙学生证100的高度相同。例如，若是小学生佩戴第一蓝牙学生证100，第一蓝牙基站200的布置高度可以是0.6米；若是中学生佩戴第一蓝牙学生证100，第一蓝牙基站200的布置高度可以是1米；若是大学生佩戴第一蓝牙学生证100，第一蓝牙基站200的布置高度可以是1.8米等，可以根据实际佩戴者的佩戴高度确定第一蓝牙基站200的布置高度。这样可以减少由于接收到蓝牙信号的第一蓝牙基站200个数较少，不能实现定位的情况。

本实用新型提供的蓝牙定位系统的有益效果在于：建立一个校园蓝牙定位系统，将蓝牙技术应用到学生证中制成第一蓝牙学生证100，通过多个第一蓝牙基站200接收第一蓝牙学生证100发送的蓝牙信号，识别不同的学生证；通过第一服务器300根据多个第一蓝牙基站200的位置和蓝牙信号的强度定位出第一蓝牙学生证100的位置，实现对第一蓝牙学生证100的定位；通过第一用户终端400显示第一蓝牙学生证100的位置，便于用户进行位置查询，能够实现学生在校园的精准定位，而且比传统GPS定位耗电低。

请参阅图3，现对本实用新型另一实施例提供的蓝牙定位系统进行说明。所述蓝牙定位系统包括：

向外界广播蓝牙信号的多个第二蓝牙基站500，所述蓝牙信号至少包括蓝牙基站标识；

接收多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号，并上传学生身份标识、多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号中的蓝牙基站标识和多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号的强度的第二蓝牙学生证600；

根据预存的多个第二蓝牙基站500的位置和第二蓝牙学生证600上传的多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号的强度，确定所述学生身份标识对应的位置信息，并将所述位置信息下发的第二服务器700；

接收所述第二服务器700下发的位置信息并进行显示的第二用户终端800。

本实用新型实施例提供的蓝牙定位系统，将蓝牙技术应用到学生证中制成第二蓝牙学生证600，通过第二蓝牙学生证600接收多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号，将学生身份标识、蓝牙基站标识和蓝牙信号的强度上传至第二服务器700；通过第二服务器700根据多个第二蓝牙基站500的位置和蓝牙信号的强度定位出第二蓝牙学生证600的位置，实现对第二蓝牙学生证600的定位；通过第二用户终端800显示第二蓝牙学生证600的位置，便于用户进行位置查询，能够实现学生在校园的精准定位，而且比传统GPS定位耗电低。

在本实施例中，第二蓝牙基站500可以布置于室内，也可以布置于室外。若第二蓝牙基站500布置于室内，一个室内空间如一间教室、音乐室、礼堂以合理覆盖为原则安装多个第二蓝牙基站500。可以根据室内地面面积确定第二蓝牙基站500的个数，例如，每20平方米安装一个第二蓝牙基站500，如果教室的地面面积为90平方米，则可以安装4个或5个第二蓝牙基站500。多个第二蓝牙基站500通过合理的信号覆盖手段预先构建一个蓝牙空间，由于第二蓝牙基站500的布置位置是确定的，因此该蓝牙空间与其所在的室内空间对应。

第二蓝牙基站500可以为蓝牙信号发送器，例如第二蓝牙基站500为蓝牙信标。一个第二蓝牙学生证600进入该蓝牙空间后能够接收该蓝牙空间内的多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号。第二蓝牙学生证600可以将学生身份标识、多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号中的蓝牙基站标识和多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号的强度上传至第二服务器700，以便第二服务器700利用室内定位技术(如信号衰减技术、三角定位技术等)计算出该第二蓝牙学生证100的位置。

进一步地，请参阅图4，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第二蓝牙基站500包括第三电源模块501和向外界广播蓝牙信号的第二信号发射模块502。第三电源模块501给第二信号发射模块502供电。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第二蓝牙基站500与电力线接口相连。第三电源模块501包括第二交直流转换单元。第二蓝牙基站500可以采用交流电供电。第二交直流转换单元可以将电力线上交流电转换为直流电。在电力线上有交流电时，第二蓝牙基站500采用交流电供电，在电力线上没有交流电时，第二蓝牙基站500采用电池供电。采用多种供电方式能够减少电池的使用时间，避免频繁更换电池。

进一步地，请参阅图4，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，第二蓝牙学生证600包括第四电源模块601、第二控制模块602和第二通信模块603。第四电源模块601给第二控制模块602和第二通信模块603供电。第二控制模块602和第二通信模块603相连。第二控制模块602通过第二通信模块603接收多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号，并上传学生身份标识、多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号中蓝牙基站标识和多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号的强度。

其中，第四电源模块601为第二蓝牙学生证600供电。第二控制模块602包括处理器，处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。第二通信模块603包括蓝牙通信单元，蓝牙通信单元可以接收第二蓝牙基站500广播的蓝牙信号。此外，第二通信模块603还可以包括Wi-Fi通信单元、ZigBee通信单元和/或以太网络通信单元等，通过有线通信方式或无线通信方式与第二服务器700进行通信。

进一步地，作为本实用新型提供的蓝牙定位系统的一种具体实施方式，所述第四电源模块601包括纽扣电池。第二蓝牙学生证600采用纽扣电池供电，从而减小体积，提高便携性。

本实用新型实施例提供的蓝牙定位系统，将蓝牙技术应用到学生证中制成第二蓝牙学生证600，通过第二蓝牙学生证600接收多个第二蓝牙基站500发送的蓝牙信号，将学生身份标识、蓝牙基站标识和蓝牙信号的强度上传至第二服务器700；通过第二服务器700根据多个第二蓝牙基站500的位置和蓝牙信号的强度定位出第二蓝牙学生证600的位置，实现对第二蓝牙学生证600的定位；通过第二用户终端800显示第二蓝牙学生证600的位置，便于用户进行位置查询，能够实现学生在校园的精准定位，而且比传统GPS定位耗电低。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。