一种蓝牙定位的系统及方法与流程

1.本发明涉及蓝牙定位技术领域，尤其涉及一种蓝牙定位的系统及方法。


背景技术：

2.用户进入某陌生的大型室内建筑时，如购物中心、机场、展馆、地下停车场等，由于面积较大室内信号差而且布局复杂，常常会迷路，无法得知自身所处环境位置，通过蓝牙定位方式可使用户获知当前位置，还可进行精确导航。
3.中国专利公开号：cn104144005a，公开了一种蓝牙定位系统，包含：多个预设蓝牙收发机，各该蓝牙收发机包含辨识码以做为辨识之用；一蓝牙收发机标位器，应用该蓝牙收发机的讯号强度成为蓝牙坐标可得到该点实际的地理位置；但是，该方案中未对蓝牙收发机的分布方式进行精确布控，同时，亦未考虑蓝牙收发机自身故障的影响，可见，现有技术中的蓝牙定位方式不够精确。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供一种蓝牙定位的系统及方法，用以克服现有技术中由于未对目标位置进行精确分析校验导致的蓝牙定位效率低的问题。
5.为实现上述目的，一方面，本发明提供一种蓝牙定位的系统，包括，输入模块，用以输入目标区域的区域参数和蓝牙收发机的信号覆盖距离；处理模块，用以根据目标区域的区域形状和蓝牙收发机的信号覆盖距离在输入的目标区域中绘制蓝牙收发机的分布位置，其与所述输入模块连接，在绘制蓝牙收发机的分布位置时，所述处理模块还用以将所述信号覆盖距离作为对角线绘制正方向区域作为分布区域，并将目标区域划分为由若干相连的分布区域组成的网格式矩形分布网络，所述处理模块将网格式矩形分布网络中各分布区域的端点作为蓝牙收发机的分布位置，重合端点作为一个端点使用，并将蓝牙收发机的分布位置绘制于目标区域中；计算模块，用以实时计算进入目标区域的目标个体的位置，其与所述处理模块连接，所述计算模块在所述目标区域内建立平面直角坐标系，并记录各蓝牙收发机位置坐标，当目标个体进入目标区域时，所述计算模块根据蓝牙收发机接收的信号强度计算目标个体的位置坐标；校验模块，用以对计算的目标个体的位置进行校验，其与所述计算模块连接，校验时，所述校验模块还用以绘制目标移动曲线，并根据目标移动曲线的曲线趋势对当前目标位置进行首次校验，并根据下一时刻的目标位置对当前目标位置进行二次校验；标记模块，用以在目标区域中对校验失败时存在风险的蓝牙收发机进行标记，其与所述校验模块连接。
6.进一步地，所述处理模块在对目标区域进行区域划分时，根据目标区域形状采取不同方式进行区域划分，其中，若目标区域形状为矩形，所述处理模块以目标区域的任一边线为起始边排列分布
区域，首先沿起始边边线水平方向排列，沿起始边边线水平方向排满后，沿起始边边线垂直方向继续排列，直至沿起始边边线垂直方向排满，形成目标区域内的网格式矩形分布网络；若目标区域形状为多个相互垂直连接的矩形组成的多边形，所述处理模块以相连矩形的重合边线为界将目标区域划分为多个相连的矩形子区域，并分别在各矩形子区域中排列分布区域，以形成矩形子区域内的网格式矩形分布网络，所述处理模块将各矩形子区域中的网格式矩形分布网络连接在一起，形成目标区域的网格式矩形分布网络。
7.进一步地，所述计算模块在计算目标区域的目标个体位置时，以目标区域的任一端点为坐标原点，以与该端点相连的两边线分别为x轴和y轴，建立平面直角坐标系，并获取各蓝牙收发机的位置坐标，所述计算模块在计算目标个体的位置坐标时，获取目标个体接收到的各蓝牙收发机的信号强度s，并将其与预设信号强度s0进行比对，并根据比对结果判断各蓝牙收发机的位置，其中，当s≥s0时，所述计算模块判断该蓝牙收发机为近距离蓝牙收发机，并记录目标个体附近的近距离蓝牙收发机数量a；当s＜s0时，所述计算模块判断该蓝牙收发机非近距离蓝牙收发机。
8.进一步地，所述计算模块在确定目标个体附近的近距离蓝牙收发机后，根据近距离蓝牙收发机数量a确定目标个体的位置，其中，当a＜3时，所述计算模块获取各近距离蓝牙收发机中信号强度最大的蓝牙收发机的位置坐标，并判定目标个体位于该蓝牙收发机靠近目标区域边缘一侧；当a≥3时，所述计算模块将各近距离蓝牙收发机按照信号强度由大到小进行排列，并获取排列顺序中前三个蓝牙收发机的信号强度及位置坐标，利用三角定位法计算目标个体的位置。
9.进一步地，所述计算模块在确定目标个体的位置后，所述校验模块根据计算当前目标位置时的蓝牙收发机数量a判断是否对当前目标位置进行校验，其中，当a＜3时，所述校验模块根据计算的当前目标位置判断当前目标位置是否在网格式矩形分布网络内，若当前目标位置在网格式矩形分布网络内，所述校验模块判定需对当前目标位置进行校验，若当前目标位置不在网格式矩形分布网络内，所述校验模块判定无需对当前目标位置进行校验；当a≥3时，所述校验模块判定无需对当前目标位置进行校验。
10.进一步地，所述校验模块在进行校验时，获取目标个体在目标区域中的历史位置并根据历史位置绘制目标移动曲线，并根据目标移动曲线的曲线趋势对计算的当前目标位置进行首次校验，其中，当计算的目标位置与曲线趋势不同时，所述校验模块根据下一时刻的目标位置对当前目标位置进行二次校验；当计算的目标位置与曲线趋势相同时，所述校验模块判定目标位置计算准确。
11.进一步地，所述校验模块在对当前目标位置进行二次校验时，所述校验模块将下一时刻计算的目标位置与目标移动曲线的曲线趋势进行比对，并根据比对结果对当前目标位置进行二次校验，其中，若下一时刻的目标位置与曲线趋势相同，所述校验模块判定当前目标位置校验失败，并以下一时刻的目标位置继续绘制目标移动曲线；
若下一时刻的目标位置与曲线趋势不相同，所述校验模块判定当前目标位置计算准确。
12.进一步地，所述标记模块在进行标记时，获取校验失败的目标位置所处的分布区域，并将校验失败时的各近距离蓝牙收发机坐标与该分布区域的四个端点坐标进行匹配，所述标记模块将未匹配到相同坐标的端点处的蓝牙收发机进行标记，并提示标记的蓝牙收发机存在故障风险需及时检修。
13.进一步地，所述区域参数包括区域形状和区域尺寸。
14.另一方面，本发明还提供一种蓝牙定位的方法，包括，步骤s1，获取目标区域的区域参数和蓝牙收发机的信号覆盖距离；步骤s2，确定蓝牙收发机的分布位置，并按照分布位置在目标区域中进行蓝牙收发机布控；步骤s3，计算目标区域中目标个体的实时位置；步骤s4，对计算的目标个体的位置进行校验；步骤s5，在校验失败时对存在风险的蓝牙收发机进行标记。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果在于，所述处理模块通过对目标区域进行区域划分，可对不同形状目标区域进行精确划分，以形成网格式矩形分布网络，从而精确设置蓝牙收发机的分布位置，以提高对目标个体的蓝牙定位精度和效率，在进行区域划分时，所述处理模块首先根据信号覆盖距离确定分布区域，再讲分布区域再目标区域中进行排列，从而形成网格式矩形分布网络，再将网格式矩形分布网络中分布区域端点作为蓝牙收发机的分布位置，以保证分布区域的任意端点处的蓝牙收发机的信号均能覆盖该分布区域，从而当目标个体进入分布区域内时，即可通过三角定位法精确计算目标个体位置，从而提高对目标个体的蓝牙定位精度和效率。
16.尤其，所述计算模块在计算目标个体位置时，通过获取各蓝牙收发机位置坐标以便于确定目标个体位置，并根据目标个体接收的蓝牙信号强度确定近距离蓝牙收发机数量，将信号强度大于预设值的蓝牙收发机作为近距离蓝牙收发机，通过确定近距离蓝牙收发机数量以采取不同方式获取目标个体位置，从而提高对目标个体进行蓝牙定位的精度，当近距离蓝牙收发机数量小于3时，则判定目标个体处于目标区域边缘位置，目标在网格式矩形分布网络以外，此时将目标个体位置判定为在信号强度最大的蓝牙收发机的边缘处，若近距离蓝牙收发机数量在3以上，则判定目标在网格式矩形分布网络以内，并根据信号强度最大的三个蓝牙收发机坐标计算目标个体位置，通过对目标个体位置采取不同方式获取，可有效保证获取目标个体位置的精确度，进一步提高对目标个体蓝牙定位的精度。
17.尤其，所述校验模块在进行校验时，根据蓝牙收发机数量a判断是否进行校验，若在3以上则通过三角定位法计算的目标位置足够精确无需进行校正，若小于3且目标个体在网格式矩形分布网络内，则证明目标个体所处的分布区域的端点处存在有故障风险的蓝牙收发机，通过校验有效提高了对目标个体位置确定的准确度，从而提高对目标个体的蓝牙定位效率。
18.尤其，所述校验模块在进行首次校验时，通过绘制目标移动曲线进行校验，通过校验以提高对目标个体的蓝牙定位精度，若计算的目标位置与曲线趋势不同，则根据下一时刻位置进行二次校验，以提高校验准确度，若计算的目标位置与曲线趋势相同，则判定目标
位置计算准确，所述校验模块通过对目标位置进行校验，进一步提高了对目标个体蓝牙定位的精度。
19.尤其，所述校验模块在进行二次校验时，根据下一时刻的目标个体的位置进行校验，通过校验以提高目标位置确定的精确度，若下一时刻的目标位置与曲线趋势相同，则判定校验失败，反之校验成功，同时，通过所述标记模块对校验失败时存在故障风险的蓝牙收发机进行标记，以提醒用户及时进行检修，从而进一步提高对目标个体的蓝牙定位精度及效率。
附图说明
20.图1为本实施例蓝牙定位的方法的流程示意图；图2为本实施例蓝牙定位的系统的结构示意图；图3为本实施例对矩形目标区域划分的应用场景示意图；图4为本实施例对矩形组成的目标区域划分的应用场景示意图；图5为本实施例对矩形组成的目标区域划分的应用场景示意图。
具体实施方式
21.为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
22.下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
23.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.请参阅图1所示，其为本实施例蓝牙定位的方法的流程示意图，所述方法包括，步骤s1，获取目标区域的区域参数和蓝牙收发机的信号覆盖距离；步骤s2，确定蓝牙收发机的分布位置，并按照分布位置在目标区域中进行蓝牙收发机布控；步骤s3，计算目标区域中目标个体的实时位置；步骤s4，对计算的目标个体的位置进行校验；步骤s5，在校验失败时对存在风险的蓝牙收发机进行标记。
25.请参阅图2所示，其为本实施例蓝牙定位的系统的结构示意图，所述系统包括，输入模块，用以输入目标区域的区域参数和蓝牙收发机的信号覆盖距离，所述区域参数包括区域形状和区域尺寸；处理模块，用以根据目标区域的区域形状和蓝牙收发机的信号覆盖距离在输入的目标区域中绘制蓝牙收发机的分布位置，其与所述输入模块连接，在绘制蓝牙收发机的分布位置时，所述处理模块还用以将所述信号覆盖距离作为对角线绘制正方向区域作为分布区域，并将目标区域划分为由若干相连的分布区域组成的网格式矩形分布网络，所述处理
模块将网格式矩形分布网络中各分布区域的端点作为蓝牙收发机的分布位置，重合端点作为一个端点使用，并将蓝牙收发机的分布位置绘制于目标区域中；计算模块，用以实时计算进入目标区域的目标个体的位置，其与所述处理模块连接，所述计算模块在所述目标区域内建立平面直角坐标系，并记录各蓝牙收发机位置坐标，当目标个体进入目标区域时，所述计算模块根据蓝牙收发机接收的信号强度计算目标个体的位置坐标；校验模块，用以对计算的目标个体的位置进行校验，其与所述计算模块连接，校验时，所述校验模块还用以绘制目标移动曲线，并根据目标移动曲线的曲线趋势对当前目标位置进行首次校验，并根据下一时刻的目标位置对当前目标位置进行二次校验；标记模块，用以在目标区域中对校验失败时存在风险的蓝牙收发机进行标记，其与所述校验模块连接。
26.具体而言，本实施例所述系统应用于云端中，通过获取目标区域的区域形状及蓝牙收发机的信号覆盖距离在目标区域中绘制蓝牙收发机的分布位置，从而使用户根据绘制的分布位置在地下停车场等目标区域中进行蓝牙收发机布控，且通常地下停车场等区域实际形状也为规则矩形或矩形组合的形状等，本实施例通过对输入的目标区域进行划分并绘制网格式矩形分布网络，可有效提高对目标区域的蓝牙收发机布控效率，从而提高对目标个体的蓝牙定位精度，且本实施例在计算出目标个体的位置后，还对目标位置进行校验，以进一步提高对目标个体的定位精度，且，当校验失败后，本实施例还对存在风险的蓝牙收发机进行标记，以使用户及时进行检修，以进一步提高对目标个体的定位精度。可以理解的是，本实施例未对输入目标区域形状的方式做具体限定，可以由用户进行绘制，也可由用户上传目标区域形状图像等方式，本领域技术人员可自由设置，只需满足目标区域形状输入即可。
27.请参阅图3-5所示，其为本实施例中对不同目标区域划分的应用场景示意图，本实施例中以目标区域为矩形或矩形组成的形状为例进行区域划分，可以理解的是，当目标区域为非矩形区域时，本领域技术人员可在目标区域中画出内切矩形或外切矩形，在内切矩形或外切矩形中进行分布区域排列，从而实现对目标区域的蓝牙收发机布设。
28.具体而言，所述处理模块在对目标区域进行区域划分时，根据目标区域形状采取不同方式进行区域划分，其中，若目标区域形状为矩形，所述处理模块以目标区域的任一边线为起始边排列分布区域，首先沿起始边边线水平方向排列，沿起始边边线水平方向排满后，沿起始边边线垂直方向继续排列，直至沿起始边边线垂直方向排满，形成目标区域内的网格式矩形分布网络；若目标区域形状为多个相互垂直连接的矩形组成的多边形，所述处理模块以相连矩形的重合边线为界将目标区域划分为多个相连的矩形子区域，并分别在各矩形子区域中排列分布区域，以形成矩形子区域内的网格式矩形分布网络，所述处理模块将各矩形子区域中的网格式矩形分布网络连接在一起，形成目标区域的网格式矩形分布网络。
29.具体而言，本实施例所述处理模块通过对目标区域进行区域划分，可对不同形状目标区域进行精确划分，以形成网格式矩形分布网络，从而精确设置蓝牙收发机的分布位置，以提高对目标个体的蓝牙定位精度和效率，在进行区域划分时，所述处理模块首先根据信号覆盖距离确定分布区域，再讲分布区域再目标区域中进行排列，从而形成网格式矩形
分布网络，再将网格式矩形分布网络中分布区域端点作为蓝牙收发机的分布位置，以保证分布区域的任意端点处的蓝牙收发机的信号均能覆盖该分布区域，从而当目标个体进入分布区域内时，即可通过三角定位法精确计算目标个体位置，从而提高对目标个体的蓝牙定位精度和效率。
30.具体而言，所述计算模块在计算目标区域的目标个体位置时，以目标区域的任一端点为坐标原点，以与该端点相连的两边线分别为x轴和y轴，建立平面直角坐标系，并获取各蓝牙收发机的位置坐标，所述计算模块在计算目标个体的位置坐标时，获取目标个体接收到的各蓝牙收发机的信号强度s，并将其与预设信号强度s0进行比对，并根据比对结果判断各蓝牙收发机的位置，其中，当s≥s0时，所述计算模块判断该蓝牙收发机为近距离蓝牙收发机，并记录目标个体附近的近距离蓝牙收发机数量a；当s＜s0时，所述计算模块判断该蓝牙收发机非近距离蓝牙收发机。
31.具体而言，所述计算模块在确定目标个体附近的近距离蓝牙收发机后，根据近距离蓝牙收发机数量a确定目标个体的位置，其中，当a＜3时，所述计算模块获取各近距离蓝牙收发机中信号强度最大的蓝牙收发机的位置坐标，并判定目标个体位于该蓝牙收发机靠近目标区域边缘一侧；当a≥3时，所述计算模块将各近距离蓝牙收发机按照信号强度由大到小进行排列，并获取排列顺序中前三个蓝牙收发机的信号强度及位置坐标，利用三角定位法计算目标个体的位置。
32.具体而言，本实施例中所述计算模块在计算目标个体位置时，通过获取各蓝牙收发机位置坐标以便于确定目标个体位置，并根据目标个体接收的蓝牙信号强度确定近距离蓝牙收发机数量，将信号强度大于预设值的蓝牙收发机作为近距离蓝牙收发机，通过确定近距离蓝牙收发机数量以采取不同方式获取目标个体位置，从而提高对目标个体进行蓝牙定位的精度，当近距离蓝牙收发机数量小于3时，则判定目标个体处于目标区域边缘位置，目标在网格式矩形分布网络以外，此时将目标个体位置判定为在信号强度最大的蓝牙收发机的边缘处，若近距离蓝牙收发机数量在3以上，则判定目标在网格式矩形分布网络以内，并根据信号强度最大的三个蓝牙收发机坐标计算目标个体位置，通过对目标个体位置采取不同方式获取，可有效保证获取目标个体位置的精确度，进一步提高对目标个体蓝牙定位的精度。可以理解的是，本实施例未对预设信号强度s0做具体限定，最佳实施方式为，使预设信号强度s0大于覆盖距离最远位置处的信号强度，且应保证当目标个体处于分布区域中时，近距离蓝牙收发机的数量为3或4，以此设置预设信号强度s0值，可有效保证对目标个体蓝牙定位的精确度。
33.具体而言，所述计算模块在确定目标个体的位置后，所述校验模块根据计算当前目标位置时的蓝牙收发机数量a判断是否对当前目标位置进行校验，其中，当a＜3时，所述校验模块根据计算的当前目标位置判断当前目标位置是否在网格式矩形分布网络内，若当前目标位置在网格式矩形分布网络内，所述校验模块判定需对当前目标位置进行校验，若当前目标位置不在网格式矩形分布网络内，所述校验模块判定无需对当前目标位置进行校验；当a≥3时，所述校验模块判定无需对当前目标位置进行校验。
34.具体而言，本实施例中所述校验模块在进行校验时，根据蓝牙收发机数量a判断是否进行校验，若在3以上则通过三角定位法计算的目标位置足够精确无需进行校正，若小于3且目标个体在网格式矩形分布网络内，则证明目标个体所处的分布区域的端点处存在有故障风险的蓝牙收发机，通过校验有效提高了对目标个体位置确定的准确度，从而提高对目标个体的蓝牙定位效率。
35.具体而言，所述校验模块在进行校验时，获取目标个体在目标区域中的历史位置并根据历史位置绘制目标移动曲线，并根据目标移动曲线的曲线趋势对计算的当前目标位置进行首次校验，其中，当计算的目标位置与曲线趋势不同时，所述校验模块根据下一时刻的目标位置对当前目标位置进行二次校验；当计算的目标位置与曲线趋势相同时，所述校验模块判定目标位置计算准确。
36.具体而言，本实施例中所述校验模块在进行首次校验时，通过绘制目标移动曲线进行校验，通过校验以提高对目标个体的蓝牙定位精度，若计算的目标位置与曲线趋势不同，则根据下一时刻位置进行二次校验，以提高校验准确度，若计算的目标位置与曲线趋势相同，则判定目标位置计算准确，所述校验模块通过对目标位置进行校验，进一步提高了对目标个体蓝牙定位的精度。可以理解的是，本实施例中在绘制目标移动曲线时，未对定位间隔进行具体限定，本领域技术人员可自由设置，如每隔1秒或2秒或3秒定位一次等。
37.具体而言，所述校验模块在对当前目标位置进行二次校验时，所述校验模块将下一时刻计算的目标位置与目标移动曲线的曲线趋势进行比对，并根据比对结果对当前目标位置进行二次校验，其中，若下一时刻的目标位置与曲线趋势相同，所述校验模块判定当前目标位置校验失败，并以下一时刻的目标位置继续绘制目标移动曲线；若下一时刻的目标位置与曲线趋势不相同，所述校验模块判定当前目标位置计算准确。
38.具体而言，所述标记模块在进行标记时，获取校验失败的目标位置所处的分布区域，并将校验失败时的各近距离蓝牙收发机坐标与该分布区域的四个端点坐标进行匹配，所述标记模块将未匹配到相同坐标的端点处的蓝牙收发机进行标记，并提示标记的蓝牙收发机存在故障风险需及时检修。
39.具体而言，本实施例中所述校验模块在进行二次校验时，根据下一时刻的目标个体的位置进行校验，通过校验以提高目标位置确定的精确度，若下一时刻的目标位置与曲线趋势相同，则判定校验失败，反之校验成功，同时，通过所述标记模块对校验失败时存在故障风险的蓝牙收发机进行标记，以提醒用户及时进行检修，从而进一步提高对目标个体的蓝牙定位精度及效率。
40.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。