一种针对监测目标实现分级定位的方法、装置及设备与流程

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种针对监测目标实现分级定位的方法、装置及设备。

背景技术：

随着物联网的兴起和发展，集成移动通信模块和gps(globalpositioningsystem全球定位系统)模块的便携式位置监测设备能够随时随地自动上传宠物活动数据，具有使用方便、无需任何操作和数据线、不遗漏数据等优势，受到用户的青睐。但目前便携式活动监测设备在集成gps模块时存在一些困难需要解决：

gps模块的功耗很大，市场上低功耗的it530模块35mw的功耗，对于便携式可穿戴设备只有720mah的锂电池而言，最多只能连续工作72小时。目前市场上已有的定位监护产品，最长续航时间为2-3天。

由于信号覆盖的原因，gps的室内定位很差，而且每次查询位置要花1-3分钟寻找卫星，用户体验较差，即使运营商发展的a-gps(assistedgps辅助gps)在需要连续定位的应用中功耗也较大，对于便携式的定位监护设备很不适用。但是gps在室外定位是目前最准确的技术方案，在需要精确查询位置信息的服务中必不可少。

传统的解决低功耗的定位方法有几种方式：

通过短信查询方式gps被动定位。如360的儿童卫士等产品，为了保证待机时长，一般情况下关闭gps，通过gsm接收到短信后触发启动gps定位，并上报位置，实现查询定位目标位置的服务，但这种方式不能实现连续定位和位置预警，对于需要连续监护的定位目标来说并不适用。

gps和蜂窝网络相结合定位。通过蜂窝网络定位具有低功耗，查询速度快的特点，gps和蜂窝网络相结合的a-gps定位方式在紧急救援中逐渐得到 了应用。但由于卫星信号容易受到各种障碍物遮挡，gps/agps等卫星定位技术并不适用于室内或高楼林立的场合，目前无线室内定位技术迅速发展，已成为gps的有力补充。

室内短距离无线定位。现有室内无线定位系统主要采用红外、超声波、蓝牙低能耗ble、无线网wifi、zigbee、rfid(radiofrequencyidentification射频识别)等短距离无线技术。终端设备根据接收多个信标节点的信号rssi(receivedsignalstrengthindication接收的信号强度指示)判断所处的位置。例如苹果开发的基于ble的ibeacon技术，微软开发的基于wifi定位的radar雷达系统，博通公司研制的用于室内定位的新芯片(bcm4752)，但由于这些技术都需要在室内设置多个信标节点，对于很多无法预设节点的场所无法适用。

基于imu:(inertialmeasurementunit测量单元)的轨迹跟踪。一个imu包含了三个单轴的加速度计、三个单轴的陀螺仪和地磁传感器，通过测量终端在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出终端的姿态，并通过积分得到终端的运动轨迹，适合在较小范围内独立确定佩戴者的运动状态，但由于存在误差累积，无法实现精确位置跟踪。

综上，现有技术在保证定位精度的同时，无法同时满足实现连续定位、超低功耗、便携、独立定位这几个功能要素，严重影响定位监护产品的用户体验和实用性。a-gps在连续定位时功耗太高，而且室内定位困难，短距离定位需要信标节点，无法独立定位，基于imu的轨迹跟踪由于误差累积，无法实现精确位置跟踪。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种针对监测目标实现分级定位的方法、装置及设备，旨在解决现有技术中的定位方式无法同时满足实现连续定位、超低功耗、便携以及独立精确定位，影响用户体验和实用性的问题。

本发明实施例提供一种针对监测目标实现分级定位的方法，应用于定位设备，所述方法包括：

获取监测目标时间窗内的运动参数和所述监测目标的特征参数，根据所述 运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量判断所述监测目标的位置信息，并将判断出的位置信息上传至所述平台；

当所述位置信息为所述监测目标处于室内时，关闭卫星定位功能；

当所述位置信息为所述监测目标处于室外时，针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向所述平台上传定位数据。

其中，所述运动参数至少包括：运动强度、运动强度对应的时长以及运动强度的均值和方差；所述特征参数至少包括：所述监测目标的类别、所述监测目标的年龄以及所述监测目标的体重。

其中，所述获取监测目标时间窗内的运动参数和所述监测目标的特征参数之前，所述方法还包括：

接收所述平台发送的所述权重向量，其中所述权重向量是所述平台根据预先存储的所述监测目标的运动参数、特征参数和位置信息计算得到的。

其中，所述获取监测目标时间窗内的运动参数和所述监测目标的特征参数之前，所述方法还包括：

采用自适应滤波算法对所述监测目标的运动数值进行处理。

其中，所述根据所述运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量判断所述监测目标的位置信息，包括：

将所述运动参数的各个元素、所述特征参数的各个元素与所述权重向量进行乘积运算后的数值相加，得到一判决参数；

将所述判决参数与预设参数进行比较，根据比较结果获取所述监测目标处于室内或室外的位置信息。

其中，所述运动强度的衡量标准至少包括：运动步频；

所述针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位之前，所述方法还包括：

预先统计所述监测目标的所有运动强度，将所述监测目标的所有运动强度按照预设规则进行强度等级划分；

获取所述监测目标的运动步频，根据所述运动步频确定所述监测目标的运动强度；

根据所述监测目标的运动强度以及划分的强度等级确定所述监测目标的运动强度所属的强度等级。

其中，所述针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位之后，所述方法还包括：

判断根据当前定位方式是否可获得定位数据；

当根据当前定位方式获得定位数据后，向所述平台上传定位数据；

当根据当前定位方式无法获得定位数据时，更换定位方式直至获取定位数据或者将定位方式更换完毕，其中定位方式至少包括：卫星定位、基站定位、wifi定位和ble定位。

其中，所述针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向所述平台上传定位数据之后，所述方法还包括：

将定位数据作为已知定位数据进行存储。

本发明实施例还提供一种针对监测目标实现分级定位的方法，应用于平台，所述方法包括：

接收定位设备发送的根据监测目标的时间窗内的运动参数和特征参数以及预先获取的权重向量判断出的所述监测目标的位置信息，其中所述位置信息中携带有所述监测目标的运动参数和特征参数；

根据默认位置坐标对所述位置信息进行校准；

根据所述监测目标的运动参数、特征参数和位置信息以及预存的运动参数、特征参数和位置信息进行权重向量的更新，并将更新结果发送至所述定位设备。

其中，所述根据默认位置坐标对所述位置信息进行校准，具体为:

将所述位置信息的坐标与所述默认位置坐标进行比较；

当所述位置信息的坐标与所述默认位置坐标相同时，确定所述监测目标处于室内，其中所述默认位置坐标为所述监测目标处于室内时的位置坐标。

其中，所述方法还包括：

接收所述定位设备在获取定位数据后上传的定位数据。

本发明实施例还提供一种针对监测目标实现分级定位的装置，应用于定位设备，所述装置包括：

获取判断模块，用于获取监测目标时间窗内的运动参数和所述监测目标的特征参数，根据所述运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量判断所述监测目标的位置信息，并将判断出的位置信息上传至所述平台；

关闭模块，用于当所述位置信息为所述监测目标处于室内时，关闭卫星定位功能；

确定上传模块，用于当所述位置信息为所述监测目标处于室外时，针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向所述平台上传定位数据。

其中，所述获取判断模块中的运动参数至少包括：运动强度、运动强度对应的时长以及运动强度的均值和方差；所述特征参数至少包括：所述监测目标的类别、所述监测目标的年龄以及所述监测目标的体重。

其中，所述装置还包括：

第一接收模块，用于在所述获取判断模块获取监测目标时间窗内的运动参数和所述监测目标的特征参数之前，接收所述平台发送的所述权重向量，其中所述权重向量是所述平台根据预先存储的所述监测目标的运动参数、特征参数和位置信息计算得到的。

其中，所述装置还包括：

处理模块，用于在所述获取判断模块获取监测目标时间窗内的运动参数和所述监测目标的特征参数之前，采用自适应滤波算法对所述监测目标的运动数值进行处理。

其中，所述获取判断模块包括：

计算子模块，用于将所述运动参数的各个元素、所述特征参数的各个元素与所述权重向量进行乘积运算后的数值相加，得到一判决参数；

比较子模块，用于将所述判决参数与预设参数进行比较，根据比较结果获取所述监测目标处于室内或室外的位置信息。

其中，所述运动强度的衡量标准至少包括：运动步频；

所述装置还包括：

统计划分模块，用于在所述确定上传模块针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位之前，预先统计所述监测 目标的所有运动强度，将所述监测目标的所有运动强度按照预设规则进行强度等级划分；

获取确定模块，用于获取所述监测目标的运动步频，根据所述运动步频确定所述监测目标的运动强度；

确定模块，用于根据所述监测目标的运动强度以及划分的强度等级确定所述监测目标的运动强度所属的强度等级。

其中，所述装置还包括：

判断模块，用于所述确定上传模块针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位之后，判断根据当前定位方式是否可获得定位数据；

上传模块，用于当根据当前定位方式获得定位数据后，向所述平台上传定位数据；

更换模块，用于当根据当前定位方式无法获得定位数据时，更换定位方式直至获取定位数据或者将定位方式更换完毕，其中定位方式至少包括：卫星定位、基站定位、wifi定位和ble定位。

其中，所述装置还包括：

存储模块，用于所述确定上传模块针对所述监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向所述平台上传定位数据之后，将定位数据作为已知定位数据进行存储。

本发明实施例还提供一种针对监测目标实现分级定位的装置，应用于平台，所述装置包括：

第二接收模块，用于接收定位设备发送的根据监测目标的时间窗内的运动参数和特征参数以及预先获取的权重向量判断出的所述监测目标的位置信息，其中所述位置信息中携带有所述监测目标的运动参数和特征参数；

校准模块，用于根据默认位置坐标对所述位置信息进行校准；

更新模块，用于根据所述监测目标的运动参数、特征参数和位置信息以及预存的运动参数、特征参数和位置信息进行权重向量的更新，并将更新结果发送至所述定位设备。

其中，所述校准模块包括:

第一子模块，用于将所述位置信息的坐标与所述默认位置坐标进行比较；

第二子模块，用于当所述位置信息的坐标与所述默认位置坐标相同时，确定所述监测目标处于室内，其中所述默认位置坐标为所述监测目标处于室内时的位置坐标。

其中，所述装置还包括：

第三接收模块，用于接收所述定位设备在获取定位数据后上传的定位数据。

本发明实施例还提供一种针对监测目标实现分级定位的设备，所述设备包括：

用于采集监测目标运动参数和特征参数的imu传感器；

与所述imu传感器通过spi接口连接的处理器，所述处理器包括：用于根据所述监测目标运动参数、特征参数和预存的权重向量计算位置信息的状态解算器，以及用于根据所述监测目标的状态进行分级控制的控制器；

与所述处理器连接的电源；

与所述电源连接的ble单元、wifi单元、gps单元以及gprs单元，其中所述wifi单元、所述gps单元与所述gprs单元连接；

与所述处理器连接的用于显示时间、所述监测目标的运动状态、卡路里消耗以及状态提示的lcd显示器；以及

与所述处理器连接的用于开启或取消报警功能的按键。

本发明实施例的上述技术方案至少包括如下有益效果：

本发明实施例通过获取监测目标在预设时间窗口内的运动参数以及监测目标的特征参数，根据运动参数和特征参数以及平台提供的权重向量计算获得监测目标的位置信息，根据监测目标的位置信息以及监测目标的运动强度确定不同的定位周期和定位方式，实现多模式分级定位，在实现对监测目标进行精确、连续定位的基础上，可以降低定位设备的功耗，提高用户的体验度和满意度。

附图说明

图1为本发明实施例针对监测目标实现分级定位的方法流程示意图一；

图2为本发明实施例分级定位方式示意图；

图3为本发明实施例针对监测目标实现分级定位的方法流程示意图二；

图4为本发明实施例状态解算框图；

图5为本发明实施例状态解算示意图；

图6为本发明实施例针对监测目标实现分级定位的方法流程示意图三；

图7为本发明实施例定位控制流程示意图；

图8为本发明实施例针对监测目标实现分级定位的方法流程示意图四；

图9为本发明实施例权重向量计算方法示意图；

图10为本发明实施例针对监测目标实现分级定位的设备示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

实施例一

本发明实施例提供一种针对监测目标实现分级定位的方法，应用于定位设备，如图1所示，包括：

s101、获取监测目标时间窗内的运动参数和监测目标的特征参数，根据运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量判断监测目标的位置信息，并将判断出的位置信息上传至平台；

s102、当位置信息为监测目标处于室内时，关闭卫星定位功能；

s103、当位置信息为监测目标处于室外时，针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向平台上传定位数据。

通过上述步骤可以对监测目标的动态进行优化更新，根据监测目标的更新后的运动参数、监测目标的特征参数以及获得的权重向量获取监测目标的位置信息。根据监测目标所处的室内外定位环境，利用gps，wifi、基站，实现多模式分级定位方式，降低定位设备连续定位的功耗。

具体的，首先截取一时间窗口，获取该时间窗口内的监测目标的运动参数和特征参数。需要说明的是，监测目标可以是老人、儿童或者宠物，也可以是其他需要定位的人群。监测目标的运动参数至少包括：运动强度、运动强度对 应的时长以及运动强度的均值和方差。则针对预设时间段，需要统计出各个运动强度，不同运动强度对应的运动时间，以及运动强度的均值和方差。其中运动强度可以以不同的运动指数进行区别。监测目标的特征参数至少包括：监测目标的类别、监测目标的年龄以及监测目标的体重。监测目标的类别可以是老人、儿童或者宠物，其中宠物根据种类的不同还可以进行细致的划分。监测目标的特征参数可以认定为常量，即特征参数在一定时间内是不会发生变化的。

在获取到一时间窗口内的运动参数和特征参数以后，根据运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量判断监测目标的位置信息，当监测目标处于室内时，可以关闭卫星定位功能，仅需要通过基站或者wifi进行跟踪定位即可。通过关闭卫星定位功能，可以节省定位设备的功耗。需要说明的是，卫星定位可以为gps定位，基站定位即为gprs定位，其中gprs(generalpacketradioservice通用分组无线服务)属于移动数据业务。

当监测目标处于室外时，需要针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向平台上传定位数据。

首先需要获取监测目标的各个运动强度等级，针对每一运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式，然后根据监测目标的运动强度等级确定与该运动强度等级对应的定位周期和定位方式。

如图2所示，当监测目标处于长距离剧烈活动的运动状态时，例如监测目标的运动速度v>6km/h，可以确定监测目标处于最强的运动强度等级，其运动强度的指数为4，根据预先建立的运动强度等级与定位周期、定位方式的关系，可以确定监测目标的定位周期为1分钟，采用的定位方式为gps定位。当监测目标的运动速度2km/h<v<6km/h时，可以确定监测目标处于第二运动强度等级，对应的运动强度的指数为3，根据预先建立的运动强度等级与定位周期、定位方式的关系，可以确定监测目标的定位周期为5分钟，采用的定位方式为gps定位。需要说明的是，监测目标的运动速度可以根据运动步频计算获得。

当监测目标在某一固定区域内活动时，由于固定区域为用户所熟知的区域，可以将定位周期的时间延长。此时的运动强度指数为2，可以设置定位周期为10分钟，为了节省功耗可以关闭gps定位，采用基站定位即可。当监测目标处于静止状态时，此时的运动强度指数为1，可以关闭gps、基站定位，上报 上一次的位置信息即可。

需要说明的是，在gps和基站定位均失效时，可以尝试搜索wifi进行wifi定位。当无法搜索到wifi时，且监测目标与用户的距离超过一定距离，例如超过10m时，可以采用ble进行定位。

在确定监测目标的定位周期和定位方式之后，可以获取定位数据，将定位数据上传至平台，完成数据的同步。

本发明实施例通过获取监测目标在预设时间窗口内的运动参数以及监测目标的特征参数，根据运动参数和特征参数以及平台提供的权重向量计算获得监测目标的位置信息，根据监测目标的位置信息以及监测目标的运动强度确定不同的定位周期和定位方式，实现多模式分级定位，在实现对监测目标进行精确、连续定位的基础上，可以降低定位设备的功耗，提高用户的体验度和满意度。

实施例二

如图3所示，为本发明第二实施例方法流程示意图：

s201、采用自适应滤波算法对监测目标的运动数值进行处理；

s202、接收平台发送的权重向量，其中权重向量是平台根据预先存储的监测目标的运动参数、特征参数和位置信息计算得到的；

s203、获取监测目标时间窗内的运动参数和监测目标的特征参数，将运动参数的各个元素、特征参数的各个元素与权重向量进行乘积运算后的数值相加，得到一判决参数；

s204、将判决参数与预设参数进行比较，根据比较结果获取监测目标处于室内或室外的位置信息；

s205、当位置信息为监测目标处于室内时，关闭卫星定位功能；

s206、当位置信息为监测目标处于室外时，针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向平台上传定位数据。

具体的，如图4所示，采用自适应滤波算法能够有效地去除抖动和震动干扰引起的监测目标运动状态误判，避免因持续的震动导致采集数据的失误。采用自适应滤波算法处理监测目标的运动数值可以使该方法更准确有效。

在对监测目标的运动数值进行处理之后，可以获取平台根据预先存储的监测目标的运动参数、特征参数和位置信息计算得到的权重向量。

然后将监测目标的运动参数的各个元素、特征参数的各个元素与权重向量进行乘积，将获得的各个数值相加，获得一判决参数。根据判决参数确定监测目标的位置信息。

如图5所示，将监测目标的运动强度，运动强度对应的时长，以及运动强度的方差和均值与权重向量进行相乘运算，将监测目标的特征参数中的监测目标的类别代码、监测目标的年龄以及监测目标的体重与权重向量进行相乘运算，然后将得到的各个乘积进行相加运算，获得判决参数。其中监测目标的运动强度包括：运动步频、运动的加速度以及运动强度指数，根据运动步频和运动加速度可以确定运动强度的等级，即确定运动强度指数。

例如在对宠物进行定位时，在获取宠物的位置信息时，需要获取预设时间段内的宠物的运动参数。假定预设时间段为5分钟，在这五分钟内，宠物可能会有不同的运动状态，例如在1-2分钟的时间段内宠物处于奔跑阶段，在3-4分钟内宠物处于行走阶段，在最后1分钟内处于静止状态。

统计1-2分钟的时间段内宠物的步频和运动加速度，并确定该短时间的运动强度指数，统计3-4分钟的时间段内宠物的步频和运动加速度，并确定该短时间的运动强度指数，统计最后一分钟的时间段内宠物的步频和运动加速度，并确定该短时间的运动强度指数。

然后基于获得的步频、运动加速度、运动强度指数计算运动强度的均值和方差，其中运动强度的均值包括步频、运动加速度、运动强度指数的均值，运动强度的方差包括步频、运动加速度、运动强度指数的方差。

然后获取特征参数中的监测目标的类别，宠物的类别代码为3，获取监测目标的年龄，假定当前的宠物的年龄为3岁，获取监测目标的体重，假定当前宠物的体重为5kg。

根据统计得到的数据，利用图5所示的神经网络算法进行计算，获得一判决参数。

需要说明的是，对于同一宠物来说，特征参数在一定时间内是稳定的，且运动参数的各个元素的单位均为预设的标准，例如运动时长的单位均为分钟。

在得到判决参数之后，将判决参数与预设参数进行比较，需要说明的是，计算预设参数的各个元素的单位与计算判决参数的各个元素的单位相同。且由于运动强度越大，运动时长越长，运动强度的方差和均值越大，则得到的判决参数的数值越大，当判决参数大于预设参数时，判定监测目标处于室外，当判决参数小于预设参数时，判定监测目标处于室内。

当监测目标处于室内时，可以关闭卫星定位功能，仅需要通过基站或者wifi进行跟踪定位即可。通过关闭卫星定位功能，可以节省定位设备的功耗。

当监测目标处于室外时，需要针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向平台上传定位数据。

首先需要获取监测目标的各个运动强度等级，针对每一运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式，然后根据监测目标的运动强度等级确定与该运动强度等级对应的定位周期和定位方式。

在确定监测目标的定位周期和定位方式之后，可以获取定位数据，将定位数据上传至平台，完成数据的同步。

本发明实施例通过采用状态解算算法根据监测目标的运动参数、特征参数和获取得到的权重向量计算得到判决参数，根据判决参数与预设参数的关系确定监测目标处于室内或室外的位置信息，然后根据监测目标的位置信息以及监测目标的运动强度确定不同的定位周期和定位方式，实现多模式分级定位，在实现对监测目标进行精确、连续定位的基础上，可以降低定位设备的功耗，提高用户的体验度和满意度。

实施例三

如图6所示，为本发明实施例三方法流程示意图：

s301、获取监测目标时间窗内的运动参数和监测目标的特征参数，根据运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量判断监测目标的位置信息，并将判断出的位置信息上传至平台；

s302、当位置信息为监测目标处于室内时，关闭卫星定位功能；

s303、当位置信息为监测目标处于室外时，预先统计监测目标的所有运动强度，将监测目标的所有运动强度按照预设规则进行强度等级划分；

s304、获取监测目标的运动步频，根据运动步频确定监测目标的运动强度；

s305、根据监测目标的运动强度以及划分的强度等级确定监测目标的运动强度所属的强度等级；

s306、针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位；

s307、判断根据当前定位方式是否可获得定位数据；

s308、当根据当前定位方式获得定位数据后，向平台上传定位数据；

s309、当根据当前定位方式无法获得定位数据时，更换定位方式直至获取定位数据或者将定位方式更换完毕；

s310、定位完成后向平台上传定位数据将定位数据作为已知定位数据进行存储。

具体的，首先根据监测目标的运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量进行计算，得到监测目标的位置信息，然后将计算得到的监测目标的位置信息发送至平台。

当监测目标处于室内时，可以关闭卫星定位功能，仅需要通过基站或者wifi进行跟踪定位即可。通过关闭卫星定位功能，可以节省定位设备的功耗。

当监测目标处于室外时，需要统计监测目标的所有运动强度，将监测目标的所有运动强度按照预设规则进行强度等级划分。例如运动强度指数为4时的运动强度等级最高，运动强度指数为3时的运动强度等级次之，运动强度指数为2时的运动强度等级低于运动强度指数为3时的运动强度等级，运动强度指数为1时的运动强度等级最低。

其中运动强度的衡量标准至少包括：运动步频，根据运动步频可以区分运动强度，即根据运动步频可以确定运动速度，根据运动速度可以确定运动强度等级。针对不同的运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位。

在确定定位方式之后，可以判断采用当前定位方式是否可以获得定位数据，当根据当前定位方式获得定位数据之后，向平台上传定位数据。当根据当前定位方式无法获得定位数据时，需要更换定位方式，直至获取定位数据或者将定位方式更换完毕。在获取到定位数据将定位数据上传至平台后，将上传的定位数据作为已知数据进行保存。

如图7所示，判断是否达到预定的时间，当达到预定时间后，采用状态解 算算法计算监测目标的位置，当确定监测目标处于室内时，关闭gps功能，上传室内坐标至平台。当确定监测目标处于室外时，根据监测目标的运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式。在确定定位方式之后，当采用gps定位无法获得定位数据时，则开启基站定位方式进行定位，获取定位数据并上传；当采用gps定位获得定位数据时，将定位数据进行上传。

当采用基站获得定位数据时，判断基站定位的方式是否失效，若基站定位没有失效，则需要将定位数据上传，确定当前定位方式为基站定位。当基站定位失效时，判断采用wifi定位是否可以获得定位数据，当采用wifi定位无法获得定位数据时，定位失败，当采用wifi定位获得定位数据时，上传定位数据，确定当前定位方式为wifi定位。

本发明实施例通过获取监测目标的运动参数以及监测目标的特征参数，根据运动参数和特征参数以及平台提供的权重向量计算获得监测目标的位置信息，根据监测目标的位置信息以及监测目标的运动强度确定不同的定位周期和定位方式，实现多模式分级定位，在实现对监测目标进行精确、连续定位的基础上，可以降低定位设备的功耗，提高用户的体验度和满意度。

实施例四

本发明实施例提供一种针对监测目标实现分级定位的方法，应用于平台，如图8所示，包括：

s401、接收定位设备发送的根据监测目标的时间窗内的运动参数和特征参数以及预先获取的权重向量判断出的监测目标的位置信息，其中位置信息中携带有监测目标的运动参数和特征参数；

s402、根据默认位置坐标对位置信息进行校准；

s403、根据监测目标的运动参数、特征参数和位置信息以及预存的运动参数、特征参数和位置信息进行权重向量的更新，并将更新结果发送至定位设备。

具体的，接收定位设备发送的监测目标的位置信息，根据默认位置坐标对位置信息进行校准，当位置信息的坐标与默认位置坐标相同时，确定监测目标处于室内，当位置信息的坐标与默认位置坐标不相同时，确定监测目标处于室外，其中默认位置坐标为监测目标处于室内时的位置坐标。

如图9所示，定位设备获取监测目标的位置信息，判断运动参数和特征参 数是否发生变化，当发生变化时，获取位置信息，根据位置信息中携带监测目标的运动参数、特征参数和位置信息以及预先存储的运动参数、特征参数和位置信息基于一训练模型进行计算，实现对权重向量进行更新。然后将更新后的权重向量发送至定位设备。

定位设备根据更新后的权重向量计算监测目标的位置信息并获取定位数据，接收定位设备上传的定位数据进行保存。

本发明实施例通过获取监测目标的位置信息，并根据默认位置坐标对位置信息进行校准，然后根据获取的监测目标的运动参数、特征参数和位置信息以及预先存储的运动参数、特征参数和位置信息更新权重向量，并将权重向量发送至定位设备，使得定位设备根据更新后的权重向量获取位置信息和定位数据并上传。可以获得精确、连续的定位数据。

实施例五

本发明实施例提供一种针对监测目标实现分级定位的装置，应用于定位设备，包括：

获取判断模块，用于获取监测目标时间窗内的运动参数和监测目标的特征参数，根据运动参数和特征参数以及平台下发的权重向量判断监测目标的位置信息，并将判断出的位置信息上传至平台；

关闭模块，用于当位置信息为监测目标处于室内时，关闭卫星定位功能；

确定上传模块，用于当位置信息为监测目标处于室外时，针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向平台上传定位数据。

其中，获取判断模块中的运动参数至少包括：运动强度、运动强度对应的时长以及运动强度的均值和方差；特征参数至少包括：监测目标的类别、监测目标的年龄以及监测目标的体重。

其中，该装置还包括：

第一接收模块，用于在获取判断模块获取监测目标时间窗内的运动参数和监测目标的特征参数之前，接收平台发送的权重向量，其中权重向量是平台根据预先存储的监测目标的运动参数、特征参数和位置信息计算得到的。

其中，该装置还包括：

处理模块，用于在获取判断模块获取监测目标时间窗内的运动参数和监测目标的特征参数之前，采用自适应滤波算法对监测目标的运动数值进行处理。

其中，获取判断模块包括：

计算子模块，用于将运动参数的各个元素、特征参数的各个元素与权重向量进行乘积运算后的数值相加，得到一判决参数；

比较子模块，用于将判决参数与预设参数进行比较，根据比较结果获取监测目标处于室内或室外的位置信息。

其中，运动强度的衡量标准至少包括：运动步频；

该装置还包括：

统计划分模块，用于在确定上传模块针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位之前，预先统计监测目标的所有运动强度，将监测目标的所有运动强度按照预设规则进行强度等级划分；

获取确定模块，用于获取监测目标的运动步频，根据运动步频确定监测目标的运动强度；

确定模块，用于根据监测目标的运动强度以及划分的强度等级确定监测目标的运动强度所属的强度等级。

其中，该装置还包括：

判断模块，用于确定上传模块针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位之后，判断根据当前定位方式是否可获得定位数据；

上传模块，用于当根据当前定位方式获得定位数据后，向平台上传定位数据；

更换模块，用于当根据当前定位方式无法获得定位数据时，更换定位方式直至获取定位数据或者将定位方式更换完毕，其中定位方式至少包括：卫星定位、基站定位、wifi定位和ble定位。

其中，该装置还包括：

存储模块，用于确定上传模块针对监测目标的不同运动强度等级确定相应的定位周期和定位方式实现分级定位，并在定位完成后向平台上传定位数据之后，将定位数据作为已知定位数据进行存储。

本发明实施例还提供一种针对监测目标实现分级定位的装置，应用于平台，包括：

第二接收模块，用于接收定位设备发送的根据监测目标的时间窗内的运动参数和特征参数以及预先获取的权重向量判断出的监测目标的位置信息，其中位置信息中携带有监测目标的运动参数和特征参数；

校准模块，用于根据默认位置坐标对位置信息进行校准；

更新模块，用于根据监测目标的运动参数、特征参数和位置信息以及预存的运动参数、特征参数和位置信息进行权重向量的更新，并将更新结果发送至定位设备。

其中，校准模块包括:

第一子模块，用于将位置信息的坐标与默认位置坐标进行比较；

第二子模块，用于当位置信息的坐标与默认位置坐标相同时，确定监测目标处于室内，其中默认位置坐标为监测目标处于室内时的位置坐标。

其中，该装置还包括：

第三接收模块，用于接收定位设备在获取定位数据后上传的定位数据。

实施例六

本发明实施例提供一种针对监测目标实现分级定位的设备，如图10所示，包括：

用于采集监测目标运动参数和特征参数的imu传感器；

与imu传感器通过spi接口连接的处理器，处理器包括：用于根据监测目标运动参数、特征参数和预存的权重向量计算位置信息的状态解算器，以及用于根据监测目标的状态进行分级控制的控制器；

与处理器连接的电源；

与电源连接的ble单元、wifi单元、gps单元以及gprs单元，其中wifi单元、gps单元与gprs单元连接；

与处理器连接的用于显示时间、监测目标的运动状态、卡路里消耗以及状态提示的lcd显示器；以及

与处理器连接的用于开启或取消报警功能的按键。

imu传感器负责对监测目标的运动加速度、旋转角速度、地磁方向等数 据进行实时采集，并通过spi(serialperipheralinterface串行外设接口)传输给处理器；处理器除了用于控制各个传感器和功能单元，还包含状态解算器和控制器。

在状态解算器中：对监测目标的活动数据进行分析预处理，完成的活动状态解算，包括多个等级的运动强度的分级、及相应的运动时长的统计、强度均值、方差等特征，利用建立的活动区域分类模型，对家内还是家外活动进行区域分类，实现在区域预测。

在控制器中：根据用户不同的活动状态对进行分级控制，调整ble、gps、gprs、wifi定位的启动频率和休眠状态。

电源负责整个装置的电源管理，可根据分级定位的需要，动态调整休眠或关闭gps定位模块以及gprs模块以降低功耗。

ble通信单元负责测量监测目标是否在用户周边10m的范围内，在超出范围时才启动定位功能。

gprs单元负责对采集到的监测目标的活动数据和分析的监测目标的位置信息通过无线进行数据传输。根据处理器的控制，执行gprs传输控制命令，并对分析到的脱离安全区域的预警信息实时上传给平台。需要说明的是，gprs单元即为基站单元。

gps单元实现用户的a-gps精确定位，和蜂窝网络相结合定位，由运营商位置服务器提供服务，可缩短定位时间。

wifi单元实现用户室内短距离定位，在没有gprs网络情况下的应急通信方式。

按键用于控制设备的报警和报警取消等功能。出现自动预警时，如果监测目标确认仍处于安全区域，可手动按键取消报警。

lcd显示用于显示时间、宠物活动的步数、卡路里消耗、状态提示等功能，lcd是liquidcrystaldisplay的简称，中文名称液晶显示器。

本发明实施例通过获取监测目标在预设时间窗口内的运动参数以及监测目标的特征参数，根据运动参数和特征参数以及平台提供的权重向量计算获得监测目标的位置信息，根据监测目标的位置信息以及监测目标的运动强度确定不同的定位周期和定位方式，实现多模式分级定位，在实现对监测目标进行精 确、连续定位的基础上，可以降低定位设备的功耗，提高用户的体验度和满意度。

需要说明的是，本发明实施例提供的针对监测目标实现分级定位的装置及设备是应用上述方法的装置和设备，则上述方法的所有实施例均适用于该装置和设备，且均能达到相同或相似的有益效果。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。