无线设备高精度定位的方法以及系统与流程

本发明涉及蓝牙定位技术领域，尤其涉及一种无线设备高精度定位的方法以及无线设备高精度定位的系统。

背景技术：

随着蓝牙等无线技术的不断发展，利用无线电定位的技术越来越成熟，当前用的比较广泛的是通过无线电信号强度RSSI定位，iBeacon等已广泛应用于商场、超市等场所。

随着蓝牙4.x的不断发展和完善，蓝牙5.0呼之欲出，其通信距离更长，通信和定位应用将会更加广泛。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

现有技术中Beacon定位是近几年应用比较多的无线定位方案，但是其最大的缺点是易受周围障碍物遮挡，造成信号不稳定，从而测距误差很大。

技术实现要素：

本发明的至少一个目的是提出一种无线设备高精度定位的方法以及无线设备高精度定位的系统，解决了现有技术存在测距误差大的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的无线设备高精度定位的方法，包括以下步骤：

通过两个或多个蓝牙Beacon固定节点，在所述固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出所述固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况；

以无线设备作为移动节点，当所述移动节点遇到障碍物后，测量出所述移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI；

根据所述衰减后的RSSI以及所述固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况，得出所述移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离，并以此得出所述无线设备的精确位置。

可选地，得出所述移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离的方法具体为：

依据公式RSSI＝A-n·lg(d)推算出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离d，上述公式中：

A为相距预定距离时两个beacon固定节点的信号强度；

n为与环境相关的系数；

d为距离。

可选地，所述预定距离为1m。

可选地，所述与环境相关具体指两个固定节点之间是否被障碍物遮挡。

可选地，所述RSSI值为多次测量得出的平均值。

可选地，所述通过两个或多个蓝牙Beacon固定节点，在所述固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出所述固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况的方法，包括以下步骤：

在所述固定节点之间未被障碍物遮挡的情况下，测量出两个所述固定节点RSSI值，以该值作为RSSI1；

在所述固定节点之间被障碍物遮挡的情况下，测量出两个所述固定节点RSSI值，以该值作为RSSI2；

依据RSSI1、RSSI2以及上述公式得出：A、n。

本发明提供的无线设备高精度定位的系统，包括一台蓝牙Beacon无线设备以及两个或多个蓝牙Beacon固定节点，其中：

所述固定节点，用于在所述固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出所述固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况；

所述无线设备，用于作为移动节点，当移动节点遇到障碍物后，测量出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI；

所述无线设备，还用于根据所述衰减后的RSSI以及所述固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况，得出所述移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离，并以此得出所述无线设备的精确位置。

可选地，得出所述移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离的方法具体为：

依据公式RSSI＝A-n·lg(d)推算出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离d，上述公式中：

A为相距预定距离时两个beacon固定节点的信号强度；

n为与环境相关的系数；

d为距离。

可选地，所述预定距离为1m。

可选地，所述与环境相关具体指两个固定节点之间是否被障碍物遮挡。

可选地，所述通过两个或多个蓝牙Beacon固定节点，在所述固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出所述固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况的方法，包括以下步骤：

在所述固定节点之间未被障碍物遮挡的情况下，测量出两个所述固定节点RSSI值，以该值作为RSSI1；

在所述固定节点之间被障碍物遮挡的情况下，测量出两个所述固定节点RSSI值，以该值作为RSSI2；

依据RSSI1、RSSI2以及上述公式得出：A、n。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

本发明中以固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况作为依据，利用了固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况作为了无线设备衰减后的RSSI对应的精确距离的借鉴、参考因素，由此在无线设备被障碍物遮挡时得出的无线设备与其他节点的距离更为精确，进而得出的无线设备的位置也更为精确，所以解决了现有技术存在测距误差大的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所提供的无线设备高精度定位的方法的示意图；

图2为本发明实施例所提供的无线设备高精度定位的系统工作原理的示意图。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图2以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

本发明实施例提供了一种在无线设备被障碍物遮挡时，对无线设备的距离计算精度和定位精度更高的无线设备高精度定位的方法以及无线设备高精度定位的系统。

下面结合图1～图2对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

如图1～图2所示，本发明实施例所提供的无线设备高精度定位的方法，包括以下步骤：

步骤A、通过两个或多个蓝牙Beacon固定节点，在固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况；

步骤B、以无线设备作为移动节点，当移动节点遇到障碍物后，测量出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI；

步骤C、根据衰减后的RSSI以及固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况，得出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离，并以此得出无线设备的精确位置(可以用坐标来表示)。

上述步骤A、B无顺序先后的限制。

本发明中以固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况作为依据，利用了固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况作为了无线设备衰减后的RSSI对应的精确距离的借鉴、参考因素，由此在无线设备被障碍物遮挡时得出的无线设备与其他节点的距离更为精确，进而得出的无线设备的位置也更为精确。

作为可选地实施方式，得出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离的方法具体为：

依据公式RSSI＝A-n·lg(d)推算出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离d，上述公式中：

A为相距预定距离(优选为1m)时两个beacon固定节点的信号强度；

n为与环境相关的系数；

d为距离。

当A、n计算出之后，可以利用检测得到的衰减后的RSSI反推出距离d，进而可以得到无线设备详细的坐标值。

作为可选地实施方式，与环境相关具体指两个固定节点之间是否被障碍物遮挡。当然，其他与环境相关的因素也会被n体现出来。

优选方案中，A是相距一米时两个beacon固定节点的信号强度，n与环境相关(有无障碍物等)，是经验值，可根据几个不同距离和RSSI的值来确定，d代表距离。当有障碍物时，固定节点X1与固定节点X2之间，d是不变的，RSSI会有空旷时的RSSI1变为有障碍物时的RSSI2，于是可求出有障碍物时对应的A和n，再用此值和被遮挡的移动节点RSSIx计算移动节点的距离即可。

作为可选地实施方式，通过两个或多个蓝牙Beacon固定节点，在固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况的方法，包括以下步骤：

在固定节点之间未被障碍物遮挡的情况下，测量出两个固定节点RSSI值，以该值作为RSSI1；

在固定节点之间被障碍物遮挡的情况下，测量出两个固定节点RSSI值，以该值作为RSSI2；

依据RSSI1、RSSI2以及上述公式得出：A、n。

本发明解决了蓝牙Beacon节点只能大致测量距离的状况，测距分辨率由现在市面上普遍的Beacon定位精度1～3m提高到0.1m。

本发明实施例提供的无线设备高精度定位的系统，包括一台蓝牙Beacon无线设备以及两个或多个蓝牙Beacon固定节点，其中：

固定节点，用于在固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况；

无线设备，用于作为移动节点，当移动节点遇到障碍物后，测量出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI；

无线设备，还用于根据衰减后的RSSI以及固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况，得出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离，并以此得出无线设备的精确位置。

本发明通过两个或多个蓝牙Beacon固定节点，相互测量出RSSI值，当移动节点遇到障碍物后，根据固定节点被障碍物遮挡的RSSI衰减和固定距离，推算出移动节点衰减后RSSI对应的精确距离。

作为可选地实施方式，得出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离的方法具体为：

依据公式RSSI＝A-n·lg(d)推算出移动节点被障碍物遮挡时衰减后的RSSI对应的精确距离d，上述公式中：

A为相距预定距离(优选为1m)时两个beacon固定节点的信号强度；

n为与环境相关的系数；

d为距离。

作为可选地实施方式，与环境相关具体指两个固定节点之间是否被障碍物遮挡。

作为可选地实施方式，通过两个或多个蓝牙Beacon固定节点，在固定节点之间被障碍物遮挡和未被障碍物遮挡的情况下分别相互测量出RSSI值，以得出固定节点被障碍物遮挡时RSSI衰减的情况的方法，包括以下步骤：

在固定节点之间未被障碍物遮挡的情况下，测量出两个固定节点RSSI值，以该值作为RSSI1；

在固定节点之间被障碍物遮挡的情况下，测量出两个固定节点RSSI值，以该值作为RSSI2；

依据RSSI1、RSSI2以及上述公式得出：A、n。

综上，本发明可大幅提高蓝牙Beacon定位精度，为室内导航、定位提供可靠坐标。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。