基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法及系统，所述方法包括：用户位置获取，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置；周边设备检测，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备；位置分享，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。本发明使用低功耗的移动基站GSM和蓝牙传感器来定位，并用位置分享的方法可以减少使用定位模块的频率，可以降低整体的定位功耗。
【专利说明】基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及GPS定位【技术领域】，尤其涉及一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法及系统。
【背景技术】
[0002]基于位置的服务(LBS)是移动互联网产业中的一大重要组成部分，由此催生出了关于目标定位、跟踪和跟踪技术和市场的不断革新和推广使用。目前，基于GPS技术和北斗二代的定位系统已经广泛见于车辆定位导航终端、智能手机和新兴的可穿戴设备。
[0003]GPS定位主要包括两个部分:一个是用户接收机，另一个是GPS卫星星座。卫星星座不断往外广播卫星信号，用户接收机接收到4个以上有效卫星信号，可以计算出当前位置。
[0004]目前，诸如汽车车载定位系统、智能手机、智能手表、智能眼镜、智能手环等可穿戴设备上都需要广泛集成定位模块来提供位置服务，通常各类产品会集成GPS系统，可以提供大约10米定位精度服务。
[0005]但是，GPS模块和北斗模块的功耗很大，大约160mW，在智能终端中仅次于屏幕和3G通信模块。实验显示，智能手机仅能提供连续5-6小时的GPS定位服务，最新推出的智能手表只能提供2-3小时左右的GPS定位服务，很难满足用户长时间定位需求。
[0006]因此，针对上述技术问题，有必要提供一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法及系统。
【发明内容】
[0007]有鉴于此，本发明提供了一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法及系统，本发明主要使用一些低功耗传感器(如蓝牙、GSM移动基站)来完成定位，提供位置服务。具体地，使用移动基站获取用户位置，同时设计一套基于临近共享的定位机制，即:打开蓝牙模块，检测周边是否有可用的蓝牙模块，如果有，则根据位置分享机制，决定是否获取该设备的位置信息。
[0008]为了达到上述目的，本发明实施例提供的技术方案如下:
[0009]一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法，所述方法包括:
[0010]S1、用户位置获取，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置；
[0011]S2、周边设备检测，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备；
[0012]S3、位置分享，获取和当前移动终端匹配的蓝牙设备，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
[0013]作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中的基站为3个或3个以上。
[0014]作为本发明的进一步改进，所述步骤S1中的基站为3个，所述步骤S1具体为:
[0015]移动基站GSM查询附近3个基站的编号和位置(Pl，p2, p3);
[0016]移动终端获取3个基站的信号传播时间(怀t2, t3),乘以光速得到接收机到各个基站的距尚(li, 12> 13)，满足关系li = ctp其中c为光速；
dist(p,px) = ll
[0017]利用3个基站的位置关系方程心= ，dist为计算距离的函数，计算得
dist(p, p3) = 13
到用户当前位置坐标P (X，y, z)。
[0018]作为本发明的进一步改进，所述步骤S3中的定位信息包括位置信息、位置来源和时间戳信息。
[0019]作为本发明的进一步改进，所述位置信息包括经度信息、维度信息。
[0020]作为本发明的进一步改进，所述位置来源包括GPS、GSM。
[0021]作为本发明的进一步改进，所述步骤S3具体为:
[0022]根据位置来源和时间戳信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的位置来源的精度高于移动终端、和/或蓝牙设备的时间戳信息较新，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
[0023]相应地，一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位系统，所述系统包括:
[0024]用户位置获取模块，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置；
[0025]周边设备检测模块，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备；
[0026]位置分享模块，获取和当前移动终端匹配的蓝牙设备，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
[0027]本发明具有以下有益效果:
[0028]使用低功耗的移动基站GSM和蓝牙传感器来定位，可以降低整体的定位功耗；
[0029]用位置分享的方法可以减少使用定位模块的频率，进一步降低整体的定位功耗。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为本发明的一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法的流程图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0033]参图1所示，本发明公开了一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法，包括:
[0034]S1、用户位置获取，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置；
[0035]S2、周边设备检测，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备；
[0036]S3、位置分享，获取和当前移动终端匹配的蓝牙设备，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
[0037]相应地，本发明还公开了一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位系统，包括:
[0038]用户位置获取模块，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置；
[0039]周边设备检测模块，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备；
[0040]位置分享模块，获取和当前移动终端匹配的蓝牙设备，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
[0041]本发明主要是解决实际GPS定位过程的功耗问题，使用低功耗的传感器设备来提供位置服务，同时加入一个基于蓝牙传感器的临近感知、分享的功能。
[0042]本发明主要包括位置获取、周边设备检测和位置分享三个模块组成，受益于整个城市智能终端(如智能手机、可穿戴设备等)数量庞大，这种分享功能有很大几率减少GSM位置获取模块的使用。
[0043]以下结合一【具体实施方式】对本发明基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法作进一步说明。
[0044]S1、用户位置获取，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置。
[0045]移动基站GSM首先调用移动终端内部API函数，查询附近3个基站的编号和位置(Pi, P2, P3)，API函数具体为:
[0046]CellID = GetCurrentCelllD()；
[0047]Posit1n = GetPosit1n(CelllD)；
[0048]然后使用基于到达时间的方法，使用至少3个基站的位置信息，则求解出用户当前位置。本实施方式中以3个基站为例，具体定位方法如下:
[0049]移动终端获取3个基站的信号传播时间(怀t2, t3),乘以光速得到接收机到各个基站的距尚(li, 12> 13)，满足关系li = ctp其中c为光速；
dist(p, pl) = ll
[0050]利用3个基站的位置关系方程?&?(Α/;2) = /2，dist为计算距离的函数，计算得
dist(p,p3) = 13
到用户当前位置坐标P (X，y, z)。
[0051]S2、周边设备检测，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备。
[0052]S3、位置分享，获取和当前移动终端匹配的蓝牙设备，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
[0053]本实施方式中定位信息包括位置信息、位置来源和时间戳信息。优选地，位置信息包括经度信息、维度信息；位置来源包括GPS、GSM。
[0054]分享定位信息数据的格式为(locat1n, source, time)
[0055]根据位置来源和时间戳信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性:
[0056]若蓝牙设备的位置来源的精度高于移动终端、或蓝牙设备的时间戳信息较新，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变，等待跳转到下次位置获取。具体为:
[0057]If destinat1n, source == GPS or destinat1n.time>this.time
[0058]this.locat1n = destinat1n, locat1n
[0059]goto Step SI
[0060]由以上实施方式可以看出，本发明具有以下有益效果:
[0061]使用低功耗的移动基站GSM和蓝牙传感器来定位，可以降低整体的定位功耗；
[0062]用位置分享的方法可以减少使用定位模块的频率，进一步降低整体的定位功耗。
[0063]对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0064]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【权利要求】
1.一种基于临近感知和移动基站的低功耗定位方法，其特征在于，所述方法包括: 51、用户位置获取，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置； 52、周边设备检测，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备； 53、位置分享，获取和当前移动终端匹配的蓝牙设备，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤SI中的基站为3个或3个以上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤SI中的基站为3个，所述步骤SI具体为: 移动基站GSM查询附近3个基站的编号和位置(Pl，p2，P3)； 移动终端获取3个基站的信号传播时间乘以光速得到接收机到各个基站的距离G1, I2, I3)，满足关系Ii = Cti,其中C为光速；
Ciist(PiPl) = Il 利用3个基站的位置关系方程= ，dist为计算距离的函数，计算得到用
dist{p, p3) = I3户当前位置坐标P (X，y, z)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中的定位信息包括位置信息、位置来源和时间戳信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括经度信息、维度信息。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述位置来源包括GPS、GSM。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体为: 根据位置来源和时间戳信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的位置来源的精度高于移动终端、和/或蓝牙设备的时间戳信息较新，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
8.—种如权利要求1所述的基于临近感知和移动基站的低功耗定位系统，其特征在于，所述系统包括: 用户位置获取模块，通过移动基站GSM查询附近的基站，并计算出用户的当前位置； 周边设备检测模块，移动终端周期性打开蓝牙传感器，对周边设备进行扫描，检测周边是否有其他蓝牙设备，若有则启动配对机制，自动连接到可用的蓝牙设备； 位置分享模块，获取和当前移动终端匹配的蓝牙设备，通过蓝牙分别传输各自上次的定位信息，根据定位信息比较移动终端和蓝牙设备的定位准确性，若蓝牙设备的定位准确性高于移动终端，则移动终端更新定位信息，否则移动终端的定位信息维持不变。
【文档编号】H04W64/00GK104320847SQ201410612286
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年11月3日 优先权日:2014年11月3日
【发明者】陈孔阳, 谭光, 李翔宇, 吴静 申请人:中国科学院深圳先进技术研究院