一种无线设备被动定位方法、系统和计算机设备与流程

1.本发明涉及一种定位方法，尤其涉及一种无线设备被动定位方法、系统和计算机设备。


背景技术：

2.基于无线技术，目前主要的定位方式有wifi、uwb、rfid、蓝牙等。现有的蓝牙定位方案通常有主动定位和被动定位两种。主动定位方案中，定位基站广播蓝牙信号，定位终端根据周围的基站信号强度计算自身位置；被动定位方案中，定位终端广播自身蓝牙信号，定位基站扫描定位终端发出的信号强度，计算定位终端所在位置。
3.现有的蓝牙主动定位技术，定位终端自身需要较强的运算能力，无法实现低功耗。而蓝牙被动定位技术可以使用定位标签定位，定位标签仅需要广播自身信号，从而实现低功耗，但是定位标签只能在定位网关覆盖的范围内定位，由于定位计算基于蓝牙信号强度(rssi)，定位标签距离网关越远，定位精度越差，而高密度部署定位网关则极大的增加了实施成本。除此之外，所有定位网关必须将搜索到的所有信号汇总到定位计算主机，才能实现准确的计算定位标签的位置，因此对于定位网关与定位计算主机之间的传输带宽、定位计算主机的计算能力都提出了一定的要求。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种无线设备被动定位方法、系统和计算机设备，旨在解决背景技术中确定的现有技术存在的技术问题。
5.本发明实施例是这样实现的，一种无线设备被动定位方法，包括以下步骤：
6.智能灯具将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播，所述定位标签的信号信息至少包括定位标签的唯一识别号及信号强度；
7.定位网关根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标；
8.定位网关将定位标签的初步坐标、定位网关与定位标签的信号强度信息上传至定位主机；
9.定位主机选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果。
10.作为本发明进一步的方案：所述智能灯具将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播，所述定位标签的信号信息至少包括定位标签的唯一识别号及信号强度的步骤，具体包括：
11.智能灯具周期性扫描设定范围内的定位标签，以获取定位标签的唯一识别号及信号强度；
12.对所述信号强度进行滤波处理；
13.智能灯具将所得经过滤波处理的信号强度以及定位标签的唯一识别号向外广播。
14.作为本发明再进一步的方案：所述定位网关根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标的步骤，具体包括：
15.扫描智能灯具广播的定位标签的信号信息；
16.判定定位网关本地是否有对应智能灯具的坐标信息；
17.当所述定位网关本地不存在对应智能灯具的坐标信息时，从定位主机中获取对应智能灯具的坐标信息并缓存在本地；
18.根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标。
19.作为本发明再进一步的方案：所述定位主机选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果的步骤，具体包括：
20.接收定位网关上传的定位标签的初步坐标、定位网关与定位标签的信号强度信息；
21.对所述定位网关与定位标签的信号强度信息进行滤波处理；
22.选择信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果并向外输出。
23.作为本发明再进一步的方案：所述定位网关的数量为多个，每个所述定位网关分别对应一至多个智能灯具。
24.作为本发明再进一步的方案：所述定位标签的唯一识别号为定位标签的mac地址。
25.本发明实施例的另一目的在于提供一种无线设备被动定位系统，包括：
26.智能灯具，数量为多个，用于将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播，所述定位标签的信号信息至少包括定位标签的唯一识别号及信号强度；
27.定位网关，数量为多个且每个所述定位网关分别对应一至多个智能灯具，所述定位主机用于根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标。以及将定位标签的初步坐标、定位网关与定位标签的信号强度信息上传至定位主机；
28.定位主机，与定位网关无线通讯，用于选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果。
29.本发明实施例的另一目的在于提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述基于无线设备被动定位方法的步骤。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用被动定位模式，选择支持蓝牙功能的定位标签作为定位终端，避免了定位终端本身需要大量运算的问题，使得定位终端无需充电和更换电池即可保证若干年的续航。而且本发明巧妙的利用了蓝牙照明灯具作为辅助定位的基站，极大地减少了定位网关的部署密度，降低了施工难度与成本，同时密度极高的蓝牙照明灯具保证了任意位置的定位标签都具有较高的定位精度；采用分布式的定位计算模式，由定位网关各自计算覆盖范围内的定位标签，再汇总至定位主机中最终决策坐标，有效降低了定位主机的计算压力。
附图说明
31.图1为一种无线设备被动定位方法的硬件架构图。
32.图2为智能灯具将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播的流程图。
33.图3为定位网关计算得到定位标签的初步坐标的流程图。
34.图4为定位主机得到最终定位结果的流程图。
35.图5为一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
36.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
37.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
38.如图1所示，为本发明一个实施例提供的一种无线设备被动定位方法的硬件架构图，所述方法包括以下步骤：
39.s100，智能灯具将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播，所述定位标签的信号信息至少包括定位标签的唯一识别号及信号强度；
40.s200，定位网关根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标；
41.s300，定位网关将定位标签的初步坐标、定位网关与定位标签的信号强度信息上传至定位主机；
42.s400，定位主机选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果。
43.本发明实施例中所指智能灯具，为支持无线蓝牙功能的灯具，作为优选的，还可以支持智能在线调光、物联网等功能，定位网关实质为蓝牙网关，定位主机亦可以为智慧照明云平台，所述的定位标签支持蓝牙功能。
44.本发明实施例在实际应用时，定位标签会周期性的广播自身信息，然后智能灯具会接收到这个广播信息并向外传播或转发，定位网关接收到上述消息后，会根据多点定位算法算法，计算出定位标签的初步坐标，由于定位主机可能会接收到多个定位网关发送的初步坐标信息，因此会在定位主机内对初步坐标进行筛选，本发明实施例中，定位主机选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果。
45.作为优选的，所述定位网关的数量为多个，每个所述定位网关分别对应一至多个智能灯具，所述定位标签的唯一识别号为定位标签的mac地址，当然也可以为其他可用于识别定位标签的条码号、序列标签等，本发明实施例在此不进行具体的限定。
46.本发明实施例采用被动定位模式，选择支持蓝牙功能的定位标签作为定位终端，避免了定位终端本身需要大量运算的问题，使得定位终端无需充电和更换电池即可保证若干年的续航。而且本发明巧妙的利用了蓝牙照明灯具作为辅助定位的基站，极大地减少了定位网关的部署密度，降低了施工难度与成本，同时密度极高的蓝牙照明灯具保证了任意位置的定位标签都具有较高的定位精度；采用分布式的定位计算模式，由定位网关各自计算覆盖范围内的定位标签，再汇总至定位主机中最终决策坐标，有效降低了定位主机的计
算压力。
47.如图2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述智能灯具将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播，所述定位标签的信号信息至少包括定位标签的唯一识别号及信号强度的步骤，具体包括：
48.s101，智能灯具周期性扫描设定范围内的定位标签，以获取定位标签的唯一识别号及信号强度；
49.s102，对所述信号强度进行滤波处理；
50.s103，智能灯具将所得经过滤波处理的信号强度以及定位标签的唯一识别号向外广播。
51.本发明实施例中，智能灯具周期性扫描周围定位标签的信号，并且经过一定的滤波处理，然后向外广播搜索到的标签mac地址以及滤波后的rssi(信号强度)，由于智能灯具与智能网关实现通信，实际上，智能灯具所广播的内容中也包含有智能灯具的相关信息，该相关信息可以用于辅助定位网关去辨别智能灯具的身份信息。
52.如图3所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述定位网关根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标的步骤，具体包括：
53.s201，扫描智能灯具广播的定位标签的信号信息；
54.s202，判定定位网关本地是否有对应智能灯具的坐标信息；
55.s203，当所述定位网关本地不存在对应智能灯具的坐标信息时，从定位主机中获取对应智能灯具的坐标信息并缓存在本地；
56.s204，根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标。
57.本发明实施例中，智能灯具的坐标信息可以保存在本地或者从定位主机中获取之后再缓存于本地，可以在定位网关内进行坐标的先一步计算，然后在定位主机中进行进一步的运算，这样可以极大的减小定位主机的计算压力。
58.如图4所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述定位主机选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果的步骤，具体包括：
59.s401，接收定位网关上传的定位标签的初步坐标、定位网关与定位标签的信号强度信息；
60.s402，对所述定位网关与定位标签的信号强度信息进行滤波处理；
61.s403，选择信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果并向外输出。
62.本发明实施例中，由于定位主机会持续接收所有定位网关上报的标签坐标以及自身与标签间的信号强度(rssi)，定位网关的数量也不止一个，将信号强度(rssi)经过一定的滤波算法后，定位主机选取与定位标签信号最强的定位网关上报的坐标作为最终定位结果。此处的信号强度(rssi)，是指定位网关与定位标签的信号强度，以其来选择定位网关上报的坐标。
63.如图1所示，本发明实施例还提供了一种无线设备被动定位系统，包括：
64.智能灯具，数量为多个，用于将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播，所述定位标签的信号信息至少包括定位标签的唯一识别号及信号强度；
65.定位网关，数量为多个且每个所述定位网关分别对应一至多个智能灯具，所述定位主机用于根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标。以及将定位标签的初步坐标、定位网关与定位标签的信号强度信息上传至定位主机；
66.定位主机，与定位网关无线通讯，用于选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果。
67.本发明实施例在实际应用时，定位标签会周期性的广播自身信息，然后智能灯具会接收到这个广播信息并向外传播或转发，定位网关接收到上述消息后，会根据多点定位算法算法，计算出定位标签的初步坐标，由于定位主机可能会接收到多个定位网关发送的初步坐标信息，因此会在定位主机内对初步坐标进行筛选，定位主机选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果。
68.本发明实施例中所述定位主机，也可以为智慧照明云平台，其不仅作为定位标签的坐标计算中心，还作为智能灯具的管理平台，其内包括有智慧照明模块、定位决策模块和地图管理模块，其中的智慧照明模块则是对智能灯具管理，例如进行亮度的自动调节等，而定位决策模块则是对坐标进行计算，地图管理模块主要是可以获取智能灯具的位置信息或者坐标信息等。
69.如图5所示，本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行：
70.s100，智能灯具将扫描得到的定位标签的信号信息向外广播，所述定位标签的信号信息至少包括定位标签的唯一识别号及信号强度；
71.s200，定位网关根据得到的定位标签的信号信息和对应智能灯具的坐标计算得到定位标签的初步坐标；
72.s300，定位网关将定位标签的初步坐标、定位网关与定位标签的信号强度信息上传至定位主机；
73.s400，定位主机选择与定位标签信号强度信息最大的定位网关上报的初步坐标作为最终定位结果。
74.应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
75.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计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术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。
76.本领域技术人员在考虑说明书及实施例处的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本技术旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。
77.应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。