一种基于蓝牙的手机室内定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种基于蓝牙的手机室内定位方法。
【背景技术】
[0002] 随着城市的快速发展，大型地下停车场、购物中屯、等大型建筑物不断涌现。在上述 的室内环境中，人们希望能够快速的确定自己所在的位置，W及找到自己想去的目的地。 GPS和北斗等卫星定位系统是目前应用最广的定位技术，具有精度高、覆盖范围广、用户接 入量大等技术优势。但其成本和功耗都比较高，无法适用于有低成本、低功耗要求的无线定 位应用，况且卫星信号无法穿透障碍物，因此，卫星定位系统无法适用于封闭的室内定位应 用中。
[0003] 为了解决室内的定位问题，人们提出了许多基于各种无线技术的室内定位技术， 包括WiFi、红外、超宽带、Zigbee和蓝牙等。运些定位机制大致可W分为两类:基于测距的定 位机制和基于射频指纹的定位机制。但由于室内环境的复杂多样，现有的无线定位系统大 都存在精度不高和定位成本过高等问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于蓝牙的手机室内定位方法，简化了定 位机制，具有简单易行的技术优势。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:一种基于蓝牙的手机室内定位方法， 其特征在于包括W下步骤： 步骤S1:对整个定位区域进行分区，每一分区对应一分区ID; 步骤S2:在每个分区中屯、放置一蓝牙信标节点，调整蓝牙信标节点的最大发射功率W 确保该蓝牙信标节点在本分区内的信号强度不低于其他分区的蓝牙信标节点的本分区内 的信号强度，控制所述蓝牙信标节点周期性发射信标信号； 步骤S3:待定位手机通过接收信标信号，并W信号最强的信标信号对应的蓝牙信标节 点所在的分区作为待定位手机所在的区域;在此基础上，引入W下两个机制进一步提高定 位精度：（0通过手机接收到的信标信号强度估算待定位手机到对应的蓝牙信标节点的大 致距离；（2)结合待定位手机接收到的其他分区的信标信号，判断待定位手机在对应分区中 的方位。
[0006] 进一步的，所述步骤S1中采用四叉树的递归算法对整个定位区域进行分区。
[0007] 进一步的，所述信标信号携带两个信息，即：分区ID与信号强度等级。
[000引进一步的，所述步骤S3中判断定位手机在对应分区中的方位的具体方法为:取待 定位手机接收到信号最强的两个蓝牙信标节点作为参照，则所述待定位手机位于两个蓝牙 信标节点的连接线上。
[0009]本发明与现有技术相比具有W下有益效果:本发明采用蓝牙信标节点的部署简化 了定位机制，具有简单易行的技术优势，且蓝牙本身具有低成本、低功耗、低延迟的优点，现 有的智能手机大都已内置蓝牙功能，易于规模化推广。
【附图说明】
[0010] 图1是本发明步骤流程图。
[0011] 图2是本发明定位区域分区示意图。
[0012] 图3是本发明分区ID示意图。
[0013] 图4是本发明信标信号强度调整示意图。
[0014] 图5是本发明精度提高原理示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
[0016] 请参照图1，本实施例提供一种基于蓝牙的手机室内定位方法，其特征在于包括W 下步骤： 步骤S1:定位区域的分区： 根据实际应用场景的需求，采用四叉树的递归算法对整个定位区域进行分区，最红的 分区将作为定位单位，因此，每一分区都唯一对应一个分区ID，分区算法的伪代码如下：
如图2所示为本发明的定位区域分区示意图，作为分区算法的实施例说明。假设该整个 定位区域为某商场，首先将商场划分为4个较大的区域：图书区、服装区、数码区和家居区； 根据需求，可W进一步把服装区划分为男装区、女装区、内衣区和配饰区，最终整个定位区 域构成一个四叉树结构图，各个分区的划分结果及分区示意请结合图2和图3,如：图书区的 分区ID为ID1、男装区的分区ID为ID2、女装区的分区ID为ID3、内衣区的分区ID为ID4、配饰 区的分区ID为ID5等等。
[0017]步骤S2:蓝牙信标节点的安装与设置： 首先，在每个分区中屯、放置一蓝牙信标节点。然后，调整每个蓝牙信标节点的最大发射 功率W确保该蓝牙信标节点在本分区内的信号强度不低于其他分区的蓝牙信标节点的本 分区内的信号强度，例如:在图书区内，待定位手机接收到图书区中屯、放置的蓝牙信标节点 的信号强度要大于等于待定位手机接收到其他分区中屯、放置的蓝牙信标节点的信号强度。 在此基础上，控制所述蓝牙信标节点周期性发射信标信号。信标强度的设置方法如图4所 示:信号强度每高一个等级，其覆盖半径就大致增加3米。而每个分区内的信号等级数量则 由该分区的大小所决定，并确保最大等级的信号必须覆盖整个分区，例如，边长为8米的分 区，则需要发送两个等级的信号，每个信标信号必须携带两个信息：分区ID与信号强度等 级。
[001引步骤S3:手机定位： 首先，手机内预置整个定位分区的分区结构信息，待定位手机通过接收信标信号，并W 信号最强的信标信号对应的蓝牙信标节点所在的分区作为待定位手机所在的区域，如图5 所示，待定位手机接收到的信号最强的信标信号对应的蓝牙信标节点所在的分区为区域3， 则将待定位手机定位到区域3;在此基础上，引入W下两个机制进一步提高定位精度:（1)通 过手机接收到的信标信号强度估算待定位手机到对应的蓝牙信标节点的大致距离，如图5 所示，分区内的蓝牙信标节点周期性地发送不同强度的信号，假设待定位手机能够接收到 强度为等级4的信号，而接收不到等级3的信号，说明待定位手机处于等级3与等级4两个圈 所谓成的区域内，通过运种方法，可W大致确定待定位手机离区域3中屯、的距离为9-12米之 间；（2)结合待定位手机接收到的其他分区的信标信号，判断待定位手机在对应分区中的方 位，具体如下，请继续参照图5:待定位手机接收到信号最强的信标信号对应的蓝牙信标节 点分别为信标2和信标3,则可大致确定，待定位手机在由信标2和信标3连线所组成的直线a 的方向，结合(1)确定的待定位手机离区域3中屯、的信标3的距离在9-12米之间，可确定待定 位手机在图5中阴影所在的那块小区域内，大大提高了定位精度。
[0019] W上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与 修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1. 一种基于蓝牙的手机室内定位方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤S1:对整个定位区域进行分区，每一分区对应一分区ID; 步骤S2:在每个分区中心放置一蓝牙信标节点，调整蓝牙信标节点的最大发射功率以 确保该蓝牙信标节点在本分区内的信号强度不低于其他分区的蓝牙信标节点的本分区内 的信号强度，控制所述蓝牙信标节点周期性发射信标信号； 步骤S3:待定位手机通过接收信标信号，并以信号最强的信标信号对应的蓝牙信标节 点所在的分区作为待定位手机所在的区域;在此基础上，引入以下两个机制进一步提高定 位精度：（1)通过手机接收到的信标信号强度估算待定位手机到对应的蓝牙信标节点的大 致距离；（2)结合待定位手机接收到的其他分区的信标信号，判断待定位手机在对应分区中 的方位。2. 根据权利要求1所述的基于蓝牙的手机室内定位方法，其特征在于:所述步骤S1中采 用四叉树的递归算法对整个定位区域进行分区。3. 根据权利要求1所述的基于蓝牙的手机室内定位方法，其特征在于:所述信标信号携 带两个信息，即：分区ID与信号强度等级。4. 根据权利要求1所述的基于蓝牙的手机室内定位方法，其特征在于:所述步骤S3中判 断定位手机在对应分区中的方位的具体方法为:取待定位手机接收到信号最强的两个蓝牙 信标节点作为参照，则所述待定位手机位于两个蓝牙信标节点的连接线上。
【专利摘要】本发明涉及一种基于蓝牙的手机室内定位方法，包括以下步骤：对整个定位区域进行分区，每一分区对应一分区ID；在每个分区中心放置一蓝牙信标节点，调整蓝牙信标节点的最大发射功率并控制所述蓝牙信标节点周期性发射信标信号；待定位手机通过接收信标信号，并以信号最强的信标信号对应的蓝牙信标节点所在的分区作为待定位手机所在的区域；引入以下两个机制进一步提高定位精度：通过手机接收到的信标信号强度估算待定位手机到对应的蓝牙信标节点的大致距离；结合待定位手机接收到的其他分区的信标信号，判断待定位手机在对应分区中的方位。本发明简化了定位机制，具有简单易行的技术优势。
【IPC分类】H04W4/00, H04W4/02
【公开号】CN105491512
【申请号】CN201610030331
【发明人】叶阿勇
【申请人】福建师范大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月18日