室内定位方法、装置及导航装置和系统与流程

文档序号:15017119发布日期:2018-07-24 23:50阅读:113来源:国知局

本发明涉及无线通信领域,特别是涉及一种室内定位方法、装置及导航装置和系统。



背景技术:

目前,GNSS系统(Global Navigation Satellite System,全球导航卫星系统)并无法为室内定位提供良好的服务,导致室内定位体验严重欠佳。一些厂家通过部署类似于声波感应设备来实现室内定位,但是该方案只适用于专网领域,无法适用于普通终端;为服务于普通终端的领域,业界也在持续探索基于移动通信网络、ibeacon、Wi-Fi(Wireless-Fidelity,无线保真)等制式的室内定位服务。部分厂家采集现有移动通信网络、Wi-Fi网络的信号,据此提供室内定位服务;还有部分厂家通过部署Wi-Fi、ibeacon后,采集Wi-Fi、ibeacon信号,据此提供室内定位服务。

然而,在实现过程中,发明人发现传统技术中至少存在如下问题:传统的移动通信网络、Wi-Fi网络、ibeacon网络等,由于信息对于采集方是明文可见的,除了部署信标的厂家可以应用这些信标开展位置服务外,任何第三方也可以基于该厂家所部署的信标开展位置服务,信标部署与导航运维权属无法统一。



技术实现要素:

基于此,有必要针对信标部署与导航运维权属无法统一的问题,提供一种室内定位方法、装置及导航装置和系统。

为了实现上述目的,一方面,本发明实施例提供了一种室内定位方法,包括:

将预设畸变规则发送给信标端;预设畸变规则用于指示信标端按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端;

在接收到信标测量端测量畸变信号得到的信标测量值时,基于预设畸变规则反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值,并将基准测量值发送给信标测量端;或,

将预设畸变规则发送给信标测量端;预设畸变规则用于指示信标测量端反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标测量值为信标测量端测量畸变信号得到的。

本发明实施例提供了一种室内定位方法,包括:

接收信标管理端发送的预设畸变规则;

按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端。

本发明实施例还提供了一种室内定位方法,包括:

测量信标端按照预设畸变规则生成并发送的畸变信号,得到信标测量值;

将信标测量值发送给信标管理端,并接收信标管理端发送的基准测量值;或,

接收信标管理端发送的预设畸变规则;根据预设畸变规则,反向解析信标测量值,得到基准测量值。

另一方面,本发明实施例提供了一种室内定位装置,包括:

畸变规则第一发送模块,用于将预设畸变规则发送给信标端;预设畸变规则用于指示信标端按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端;

信标测量值接收模块,用于在接收到信标测量端测量畸变信号得到的信标测量值时,基于预设畸变规则反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值,并将基准测量值发送给信标测量端;或,

畸变规则第二发送模块,用于将预设畸变规则发送给信标测量端;预设畸变规则用于指示信标测量端反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标测量值为信标测量端测量畸变信号得到的。

本发明实施例提供了一种室内定位装置,包括:

畸变规则接收模块,用于接收信标管理端发送的预设畸变规则;

畸变信号发送模块,用于按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端。

本发明实施例还提供了一种室内定位装置,包括:

畸变信号测量模块,用于测量信标端按照预设畸变规则生成并发送的畸变信号,得到信标测量值;

基准测量值接收模块,用于将信标测量值发送给信标管理端,并接收信标管理端发送的基准测量值;或,

信标测量值解析模块,用于接收信标管理端发送的预设畸变规则;根据预设畸变规则,反向解析信标测量值,得到基准测量值。

一种导航装置,包括上述的信标管理端以及信标端;

上述信标管理端和信标端能够执行上述室内定位方法。

一种导航系统,包括上述的信标管理端、信标端以及信标测量端;

上述信标管理端、信标端和信标测量端能够执行上述室内定位方法。

一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述室内定位方法。

一种计算机存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现上述室内定位方法。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果:

信标管理端发送预设畸变规则给信标端;信标端按照预设畸变规则发送畸变信号给信标测量端;信标测量端测量畸变信号得到信标测量值,并基于预设畸变规则,反向解析信标测量值得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标管理端、信标端以及预设畸变规则可由信标部署方设置,预设畸变规则属于私有信息,与信标管理端配套且通过认证的信标测量端可获取相应的预设畸变规则、得到并解算基准测量值,获得正确的室内定位信息;本发明各实施例可实现信标部署与导航运维权属的统一。

附图说明

图1为本发明一个实施例中室内定位方法的应用环境图;

图2为本发明室内定位方法实施例1信标管理端的第一示意性流程图;

图3为本发明室内定位方法实施例信标管理端的第二示意性流程图;

图4为本发明室内定位方法实施例信标管理端的第三示意性流程图;

图5为本发明室内定位方法实施例信标管理端的第四示意性流程图;

图6为本发明室内定位方法实施例2信标端的第一示意性流程图;

图7为本发明室内定位方法实施例信标端的第二示意性流程图;

图8为本发明室内定位方法实施例3信标测量端的第一示意性流程图;

图9为本发明室内定位装置实施例1信标管理端的结构示意图;

图10为本发明室内定位装置实施例2信标端的结构示意图;

图11为本发明室内定位装置实施例3信标测量端的结构示意图;

图12为本发明一个实施例中信标管理端的内部结构图;

图13为本发明一个实施例中信标测量端的内部结构图;

图14为本发明一个实施例中导航装置与系统的系统拓扑图;

图15为本发明一个实施例的第一示意性时序图;

图16为本发明一个实施例的第二示意性时序图;

图17为本发明一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

目前,定位技术越来越引起人们的注意,基于位置服务的应用蓬勃发展,渗入到社会生活的方方面面,如导航服务,位置推送及关联搜索,大数据行为等,在数据时代,由位置信息衍生开来的各类信息服务将大放光彩,这将进一步凸显定位技术的重要性。

据统计,人们80%的时间都在室内活动,由此,人们对于室内定位的需求更为旺盛,然而,受限于覆盖,目前GNSS系统并无法为室内定位提供良好的服务,导致室内定位体验严重欠佳;为服务普通终端的领域,业界持续在探索基于移动通信网络、ibeacon、Wi-Fi等制式的室内定位服务;然而,传统的移动通信网络、Wi-Fi网络、ibeacon网络,由于信息对于采集方是明文可见的,导致部署了信标的厂家,除了自己可以应用信标开展位置服务外,任何第三方也可以基于其所部署的信标开展位置服务,导致部署信标的投资回报无法得到保证,这也进一步打击了信标部署方的部署积极性,影响了信标网络普及部署进程,导致室内定位服务迟迟未能向前推进,因此,如何建立一种信标部署与导航运维权属统一的导航网络,则是当前业界有待解决的问题。

为此,本发明实施例提供一种室内定位方法,可以应用于如图1所示的应用环境中。其中,终端102通过网络与服务器104进行通信。其中,终端102包括信标测量端,与服务器104配套且通过认证,可测量服务器方部署的信标端发送的畸变信号,并从服务器104获得相应的畸变规则,进而得到基准测量值,解算出室内定位信息;可选的,终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备;服务器104包括信标管理端,用于根据部署的信标端的基准配置参数生成畸变规则,并将该畸变规则发送给信标端,以使信标端发送畸变信号给终端102;可选的,服务器104可以用独立的服务器或者是多个服务器组成的服务器集群来实现。

在一个实施例中,提供一种室内定位方法,在该实施例中,是以信标管理端的处理过程为例进行说明,参见图2,图2为本发明室内定位方法实施例1信标管理端的第一示意性流程图,包括:

步骤S210,将预设畸变规则发送给信标端;预设畸变规则用于指示信标端按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端;

具体而言,信标管理端将预设畸变规则发送给信标端,以使信标端按照预设畸变规则来发射畸变信号,例如,发送畸变信号给信标测量端;信标管理端可根据设定的条件生成预设畸变规则或者获取设定好的预设畸变规则;

步骤S220,在接收到信标测量端测量畸变信号得到的信标测量值时,基于预设畸变规则反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值,并将基准测量值发送给信标测量端;或,

步骤S230,将预设畸变规则发送给信标测量端;预设畸变规则用于指示信标测量端反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标测量值为信标测量端测量畸变信号得到的。

具体而言,信标管理端可接收信标测量端测量畸变信号得到的信标测量值,然后根据预设畸变规则,对信标测量值进行反向解析,得到可用于定位解算的基准测量值;

或者,信标测量端测量畸变信号可得到信标测量值;信标管理端可发送预设畸变规则给信标测量端,以使信标测量端根据预设畸变规则对信标测量值进行反向解析,得到可用于定位解算的基准测量值;

需要说明的是,本发明实施例提及的信标管理端可配置畸变规则(属于本发明实施例提及的预设畸变规则)给信标端中各信标,同时,负责给信标测量端发送畸变规则或者根据预设畸变规则反向解析得到的基准测量值;可选的,信标管理端可配置信标端的配置参数;进一步的,信标管理端还可根据信标端的基准配置参数来生成畸变规则;

信标端可包含一个以上的信标,可根据信标管理端所配置的畸变规则产生畸变信号并进行发送;可选的,可发送畸变信号给信标测量端;

信标测量端可用于测量各信标发送的畸变信号,得到信标测量值,同时,可把信标测量值发送给信标管理端以得到其根据畸变规则反向解析得到的基准测量值;或者,基于从信标管理端获取的畸变规则,对信标测量值进行反向解析,得到基准测量值;进一步的,信标测量端可把基准测量值输出给第三方应用软件,实现位置解算;具体的,信标测量端可为一个运行于终端上的软件程序,能够调用终端底层硬件进行信号测量(如蓝牙、Wi-Fi、红外等硬件设备);还能够与信标管理端通信,获取根据畸变规则反向解析信标测量值得到的基准测量值;进一步的,可把基准测量值发送给定位应用软件(定位应用软件基于测量值完成位置计算);

预设畸变规则可用于指示信标端的信标发射区别于基准信号的畸变信号,并且,还可用于指示信标测量端反向解析信标测量值,得到基准测量值;应该理解的是,上述说明是对预设畸变规则所具备的功能进行阐述,而不是对其进行限定;预设畸变规则可根据实际需要进行设置,非配套或者无法通过认证的外部信标测量终端无法获得该畸变规则,即使获取到畸变信号,也不能解算出正确的位置信息,因此,可实现信标部署与导航运维权属的统一;具体的,可基于信标端的基准配置参数生成的畸变规则,使信标端根据畸变规则来调整其基准配置参数,进而发送畸变信号;

畸变信号可为包含偏置量的信标信号;该偏置量的类型、大小可由预设畸变规则决定;

信标测量值可为信标测量端测量信标信号(包括畸变信号)得到的测量值;由于畸变信号包含偏置量,因此,测量畸变信号得到的信标测量值不能解算出正确的位置信息;

基准测量值可为根据预设畸变规则反向解析信标测量值得到的测量值;基于基准测量值,可解算出正确的位置信息;可选的,基准测量值可由信标管理端反向解析获得,也可由信标测量端反向解析获得;

反向解析可为根据预设畸变规则,解析测量畸变信号得到的信标测量值,进而得到基准测量值的方式。

本发明实施例中,信标管理端、信标端以及预设畸变规则由信标部署方设置,预设畸变规则属于私有信息,与信标管理端配套且通过认证的信标测量端可获取相应的预设畸变规则、得到并解算基准测量值,获得正确的定位信息;通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,可实现信标部署与导航运维权属的统一,有效保护信标部署方的权益,可进一步促进信标部署方的部署积极性,推进室内定位服务发展进程。其中,预设畸变规则可根据实际需要进行设置,得到多种畸变规则。

具体的,在一个实施例中,将预设畸变规则发送给信标端的步骤之前,还包括:

步骤S204,基于信标端的基准配置参数,生成预设畸变规则;基准配置参数包括以下任意一项或几项的组合:信标标识、发送功率、发送时延、发送角度、工作频点以及扩频码。

具体而言,信标管理端可根据信标端的基准配置参数来生成预设畸变规则;不同类型的信标的基准配置参数可不相同;基准配置参数包括信标信号发送时的信标标识、发送功率、发送时延、发送角度、工作频点、扩频码中的至少一种;

需要说明的是,本发明实施例中提及的基准配置参数可为信标端上电后初始的配置参数;该配置参数可为信标端出厂时配置的参数;

信标标识可为信标端中信标的身份标识号、唯一编码或者身份识别等;

发送功率可为信标端发射信标信号的信号强度;

发送时延可为信标端发射信标信号的参考时间;

发送角度可为信标端发射信标信号的方向角;

工作频点可为信标端发送信标信号的工作频率;

扩频码可用于区分同一工作频点上的不同用户;

基准配置参数的多样性组合丰富了预设畸变规则,使得本发明实施例发送的畸变信号难以被破解,进一步巩固信标部署与导航运维权属的统一。基于基准配置参数,可生成多种预设畸变规则。

可选的,在一个实施例中,如图3所示,图3为本发明室内定位方法实施例信标管理端的第二示意性流程图,预设畸变规则包括用于根据基准自变量调整基准配置参数的偏置规则,以及根据基准自变量和基准配置参数生成的畸变配置参数;

将预设畸变规则发送给信标端的步骤包括:

步骤S340,在基准配置参数包含基准自变量时,将偏置规则发送给信标端;

步骤S350,在基准配置参数不包含基准自变量时,按照预设周期将畸变配置参数发送给信标端。

具体而言,信标管理端具备基准自变量,预设畸变规则可根据该基准自变量以及基准配置参数来生成,可包括偏置规则和畸变配置参数;具体的,当信标端的基准配置参数包含基准自变量的时候,信标管理端可发送用于根据基准自变量调整基准配置参数的偏置规则给信标端,信标端按照偏置规则来发射畸变信号;当信标端的基准配置参数不包含基准自变量的时候,信标管理端可按预设周期发送根据基准自变量和基准配置参数生成的畸变配置参数给信标端,信标端按照畸变配置参数来发射畸变信号;

需要说明的是,本发明实施例提及的基准自变量可为客观存在的物理量,可作为调整畸变规则的依据,其数值在信标管理端和信标端上是一致的;

偏置规则可为根据基准自变量调整基准配置参数的规则;

畸变配置参数可为带有偏置量的配置参数,区别于基准配置参数,可用于发送畸变信号;

预设周期,可根据基准自变量的类型、变化周期等进行设置;当信标端不包含基准自变量时,信标端无法进行实时调整、发射对应的畸变信号,因此,信标管理端需要按一定的周期将生成的畸变配置参数发送给信标端,从而使信标端能够实时更新畸变规则;

根据基准自变量以及基准配置参数来生成预设畸变规则,丰富了畸变规则,使得本发明实施例发射的畸变信号难以破解;未经认证的第三方即使采集了畸变信号,也会因为缺少预设畸变规则而无法解算出正确的位置信息,因此,能够进一步巩固信标部署与导航运维权属的统一。

优选的,在一个实施例中,基准自变量为基准时间。

具体而言,预设畸变规则可根据基准时间的变化来生成,基准时间可为世界时间,比如,根据北京时间对畸变规则进行调整,在不同的时间段发射不同的畸变信号。

进一步的,基准自变量还可为基准温度值、基准电流等。

在一个实施例中,参见图4,图4为本发明室内定位方法实施例信标管理端的第三示意性流程图,基于信标端的基准配置参数,生成预设畸变规则的步骤之前,还可包括步骤:

步骤S402,在接受信标端的注册时,接收信标端发送的基准配置参数。

具体而言,在生成预设畸变规则之前,信标管理端可通过接受信标端的注册来获取其基准配置参数,进而实现对信标端的管控;当信标端在信标管理端上注册成功后,传输其基准配置参数给信标管理端,可实现信标管理端与信标端的配套。

需要说明的是,除了信标端在信标管理端上进行注册外,信标管理端还可主动从信标端中获取基准配置参数以及管控权限等,或者是通过手动输入信标端的基准配置参数、通过信标端管控数据库获取基准配置参数。

在一个实施例中,如图5所示,图5为本发明室内定位方法实施例信标管理端的第四示意性流程图,其中,预设畸变规则可指信标发送信号时,以基准时间为参量,基于基准时间的变化,在信标信号发送过程对信标标识、发送功率、发送时延、发送角度、工作频点、扩频码中至少一个参数做调整的策略;预设畸变规则可如式(1)所示,其中,id_0(信标标识),power_0(发送功率),delay_0(发送时延),angle_0(发送角度),freq_0(工作频点),ovsf_0(扩频码)为基准配置参数,id_t(信标标识),power_t(发送功率),delay_t(发送时延),angle_t(发送角度),freq_t(工作频点),ovsf_t(扩频码)为基于时间t按照预设畸变规则畸变后的取值。

对于信标端自身具有基准时间的情况,则信标管理端把畸变规则配置给信标端中各信标,由信标基于基准时间产生id_t,power_t,delay_t,angle_t,freq_t,ovsf_t中至少一个参数的变化,并基于变化后的参数产生畸变信号进行发送;

对于信标端自身不具有基准时间的情况,则信标管理端基于自身的基准时间,产生各信标基于基准时间变换后的畸变配置参数,把相应畸变配置参数发送给各信标,各信标基于最新的畸变配置参数产生畸变信号进行发送;进一步的,信标管理端可分批调整信标的配置参数;

在一个实施例中,信标端可包含信标;信标包括以下任意一项或几项的组合:蓝牙、Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真技术)、UWB(Ultra Wideband,超宽度)、移动通信、ibeacon、FSK(Frequency-shift keying,频移键控)、红外线、声波、zigbee(紫峰)、TBS(TERRENE BASED SIGNAL,陆地信标信号)以及TC-OFDM(Time&Code Division-Orthogonal Frequency Division Multiplexing,时分码分正交频分复用)。

具体而言,信标端至少包含一个信标,并且,室内定位可采用多种类型的信标,不限于上述提及的信标类型。

在一个实施例中,提供一种室内定位方法,在该实施例中,是以信标端的处理过程为例进行说明,如图6所示,图6为本发明室内定位方法实施例2信标端的第一示意性流程图,包括:

步骤S510,接收信标管理端发送的预设畸变规则;

步骤S520,按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端。

具体而言,信标端接收信标管理端发送的预设畸变规则,并按照该预设畸变规则发射畸变信号;具体的,可发送畸变信号给信标测量端,以使信标测量端测量畸变信号得到信标测量值;进一步的,信标测量端可根据预设畸变规则反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值;

需要说明的是,信标端可接受信标管理端的管控,按照畸变规则发送畸变信号;非配套或者未通过认证的外部信标管理端即使获取到畸变信号,也会因为缺少畸变规则而无法解算出正确的定位信息;

本发明实施例的信标端、信标管理端以及预设畸变规则由信标部署方设置,预设畸变规则属于私有信息,与信标管理端配套且通过认证的信标测量端可获取相应的预设畸变规则,解算出基准测量值,得到正确的定位信息;通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,可实现信标部署与导航运维权属的统一,有效保护信标部署方的权益,可进一步促进信标部署方的部署积极性,推进室内定位服务发展进程。

在一个实施例中,参见图7,图7为本发明室内定位方法实施例信标端的第二示意性流程图,接收信标管理端发送的预设畸变规则的步骤之前,还包括步骤:

步骤S602,在信标管理端上注册成功时,发送基准配置参数给信标管理端。

具体而言,信标端可先在信标管理端上进行注册,接受信标管理端的管控并将基准配置参数发送给信标管理端,以使信标管理端根据基准配置参数来生成预设畸变规则;

需要说明的是,信标端还可直接将基准配置参数发送给信标管理端。

在一个实施例中,提供一种室内定位方法,在该实施例中,是以信标测量端的处理过程为例进行说明,如图8所示,图8为本发明室内定位方法实施例3信标测量端的第一示意性流程图,包括:

步骤S710,测量信标端按照预设畸变规则生成并发送的畸变信号,得到信标测量值;

步骤S720,将信标测量值发送给信标管理端,并接收信标管理端发送的基准测量值;或,

步骤S730,接收信标管理端发送的预设畸变规则;根据预设畸变规则,反向解析信标测量值,得到基准测量值。

具体而言,信标测量端测量信标端发送的畸变信号,得到信标测量值;进一步的,信标测量端可基于预设畸变规则处理信标测量值,得到基准测量值;

可选的,可从信标管理端获取预设畸变规则,然后根据预设畸变规则对信标测量值进行反向解析,得到基准测量值;或者,将信标测量值发送给信标管理端,然后从信标管理端获取解析信标测量值得到的基准测量值;

需要说明的是,信标测量端可为一个运行于终端上的软件程序,能够调用终端底层硬件进行信号测量(如蓝牙、Wi-Fi、红外等硬件设备);还能够与信标管理端通信,获取根据畸变规则反向解析信标测量值得到的基准测量值;进一步的,可把基准测量值发送给定位应用软件(定位应用软件基于测量值完成位置计算);

本发明实施例中,信标测量端可与信标管理端配套且通过认证,与信标管理端通信可获取相应的预设畸变规则、解算出基准测量值,得到正确的定位信息;其中,信标管理端、信标端以及预设畸变规则由信标部署方设置,预设畸变规则属于私有信息;通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,可实现信标部署与导航运维权属的统一,有效保护信标部署方的权益,可进一步促进信标部署方的部署积极性,推进室内定位服务发展进程。

需要说明的是,本发明实施例中的各单元模块,能够对应实现给上述室内定位方法各实施例中的方法步骤,以及在对应的室内定位方法各实施例中对各个名词的解释也适用于本实施例,此处不再重复赘述。

在一个实施例中,提供一种室内定位装置,参见图9,图9为本发明室内定位装置实施例1信标管理端的结构示意图,包括:

畸变规则第一发送模块810,用于将预设畸变规则发送给信标端;预设畸变规则用于指示信标端按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端;

信标测量值接收模块820,用于在接收到信标测量端测量畸变信号得到的信标测量值时,基于预设畸变规则反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值,并将基准测量值发送给信标测量端;或,

畸变规则第二发送模块830,用于将预设畸变规则发送给信标测量端;预设畸变规则用于指示信标测量端反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标测量值为信标测量端测量畸变信号得到的。

在一个实施例中,上述室内定位装置还包括畸变规则生成模块,用于基于信标端的基准配置参数,生成预设畸变规则;基准配置参数包括以下任意一项或几项的组合:信标标识、发送功率、发送时延、发送角度、工作频点以及扩频码。

在一个实施例中,上述室内定位装置的预设畸变规则可包括用于根据基准自变量调整基准配置参数的偏置规则,以及根据基准自变量和基准配置参数生成的畸变配置参数;畸变规则生成模块包括:偏置规则发送单元,用于在基准配置参数包含基准自变量时,将偏置规则发送给信标端;畸变配置参数发送单元,用于在基准配置参数不包含基准自变量时,按照预设周期将畸变配置参数发送给信标端。

在一个实施例中,上述室内定位装置中的基准自变量可为基准时间。

在一个实施例中,上述室内定位装置还包括:基准配置参数接收模块,用于在接受信标端的注册时,接收信标端发送的基准配置参数。

在一个实施例中,上述室内定位装置中的信标端包含信标;信标包括以下任意一项或几项的组合:蓝牙、Wi-Fi、UWB、移动通信、ibeacon、FSK、红外线、声波、zigbee、TBS以及TC-OFDM。

需要说明的是,本发明实施例中的各单元模块,能够对应实现给上述室内定位方法各实施例中的方法步骤,以及在对应的室内定位方法各实施例中对各个名词的解释也适用于本实施例,此处不再重复赘述。

在一个实施例中,提供一种室内定位装置,如图10所示,图10为本发明室内定位装置实施例2信标端的结构示意图,包括:

畸变规则接收模块840,用于接收信标管理端发送的预设畸变规则;

畸变信号发送模块850,用于按照预设畸变规则生成并发送给信标测量端。

在一个实施例中,上述室内定位装置还包括基准配置参数发送模块,用于在信标管理端上注册成功时,发送基准配置参数给信标管理端。

在一个实施例中,提供一种室内定位装置,参见图11,图11为本发明室内定位装置实施例3信标测量端的结构示意图,包括:

畸变信号测量模块860,用于测量信标端按照预设畸变规则生成并发送的畸变信号,得到信标测量值;

基准测量值接收模块870,用于将信标测量值发送给信标管理端,并接收信标管理端发送的基准测量值;或,

信标测量值解析模块880,用于接收信标管理端发送的预设畸变规则;根据预设畸变规则,反向解析信标测量值,得到基准测量值。

需要说明的是,本发明实施例中的各单元模块,能够对应实现给上述室内定位方法各实施例中的方法步骤,以及在对应的室内定位方法各实施例中对各个名词的解释也适用于本实施例,此处不再重复赘述。

在一个实施例中,提供了一种导航装置,如图12-14所示,图12为本发明一个实施例中信标管理端的内部结构图,图13为本发明一个实施例中信标测量端的内部结构图,图14为本发明一个实施例中导航装置与系统的系统拓扑图,包括上述的信标管理端以及信标端;

上述信标管理端和信标端能够执行上述室内定位方法。

具体而言,信标管理端发送预设畸变规则给信标端;信标端按照预设畸变规则生成并发射畸变信号;其中,信标管理端、信标端以及预设畸变规则由信标部署方设置,预设畸变规则属于私有信息,只有与信标管理端配套且通过认证的信标测量端才能获取得到相应的预设畸变规则、解析信标测量值获得基准测量值,进而得到正确的室内定位信息;通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,实现信标部署与导航运维权属的统一。

在一个实施例中,还提供了一种导航系统,参见图14-17,图15为本发明一个实施例的第一示意性时序图,图16为本发明一个实施例的第二示意性时序图,图17为本发明一个实施例的流程示意图,包括上述的信标管理端、信标端以及信标测量端;

上述信标管理端、信标端和信标测量端能够执行上述室内定位方法。

具体而言,信标管理端发送预设畸变规则给信标端;信标端按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端;信标测量端测量畸变信号得到信标测量值,并基于预设畸变规则,反向解析信标测量值得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标管理端、信标端以及预设畸变规则由信标部署方设置,预设畸变规则属于私有信息,只有与信标管理端配套且通过认证的信标测量端才能获取得到相应的预设畸变规则、得到并解算基准测量值,得到正确的室内定位信息;通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,可实现信标部署与导航运维权属的统一。

下面结合具体的示例来描述本发明实施例的具体实施方式:

示例1,本示例以蓝牙导航网络为例进行阐述,本示例中,蓝牙导航网络采用功率指纹法进行定位,如图14所示,该导航系统由信标管理端、信标端、信标测量端构成;其中,信标端部署了三个信标,分别为信标0、信标1、信标2;本示例中,信标信号采用基于功率进行畸变的规则进行发送,由信标管理端基于时间信息,产生各信标的发送功率偏置量,发送给三个信标,三个信标按照最新的偏置量控制自身的信号发送功率;

指纹可指不同位置的测量值构成的总和;比如,一个10米*10米的大厅摆放了三个信标,按照横向每1米画一条线,纵向每1米画一条线,则横向与纵向线条总共有100个交叉点,不同交叉点处关于三个信标的测量值不会完全相同,点与点间有差异,所有位置点上的测量值就构成指纹信息;指纹定位方法一般可分为两个阶段:第一阶段为离线采集指纹阶段,即保存不同位置上的测量值,形成指纹库,即,及时建立一个参考库;第二阶段为在线匹配阶段,即现场终端会实时测量信标得到测量值,而后用测量值与指纹库进行匹配,由于不同位置的指纹信息不同,终端所在位置测量的信息会匹配到指纹库中与终端当前实际位置匹配的地方去。计算当前的测量值与哪些参考位置相似,将基准测量值与指纹库进行匹配,从而得到位置结果。

可选的,本示例的畸变规则可为:基于北京时间,信标标识为奇数的信标,其在奇数小时的发送功率较基准功率增大5db(decibel,分贝)进行发送,在偶数小时的发生功率较基准功率减少5db进行发送;信标标识为偶数的信标,其在奇数小时的发送功率较基准功率减少5db进行发送,在偶数小时的发送功率较基准功率增大5db进行发送。T0时刻,终端打开了导航应用软件,相应的,导航应用软件调用信标测量端,向信标管理端认证并获取畸变规则,而后信标测量端实时测量得到关于信标0、信标1、信标2发送的畸变信号的信标测量值,并基于畸变规则对信标测量值进行反向解析,得到基准测量值,然后输出给导航应用软件;导航应用软件即可根据基准测量值,可以建立指纹,或者基于已经建立的指纹进行解算,通过基准测量值与指纹库的匹配,得到终端所处的位置信息,以此完成导航应用的室内定位功能。本示例中,导航网络中各信标信号发送的畸变规则是信标部署方设置的,属于私有信息,只有与导航网络配套且认证通过的信标测量端才能获取得到相应的规则,任何第三方想使用该导航网络,必须基于认证的信标测量端,才能正确解算出基准测量值;只有正确解算出基准测量值,参考指纹库与实时定位过程获取的信标测量值才能对应上,否则,由于不可知的畸变规则,导致指纹采集时刻信标的发送状态与实时定位过程中信标的发送状态没有对应上,无法正确计算位置信息。

示例2,本示例以Wi-Fi导航网络为例进行阐述,示例中,Wi-Fi导航网络采用TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差)法进行定位,如图14所示,本导航系统由信标管理端、信标端、信标测量端构成,示例中,部署了三个信标,分别为信标0、信标1、信标2;本示例,Wi-Fi导航网络信标信号采用基于时延进行畸变的规则进行发送,由信标管理端基于基准时间,产生各信标的发送时延偏置量,发送给三个信标,三个信标按照最新的偏置量控制自身的信号发送时延;

可选的,本示例的畸变规则为:基于北京时间,信标标识为奇数的信标,其奇数小时的信标信号发送时所填写的时延值较实际发送时刻增大20ns(nanosecond,纳秒),偶数小时的信标信号发送时所填写的时延值较实际发送时刻减少20ns;信标标识为偶数的信标,其奇数小时的信标信号发送时所填写的时延值较实际发送时刻减少20ns,偶数小时的信标信号发送时所填写的时延值较实际发送时刻增大20ns。T0时刻,终端打开了导航应用软件,相应的,导航应用软件调用信标测量端,信标测量端向信标管理端认证并获取畸变规则,而后信标测量端实时测量得到关于信标0、信标1、信标2的信标测量值,并基于畸变规则对信标测量值进行反向解析,得到基准测量值,然后输出给导航应用软件,导航应用软件可根据基准测量值计算得到位置信息。本示例中,导航网络中各信标端信号的发送畸变规则是信标部署方设置的,属于私有信息,只有与导航网络配套且认证通过的信标测量端才能获取得到相应的规则,任何第三方想使用导航网络,必须基于认证的信标测量端,才能正确解算出基准测量值;只有正确解算出基准测量值,才能得到正确的测量结果,否则由于不可知的时变时延偏置量存在,无法正确计算位置信息。

上述示例采用本发明实施例的方法,只有采用了认证的信标测量端,才能正确解算信标测量值;通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,实现信标部署与导航运维权属统一的目标,有效保护信标部署方的权益,可进一步促进信标部署方的部署积极性,推进室内定位服务发展进程。

参照图12、13,计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、非易失性存储介质、内存储器和网络接口。其中,该计算机设备的非易失性存储介质可存储操作系统和实现室内定位装置的计算机程序,该计算机程序被执行时,可使得处理器执行一种室内定位方法。该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力,支撑整个计算机设备的运行。该内存储器中可储存有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,可使得处理器执行室内定位方法。计算机设备的网络接口用于进行网络通信。计算机设备还可包括显示屏和输入装置;显示屏用于显示应用界面等,例如,显示即时通信聊天界面或文字纠正的操作界面等。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏,计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸屏,也可以是计算机设备外壳上设备的按键、轨迹球或触控板,还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。触摸层与显示屏构成触控屏。

本领域技术人员可以理解,图12、13中示出的结构,仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图,并不构成对本发明方案所应用于其上的终端的限定,具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中,上述处理器执行上述计算机程序时包括以下步骤:将预设畸变规则发送给信标端;预设畸变规则用于指示信标端按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端;

在接收到信标测量值时,基于预设畸变规则反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值,并将基准测量值发送给信标测量端;或,将预设畸变规则发送给信标测量端;预设畸变规则用于指示信标测量端反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标测量值为信标测量端测量畸变信号得到的。

在另一个实施例中,上述处理器执行上述计算机程序时包括以下步骤:测量信标端按照预设畸变规则生成并发送的畸变信号,得到信标测量值;将信标测量值发送给信标管理端,并接收信标管理端发送的基准测量值;或,接收信标管理端发送的预设畸变规则;根据预设畸变规则,反向解析信标测量值,得到基准测量值。

该计算机设备,其处理器执行程序时,通过实现如上述各实施例中的任意一种室内定位方法,从而可以通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,可实现信标部署与导航运维权属的统一,有效保护信标部署方的权益,可进一步促进信标部署方的部署积极性,推进室内定位服务发展进程。

此外,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性的计算机可读取存储介质中,如本发明实施例中,该程序可存储于计算机系统的存储介质中,并被该计算机系统中的至少一个处理器执行,以实现包括如上述各室内定位方法的实施例的流程。

在一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:将预设畸变规则发送给信标端;预设畸变规则用于指示信标端按照预设畸变规则生成并发送畸变信号给信标测量端;

在接收到信标测量值时,基于预设畸变规则反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值,并将基准测量值发送给信标测量端;或,将预设畸变规则发送给信标测量端;预设畸变规则用于指示信标测量端反向解析信标测量值,得到用于定位解算的基准测量值;其中,信标测量值为信标测量端测量畸变信号得到的。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行将预设畸变规则发送给信标端的步骤之前,还包括步骤:基于信标端的基准配置参数,生成预设畸变规则;基准配置参数包括以下任意一项或几项的组合:信标标识、发送功率、发送时延、发送角度、工作频点以及扩频码。

在一个实施例中,预设畸变规则包括用于根据基准自变量调整基准配置参数的偏置规则,以及根据基准自变量和基准配置参数生成的畸变配置参数;计算机程序被处理器执行基于信标端的基准配置参数,生成预设畸变规则,并将预设畸变规则发送给信标端时,包括步骤:在基准配置参数包含基准自变量时,将偏置规则发送给信标端;在基准配置参数不包含基准自变量时,按照预设周期将畸变配置参数发送给信标端。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时,基准自变量为基准时间。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行基于信标端的基准配置参数,生成预设畸变规则的步骤之前,还包括步骤:在接受信标端的注册时,接收信标端发送的基准配置参数。

在一个实施例中,计算机程序被处理器执行时,信标端包含信标;信标包括以下任意一项或几项的组合:蓝牙、Wi-Fi、UWB、移动通信、ibeacon、FSK、红外线、声波、zigbee、TBS以及TC-OFDM。

在一个实施例中,还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现以下步骤:测量信标端按照预设畸变规则发送的畸变信号,得到信标测量值;将信标测量值发送给信标管理端,并接收信标管理端发送的基准测量值;或,接收信标管理端发送的预设畸变规则;根据预设畸变规则,反向解析信标测量值,得到基准测量值。

上述计算机存储介质,其存储的计算机程序,通过实现包括如上述各室内定位方法的实施例的流程,从而可以通过信标测量端向第三方提供反向解析导航网络中信标所发送的畸变信号得到的基准测量值,可实现信标部署与导航运维权属的统一,有效保护信标部署方的权益,可进一步促进信标部署方的部署积极性,推进室内定位服务发展进程。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该计算机程序在执行时,可包括如上述各室内定位方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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