一种基于蓝牙的手机应急定位系统及方法与流程

本发明具体涉及一种基于蓝牙的手机应急定位系统及方法。

背景技术：

用于应急情况的蓝牙手机定位系统，能够解决传统灾难救援定位系统需要依赖预设基础设备的问题。在遭遇地震，海啸，森林火灾等灾害后，网络设施容易遭到毁坏，从而破坏通信网络，困在灾区的人们无法与外界进行通信联系。即使现在已研究出各种可用于救灾的临时通信方案，但是被困室内或被掩埋的人们无法通过 GPS 或基站进行定位，如何迅速定位受灾者仍然是一个问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为解决上述不足，提供一种基于蓝牙的手机应急定位系统及方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种基于蓝牙的手机应急定位方法，具体步骤如下：

传统方式定位：节点首先通过传统方式包括 GPS、基站定位等进行定位，获取本地位置，则该节点成为信标节点，置信度置为 1，不能获取本地位置，先判断本地节点是否已经移动不移动，保持原来的本地位置信息（包括置信度）不变，当移动时，当前位置暂时无法获得，需要通过后续的定位计算阶段得出；

查询邻居信息：节点对邻居节点进行查询接收到的各邻居节点的 RSSI 值、邻居节点的位置和对应的置信度、优先级，利用蓝牙完成查询；通过公式

其中，为节 点距离 d 接收到的 RSSI， 为节点距离 1m 接收到的 RSSI；

利用邻居节点的 RSSI 值计算出该邻居节点与本地节点的距离；

本地定位计算：节点利用查询阶段获取的 RSSI 和位置信息，进行本地定位计算，查询得到的相邻节点中的节点少于 3 个，将相邻节点合并到历史相邻节点，历史相邻节点表示邻居节点的历史记录，历史相邻节点中的节点仍少于3个，不能进行定位计算，这时先判断本地节点是否已经移动，没有移动，则节点保持本地位置信息或无法定位状态信息不变；本地节点已经移动，则生成无法定位状态信息，表示节点在这个时间、这个位置不能定位；历史相邻节点中的节点多于或等于3个，可进行基于泰勒级数展开的加权最小二乘法的定位计算；查询得到的相邻节点中的节点大于等于3个，进行加权最小二乘法的定位计算；

共享位置信息：节点在经过传统方式定位、查询邻居信息和本地定位计算这几个阶段后，将会向邻居节点共享已获得的位置信息，继而扩散到整个网络中去，位置信息包括其他节点定位成功后的位置坐标，以及某个节点未定位成功时，与其邻居节点之间的距离或者与已定位节点之间的跳数信息。

RSSI为接收信号强度值。

一种基于蓝牙的手机应急定位系统，包括蓝牙通信模块、数据解析模块、定位计算模块、数据存储模块、传统定位模块、地图处理模块以及界面显示，

蓝牙通信模块：对周边手机进行查询，获取位置信息，通过蓝牙向周边手机共享本机已获得的节点位置信息；

数据解析模块：数据包的解析，得到节点位置信息；

定位计算模块：通过其他节点的位置进行本地定位计算；

数据存储模块：存储本机已获得的节点位置信息；

传统定位模块：通过 GPS、基站定位等传统方式获取本地位置坐标；

地图处理模块：将本地以及其他节点的位置坐标标记在地图上，便于用户查看；

界面显示：软件系统的最终信息显示，包括本地以及其他节点的信息。

本发明具有如下有益的效果：

本发明能够通过蓝牙手机间的相互信息传递，实现节点自定位，给受灾者和救援人员带来帮助。基于蓝牙的手机定位系统，使用方便，除了用于灾难救援，对于户外探险活动等应用场合，也有实际应用意义。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的工作流程图；

图3为本发明的传统方式定位流程图；

图4为本发明的定位计算流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

如图1所示，一种基于蓝牙的手机应急定位方法，具体步骤如下：

传统方式定位：节点首先通过传统方式包括 GPS、基站定位等进行定位，获取本地位置，则该节点成为信标节点，置信度置为 1，不能获取本地位置，先判断本地节点是否已经移动不移动，保持原来的本地位置信息（包括置信度）不变，当移动时，当前位置暂时无法获得，需要通过后续的定位计算阶段得出；

查询邻居信息：节点对邻居节点进行查询接收到的各邻居节点的 RSSI 值、邻居节点的位置和对应的置信度、优先级，利用蓝牙完成查询；通过公式

其中， 为节点距离 d 接收到的 RSSI， 为节点距离 1m 接收到的 RSSI；

利用邻居节点的 RSSI 值计算出该邻居节点与本地节点的距离；

本地定位计算：节点利用查询阶段获取的 RSSI 和位置信息，进行本地定位计算，查询得到的相邻节点中的节点少于 3 个，将相邻节点合并到历史相邻节点，历史相邻节点表示邻居节点的历史记录，历史相邻节点中的节点仍少于3个，不能进行定位计算，这时先判断本地节点是否已经移动，没有移动，则节点保持本地位置信息或无法定位状态信息不变；本地节点已经移动，则生成无法定位状态信息，表示节点在这个时间、这个位置不能定位；历史相邻节点中的节点多于或等于3个，可进行基于泰勒级数展开的加权最小二乘法的定位计算；查询得到的相邻节点中的节点大于等于3个，进行加权最小二乘法的定位计算；

共享位置信息：节点在经过传统方式定位、查询邻居信息和本地定位计算这几个阶段后，将会向邻居节点共享已获得的位置信息，继而扩散到整个网络中去，位置信息包括其他节点定位成功后的位置坐标，以及某个节点未定位成功时，与其邻居节点之间的距离或者与已定位节点之间的跳数信息。

RSSI为接收信号强度值。

一种基于蓝牙的手机应急定位系统，包括蓝牙通信模块、数据解析模块、定位计算模块、数据存储模块、传统定位模块、地图处理模块以及界面显示，

蓝牙通信模块：对周边手机进行查询，获取位置信息，通过蓝牙向周边手机共享本机已获得的节点位置信息；

数据解析模块：数据包的解析，得到节点位置信息；

定位计算模块：通过其他节点的位置进行本地定位计算；

数据存储模块：存储本机已获得的节点位置信息；

传统定位模块：通过 GPS、基站定位等传统方式获取本地位置坐标；

地图处理模块：将本地以及其他节点的位置坐标标记在地图上，便于用户查看；

界面显示：软件系统的最终信息显示，包括本地以及其他节点的信息。

工作流程：初始化蓝牙模块；

通过 GPS、基站定位等传统方式获取本地位置坐标；

查询邻居节点信息；

对获取的节点位置信息进行解析并存储；

若能通过传统方式获取本地位置坐标，即为信标节点；

通过邻居节点的位置信息进行本地定位计算；

将本地位置和其他节点位置显示在地图上；

向邻居节点共享本地位置以及已获取的其他节点的位置。