防丢器系统及基于该系统的距离计算方法
【专利摘要】本发明提供一种防丢器系统及基于该系统的距离计算方法，这种防丢器系统中具有Wi?Fi模块，与其他具有Wi?Fi模块的终端基于云服务下构成一种高精度的防丢系统，特点在于这种防丢器设备组成简单，且此防丢系统只需利用环境中海量存在的Wi?Fi基站的信号资源就可以完成高精度的终端间距离测量工作，无需借助卫星或者地图。
【专利说明】
防丢器系统及基于该系统的距离计算方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种防丢器系统及基于该系统的距离计算方法，尤其设及一种包含云 服务的防丢器及其方法，属于定位信息技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，人们生活水平得到很大提升，节奏也变得越来越快，从而遗失东 西的现象经常在身边发生，甚至丢失儿童和老人，针对运些现象，防丢器产品应运而生。
[0003] 目前防丢器方案主要通过防丢器与移动终端间通过蓝牙等方式相互连接，在报警 模式下，防丢器端通过GI^定位、Wi-Fi定位等方式将位置信息报告给移动端，用户在移动端 查看。类似此种方案存在的主要不足结合现有文献分别介绍：
[0004] 如文献CN105185056A(发明名称:一种基于定位模块的防丢器，申请日：20150803, 公布日：20151223)是将移动端和防丢器端分为主从设备，主从设备基于蓝牙4.0模块进行 无线通讯，当两者距离超过通讯范围时，启动报警模式，并且通过结合GPS定位、Wi-Fi定位 及GSM定位的综合定位方法进行定位，然后将主从设备移动至两者重新建立连接时，主设备 通过其寻物模块寻找从设备。针对运篇文献，主要不足是主从设备通过蓝牙连接，当两者超 过蓝牙通讯范围会出现失联的情况，即使从设备进行定位，主设备也无法查看，需要通过人 工的"尝试性"移动将主设备移动到从设备的通讯范围内，才能通过其定位和寻物模块找到 物品，运种方式明显效率很低，且成功率不高。
[0005] 如文献CN203982554U(发明名称：一种无线防丢器，申请日：20140401,公布日： 20141203)是提供两个结构相同的防丢装置，每个防丢装置都具有无线收发模块，两个防丢 装置之间的无线收发装置互相匹配通讯，通过通讯信号的强度来反应物品与用户之间的距 离W及控制报警方式，用户通过走动，根据报警方式来大致判断丢失物品的距离和方位。针 对运篇文献，主要不足是没有提供一个有效的定位方法，一方面，如果两个防丢器距离超过 通讯范围，也会出现失联的情况，从而无法找到丢失物品，另一方面，根据用户的走动引起 的通讯强度改变来判断丢失物品距离和方位要求环境中运种无线信号非常稳定，噪声干扰 很低，即使如此，定位的误差也很大，多数情况下，实用价值不高。
[0006] 如文献CN102523555A(发明名称：一种基于移动定位技术的防丢设备，申请日： 20111128，公布日：20120627)公布的防丢设备包括子机和手机，子机通过GPS模块进行实时 定位，并且通过GPRS无线传输模块将数据发送到GPRS网络，手机通过内载软件，从GPRS网上 下载子机发送的位置信息，从而完成防丢定位过程。针对运篇文献，主要不足是定位方法不 好，民用GPS无法在室内定位，在室外的精度也一般，约10m，对于室内导航的要求（Im左右） 则无法使用。
[0007] 基于上述现有技术存在的问题，提供一种定位精确的防丢设备及其精确定位的方 法，成为了一项迫切的市场需求。
【发明内容】
[0008] 目前，无线城市理念的不断推进使得各城市Wi-Fi覆盖面积日趋扩大，国际上主要 大都市如纽约、东京等覆盖比例甚至超过90%。国内多个城市也提出建设无线城市的口号。 如北京自2007年加速建设无线环境W来，目前主干道上均被覆盖，加上道路周边私人无线 网络，一般有人员流动的地点也能够采集到Wi-Fi无线信号。尤其在在大型公共场合，都能 探测到足够丰富的Wi-Fi信号。运种日渐全覆盖的Wi-Fi信号场就为定位提供了一种新型的 手段。
[0009] 本发明不需要终端之间相互连接，仅仅需要两个定位的终端具有Wi-Fi扫描能力 (一般Wi-Fi模块都具备），终端将采集的Wi-Fi信息上传到云端，用户从云端下载处理过的 距离信息，因此不会出现设备之间失联的情况，而且本发明使用Wi-Fi技术实现终端间（包 括防丢器、移动终端等)相对距离估计，不需要卫星和地图资源，具有设备简单，成本较低， 测距精确等优势。解决了上述现有技术中存在的技术问题。具体而言，本发明提供了 W下的 技术方案：
[0010] 本发明首先提供了一种防丢器系统，所述系统包括至少一个防丢器端，至少一个 移动终端W及云端服务器;所述的Wi-Fi AP可W是各种能够提供Wi-Fi信号的设备或装置， 例如商家的无线网络、通信基站、手机热点无线网络等等；
[0011] 所述防丢器端包括:Wi-Fi模块、GSM无线传输模块、控制模块和电源模块；
[0012] 所述Wi-Fi模块用于扫描环境中的Wi-Fi信息，所述Wi-Fi信息至少包括:所有扫描 到的Wi-Fi AP集合及其信号强度集合;所述Wi-Fi信息通过所述GSM无线传输模块存储至云 端服务器；
[0013] 所述控制模块用于控制电源模块，W及设置所有扫描到的Wi-Fi模块扫描信号的 频率。
[0014] 优选地，所述移动终端扫描周围环境中的Wi-Fi信息，并将所述Wi-Fi信息存储至 云端服务器;所述Wi-Fi信息至少包括:所有扫描到的Wi-Fi AP集合及其信号强度集合。当 然，该Wi-Fi信息也可W再添加其他的信息集合，例如信号源的类型、信号变化等等，可W根 据具体的判断要求和判断精度，添加类似的Wi-Fi信息。
[0015] 优选地，为了能够更加精确地确定距离，并且确保在终端存在移动的情况下的实 时更新，本发明中，存储至云端服务器的各所述Wi-Fi信息，W各自的上传时间作为时间标 尺。
[0016] 优选地，当所述云端服务器接收距离估计请求时，且所述防丢器端的时间标尺与 所述移动终端的时间标尺的差满足阔值要求时，则进行距离计算，并将计算结果传输至所 述移动终端。
[0017] 优选地，所述云端服务器还包含时间标尺窗口单元，用于设定时间标尺的差的阔 值；W及当所述时间标尺的差小于或等于该阔值时，进行所述防丢器端与所述移动终端的 距离计算；当所述时间标尺的差大于该阔值时，则不进行距离计算。该阔值的设定可W根据 精度要求或者计算频率等需要而更改。
[0018] 优选地，所述云端服务器还包含距离计算单元，用于在一连通区域中，依据防丢器 端及移动终端上传的所述Wi-Fi信息，计算丢器端和移动终端之间的距离；
[0019] 所述连通区域，是指在一信号场区域内，任意两观察点A和B，总可W找到一系列的 观察点，使得相邻的观察点进行Wi-F巧描的AP集合总是存在交集，即存在一些AP在相邻的 两个观察点都能被扫描到。
[0020] 优选地，所述电源模块分别与所述Wi-Fi模块、控制模块、GSM无线传输模块电性连 接;所述控制模块中分别与Wi-Fi模块、GSM无线传输模块之间进行数据与控制信息的交互 传输;所述控制模块分别与Wi-Fi模块、GSM无线传输模块电性连接。
[0021] 优选地，所述Wi-Fi模块、GSM无线传输模块分别包含有天线模块，用于接收及传输 数据。
[0022] 优选地，所述控制模块、Wi-Fi模块、GSM无线传输模块共用接地端。
[0023] 在另一个方面，本发明还提供了一种基于防丢器系统距离计算方法，该系统包括 至少一个防丢器端，至少一个移动终端，W及云端服务器，所述方法包括W下步骤：
[0024] 步骤1、收集环境中的AP集合{APm及AP之间的邻居关系{APu}，储存于所述云端 服务器；
[0025] 步骤2、所述防丢器端及所述移动终端扫描周围环境的Wi-Fi信息，上传至云端服 务器存储，W各自上传的Wi-Fi信息的上传时间作为时间标尺；
[0026] 步骤3、所述云端服务器接收到终端距离估计请求，当所述防丢器端的时间标尺与 所述移动终端的时间标尺的差满足阔值要求时，进行距离计算；
[0027] 步骤4、所述云端服务器将距离计算结果传输至所述移动终端。
[0028] 优选地，所述步骤1中的收集的环境为一个连通区域，所述连通区域，是指在一信 号场区域内，任意两观察点A和B，总可W找到一系列的观察点，使得相邻的观察点进行Wi? Fi 扫描的 AP 集合总是存在交集，即存在一些 AP 在相邻的两个观察点都能被扫描到。
[0029] 优选地，所述步骤1中的收集环境中的AP集合{AP}W及AP之间的邻居关系{APij}， 通过人工采集或者用户众包采集的方式获取。
[0030] 优选地，所述步骤2中的Wi-Fi信息，包括所有扫描到的Wi-Fi AP集合及其信号强 度集合。
[0031] 优选地，所述步骤3中进一步包含：
[0032] 3-1、所述云端服务器接收距离估计请求；
[0033] 3-2、W-预设的时间标尺差阔值TO为窗口，对所述防丢器端上传的时间标尺TAW 及所述移动终端上传的时间标尺TB进行扫描;更为优选地，该TO的设定可W根据精度要求 或者计算频率等需要而更改。
[0034] 3-3、若TA与TB的差值小于或等于T0,则进行距离计算;若TA与TB的差值大于ΤΟ,βυ 不进行距离计算。
[0035] 优选地，所述步骤3中的距离计算，可W根据经验值，依据已收集及上传的Wi-Fi信 息进行判断，建立起一判断函数，并依据该判断函数W及防丢器端和移动终端上传的信息， 进行距离计算。该距离计算方法可W是多种多样的，更为优选地，可W采用如下的几种算 法：
[0036] 更为优选地，所述步骤3中的距离计算，采用W下方式：
[0037] 设所述防丢器端及所述移动终端扫描获得的AP集合分别为{ap}A和{ap}B，两个集 合中各有N和Μ个AP，相同的AP数量为:MacNum，定义相同AP比例参数
则距离计算公式为：
[003引 Dist = Dsim-min+Pdif-new*(Dsim-max-Dsim-min)
[0039] 其中，Dist是终端之间的距离，Dsim-min和Dsim-max由相同AP比例参数Psim来决定， Dsim-min是Psim所属区间对应白勺足巨罔取小值，Dsim-max是Psim所属区间对应白勺足巨罔取大值，Pdif-new 是根据{ap}A和{ap}B中不同AP所占比例换算得到的权重因子;优选地，所述pdif-new的计算 公式如下：
[0040]
[0041 ]其中，pdif是指{ap}A和{ap}B中不同AP所占比例;pdif-min是指将0-100%的范围分 为若干个区间，Pdif所在区间范围的最小值;Pdif-max是指将0-100 %的范围分为若干个区间， Pdif所在区间范围的最大值；
[0042] 进一步优选地，所述Pdif的计算公式如下：
[0043]
[0044] 或者，更为优选地，所述步骤3中的距离计算，采用W下方式：
[0045] 通过机器学习，获得距离计算函数；
[0046] 基于所述防丢器端获得的Wi-Fi信息{ap}A，{rssi}A，及所述移动终端获得的Wi- Fi信息{ap}B，{rSSi}B，提取特征向量X(X1，x2，···，xN)，所述特征向量的每一维代表一种统 计特征；同时，对于每一个特征向量Xk，记录其相应的观测值Yk，化表示两个观测地点的实 际距离，形成训练特征对(Xk，化）；其中，K=1，2，···，N，{ap}表示AP集合，{rssi}表示AP信号 强度集合。
[0047] 本发明的上述技术方案的有益效果如下：
[0048] 1、本发明不需要终端之间相互连接，仅仅需要两个定位的终端具有Wi-Fi扫描能 力(一般Wi-Fi模块都具备），不会出现设备之间失联的情况；
[0049] 2、本发明使用Wi-Fi技术实现终端间（包括防丢器、移动终端等)相对距离估计，不 需要卫星和地图资源，具有设备简单，成本较低，测距精确等优势；
[0050] 3、本发明将具体的距离计算设置在云端服务器中，不会给终端造成大量数据处理 的负担。
【附图说明】
[0051] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W 根据运些附图获得其它的附图。
[0052] 图1为本发明实施例的防丢器设备结构框图；
[0053] 图2为本发明实施例的测距流程示意图；
[0054] 图3为本发明实施例的防丢器设备电路结构框图。
【具体实施方式】
[0055] 下面结合附图对本发明实施例一种应用程序推荐方法及装置进行详细描述。应当 明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的 实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都 属于本发明保护的范围。
[0056] 本领域技术人员应当知晓，下述具体实施例或【具体实施方式】，是本发明为进一步 解释具体的
【发明内容】
而列举的一系列优化的设置方式，而该些设置方式之间均是可W相互 结合或者相互关联使用的，除非在本发明明确提出了其中某些或某一具体实施例或实施方 式无法与其他的实施例或实施方式进行关联设置或共同使用。同时，下述的具体实施例或 实施方式仅作为最优化的设置方式，而不作为限定本发明的保护范围的理解。
[0化7]实施例1:
[0058] 在一个具体的实施例中，本发明的防丢器系统由终端、云端共同组成，终端包括防 丢器端和其他移动终端(如手机、平板电脑等)构成，云端由后台服务器构成。本实施例给出 了一种新的防丢器设备和整个防丢器系统工作方案。
[0059] 防丢器端
[0060] 如图1所示，本发明的防丢器端组成包括:Wi-Fi模块、GSM无线传输模块、控制模块 和电源模块。
[0061] 本发明的防丢器端主要功能就是通过Wi-Fi模块扫描其周围环境中的Wi-Fi信息， 所述Wi-Fi信息包括所有扫描到的Wi-Fi AP集合及其信号强度集合{rssi}，作为当前的位 置的信息特征，利用GSM无线传输模块上传至云端服务器存储。因此不需要额外的定位模 块。
[0062] 在一个具体的实施方式中，Wi-Fi模块可W选择例如BCM5356忍片，相对比同类别 解决方案，BCM5356需要更少的外部器件，实现极小的路由器设计，进而可W在保证性能的 基础上降低设备的总成本。
[0063] 控制模块组要由中央控制器构成，主要用于控制防丢器设备的电源开关状态W及 设置Wi-Fi模块扫描信号的频率。可采用基于CICS架构的80巧1的8位微控制器。
[0064] GSM无线传输模块，主要用来进行无线通信，例如用于与云端服务器之间的无线通 信。在一个具体的实施方式中，该GSM无线传输模块可W采用华为MG323模块作为主要部件。
[0065] 结合图3,本发明的一个具体的实施方式中，防丢器终端设备组成主要包括Wi-Fi 模块、GSM无线传输模块、电源模块W及中央控制器。
[0066] 电源模块，采用纽扣电池作为电源，可减小设备体积，当然，在其他的实施例中，也 可采用如裡电池、干电池等电源，虽然体积较大，但可大大提高设备续航能力。
[0067] 在一个具体的实施方式中，如图3所示，电源模块为Wi-Fi模块、控制模块、GSM无线 传输模块提供电源，分别与上述Ξ个模块电性连接;控制模块中的中央控制器分别与Wi-Fi 模块、GSM无线传输模块的核屯、GSM忍片之间进行数据与控制信息的交互传输，并且控制模 块中的中央控制器分别与Wi-Fi模块、GSM无线传输模块的粉。GSM忍片电性连接。
[0068] 为便于Wi-Fi模块、GSM无线传输模块实现对周围AP数据的收集，W及无线通信需 求，在一个具体的实施方式中，上述两个模块还分别设置有天线，用于接收及传输数据。
[0069] 在一个具体的实施方式中，控制模块、Wi-Fi模块、GSM无线传输模块共用一个接地 玉山 乂而。
[0070] 云端服务器：
[0071] 可W选用阿里云云服务ECS产品。
[0072] 实施过程:需要定位的终端(包括防丢器端和其他移动终端)采集周围环境的AP信 息，作为其位置的信息特征，将其上传到云端服务器存储，云端服务器计算出终端间的距 离，用户在移动终端下载查看。通过我们的实验，本发明的距离精确度可达3m左右。
[0073] 本发明基于云服务提供一种终端间（包括防丢器端和其他移动终端）的高精度的 距离估计，用户可在移动终端查看物品与自己的距离，适用环境不限于室内或室外，只需要 环境中部署大量的Wi-Fi基站。系统在具体的工作过程中：
[0074] 1)收集环境中的Wi-Fi AP信息，储存于云端服务器；
[0075] 2)环境中各位置的终端(包括防丢器端和其他移动终端)扫描周围环境的Wi-Fi信 息，作为其当前位置的信息特征，上传至云端服务器存储，W各自信息上传的时间化作为时 间标尺；
[0076] 3)云端服务器如果接收到类似"A，B终端距离估计"请求，在时间标尺差满足一定 范围内，即可进行距离计算；该A，B分别代表系统中的终端（包括防丢器端和其他移动终 端)；
[0077] 4)用户在移动终端通过下载云端计算的距离值就可查看距离信息；
[0078] 系统中的云端服务器负责进行距离的具体计算：
[0079] 本测距方案主要用来估计一个连通区域内两点A，B之间的距离，若A，B不在一个连 通区域内，则可W认为A，B距离较远，在防丢系统中一般不会出现运么远的距离，如果出现 运种情况可采用基于移动通信基站定位的方法来估计二者的距离。
[0080] 所谓连通区域，是指在某一信号场区域内，任意两观察点A和B，总可W找到一系列 的观察点，使得相邻的观察点进行Wi-Fi扫描的AP集合{APl-i}总是存在交集，即存在一些 AP在相邻的两个观察点都能被扫描到。
[0081 ] 实施例2:
[0082] 如图2所示，为本发明所提供的距离计算方法的一示例性实施例，其中点A，B分别 代表了系统中的终端，该终端包括防丢器端和其他移动终端。终端(包括防丢器端和其他移 动终端)之间距离估计方法：
[0083] A)收集环境中的AP信息，储存于云端服务器;即，通过人工采集或者用户众包采集 的方式，获得整个区域的AP集合{AP似及AP之间的邻居关系{APij}。
[0084] B)在区域中某一点A的终端扫描周围环境中的Wi-Fi信息，包括所有扫描到的Wi? Fi AP 集合 {ap}A 及其信号强度集合 {rssi}A，作为当前的位置的信息特征，并上传至云端服 务器存储，W当前时间TA作为该条信息的时间标尺。
[0085] C)在区域中某一点B的终端扫描周围环境中的Wi-Fi信息，包括所有扫描到的Wi? Fi AP 集合 {ap}B 及其信号强度集合 {rssi}B，作为其位置的信息特征，并上传至云端服务器 存储，W当前时间TB作为该条信息的时间标尺。
[0086] D)云端服务器若接收到"终端距离估计"请求，如需计算终端A和终端B的距离，贝U 服务器计算程序W-定的时间长度TO为窗口，对终端A和终端B上传的信息进行距离计算： 即若时间标尺ΤΑ与TB的时差小于TO，则进行距离计算，若ΤΑ与TB的时差大于TO，则不进行计 算。如果不进行计算，后续可W进行其他的操作，例如等待终端上传新的Wi-Fi信息，直到窗 口阔值满足要求，再进行计算，或者重新进行窗口扫描等等，该些后续处理均属于常规的设 置方式，只要能够满足上述方法的完整运行即可，本实施例并不W此作为保护范围的限定； [0087] E)在服务器端，距离计算可W表示成Dist = function( {ap}A，{rssi}A，{ap}B， {rssi}B，{AP}，{APu})，即A，B点的终端距离的计算需要基于两个终端扫描获得的周边AP信 息{ap}A，{rssi}A，{ap}B，{rssi}B，W及该区域的整个区域的AP信息{AP}，{APij}。
[0088] 计算函数化nction的实现可W有多种方案，只要能够通过已捜集到的Wi-Fi信息， W及时间标尺，进行距离的判定即可，例如，可W采用通过经验比例判断的方式，或者其他 的能够获得一较准确的计算函数的方式等。
[0089] 在一具体的实施方式中，可W通过W下方式实现：
[0090] 规则法，即通过对大量的实际数据进行观察、统计、分析后，采用一些口槛值、经验 参数来设计实现的化nction。如:两个终端扫描获得AP集合为，{ap}A和{ap}B，两个集合中 各有N和Μ个AP，相同的AP数量为:MacNum，定义相同AP比例参数
则 距离计算公式为：
[0091 ] Dist 二Dsim-min+Pdif-new* (Dsim-max-Dsim-min),其中：
[0092] Di St是终?而之间的距罔，Dsim-min和Dsim-max由相问AP比例参数Psim来决走,Dsim-min是 Psim所属区间对应的距离最小值，Dsim-max是Psim所属区间对应的距离最大值;例如可W采用 如下表所示的经验值进行区分：
[0093]
[0094] Pdif-new是根据{ap}A和{ap}B不同AP所占比例换算得到的权重因子。作为本实施的 优选实施方式，所述Pdif-new的计算公式如下：
[0095]
[0096] 其中，pdif是指{ap}A和{ap}B中不同AP所占比例;pdif-min是指将0-100%的范围分 为若干个区间，Pdif所在区间范围的最小值;Pdif-max是指将0-100 %的范围分为若干个区间， Pdif所在区间范围的最大值；
[0097] 进一步优选地，所述Pdif的计算公式如下：
[009引
[0099]其中根据实验值，将Pdif分成4个区间，对应的范围为（0，20 % )，（ 20 %，40 % )， (40 %，80 % )，（ 80 %，1 )，Pdif-min是指区间范围的最小值，Pdif-max则为区间范围的最大值。如 下表所示：
[0100]
[0101] ~在又一具体的实施方式中，还可W通过W下方式获得计算函数: '
[0102] 机器学习方法，即采用机器学习的思路，基于大量的实际数据，采用一些机器学习 模型进行学习，获得的化nction。如：
[0103] 基于两个地点获得的AP信息{ap}A，{rssi}A，{ap}B，{rssi}B提取特征向量X(xl， x2，···，xN)，该特征向量的每一维代表一种统计特征，如xl代表相同AP的数量，x2代表相同 AP的比例，x3代表不同AP的数量，x4代表不同AP的比例，巧代表相同AP的信号强度差值，x6 代表两个观察点之间实现过渡时需要的最小邻居个数等等，具体特征维数及其物理含义可 根据实际采用的机器学习方法进行特征提取、特征选择。同时，对于每一个特征向量Xk，记 录其相应的观测值化，Yk表示两个观测地点的实际距离。运样就形成训练特征对(Xk，化）。 采集一批大量的运样的数据，则可W形成足够多的训练数据，对该训练数据利用机器学习 方法进行训练。
[0104] 此训练过程可W采用一些经典机器学习方法进行模型训练，比如神经网络学习方 法或支持向量机(SVM)等。支持向量机的输入是采集到的训练特征对(XkJk)，输出是一个 SVM模型Y = function(X)。
[0105] 获得了化nction后，在实际应用时，对于从两个终端提交上来的两组数据，提取其 特征向量X，带入Υ =化nction(x)即可获得两者之间的距离Y。
[0106] 本领域普通技术人员可W理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可W 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，所述的存储介质可为磁 碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memoir，ROM)或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM)等。
[0107] W上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应 涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应W权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种防丢器系统，其特征在于:所述系统包括至少一个防丢器端，至少一个移动终端 以及云端服务器； 所述防丢器端包括:Wi-Fi模块、GSM无线传输模块、控制模块和电源模块； 所述Wi-Fi模块用于扫描环境中的Wi-Fi信息，所述Wi-Fi信息至少包括:所有扫描到的 Wi-Fi AP集合及其信号强度集合;所述Wi-Fi信息通过所述GSM无线传输模块存储至云端服 务器； 所述控制模块用于控制电源模块，以及设置所有扫描到的Wi-Fi模块扫描信号的频率。2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述移动终端扫描周围环境中的Wi-Fi信 息，并将所述Wi-Fi信息存储至云端服务器;所述Wi-Fi信息至少包括:所有扫描到的Wi-Fi AP集合及其信号强度集合。3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：存储至云端服务器的各所述Wi-Fi信 息，以各自的上传时间作为时间标尺。4. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于：当所述云端服务器接收距离估计请求时， 且所述防丢器端的时间标尺与所述移动终端的时间标尺的差满足阈值要求，则进行距离计 算，并将计算结果传输至所述移动终端。5. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述云端服务器还包含时间标尺窗口单 元，用于设定时间标尺的差的阈值；以及 当所述时间标尺的差小于或等于该阈值时，进行所述防丢器端与所述移动终端的距离 计算;当所述时间标尺的差大于该阈值时，则不进行距离计算。6. 根据权利要求3所述的系统，其特征在于:所述云端服务器还包含距离计算单元，用 于在一连通区域中，依据防丢器端及移动终端上传的所述Wi-Fi信息，计算丢器端和移动终 端之间的距离； 所述连通区域，是指在一信号场区域内，任意两观察点A和B，总可以找到一系列的观察 点，使得相邻的观察点进行Wi-Fi扫描的AP集合总是存在交集，即存在一些AP在相邻的两个 观察点都能被扫描到。7. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述电源模块分别与所述Wi-Fi模块、控制 模块、GSM无线传输模块电性连接;所述控制模块中分别与Wi-Fi模块、GSM无线传输模块之 间进行数据与控制信息的交互传输;所述控制模块分别与Wi-Fi模块、GSM无线传输模块电 性连接。8. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于:所述Wi-Fi模块、GSM无线传输模块分别包 含有天线模块，用于接收及传输数据。9. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于:所述控制模块、Wi-Fi模块、GSM无线传输模 块共用接地端。10. -种基于防丢器系统的距离计算方法，该系统包括至少一个防丢器端，至少一个移 动终端，以及云端服务器，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 步骤1、收集环境中的AP集合{AP}以及AP之间的邻居关系{AP^}，储存于所述云端服务 器； 步骤2、所述防丢器端及所述移动终端扫描周围环境的Wi-Fi信息，上传至云端服务器 存储，以各自上传的Wi-Fi信息的上传时间作为时间标尺； 步骤3、所述云端服务器接收到终端距离估计请求，当所述防丢器端的时间标尺与所述 移动终端的时间标尺的差满足阈值要求时，进行距离计算； 步骤4、所述云端服务器将距离计算结果传输至所述移动终端。11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于:所述步骤1中的收集的环境为一个连通 区域，所述连通区域，是指在一信号场区域内，任意两观察点A和B，总可以找到一系列的观 察点，使得相邻的观察点进行Wi-Fi扫描的AP集合总是存在交集，即存在一些AP在相邻的两 个观察点都能被扫描到。12. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于：所述步骤1中的收集环境中的AP集合 {AP}以及AP之间的邻居关系{APj，通过人工采集或者用户众包采集的方式获取。13. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于:所述步骤2中的Wi-Fi信息，包括所有扫 描到的Wi-Fi AP集合及其信号强度集合。14. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于:所述步骤3中进一步包含： 3-1、所述云端服务器接收距离估计请求； 3-2、以一预设的时间标尺差阈值T0为窗口，对所述防丢器端上传的时间标尺TA以及所 述移动终端上传的时间标尺TB进行扫描； 3-3、若TA与TB的差值小于或等于T0，则进行距离计算;若TA与TB的差值大于T0，则不进 行距离计算。15. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于:所述步骤3中的距离计算，采用以下方 式： 设所述防丢器端及所述移动终端扫描获得的AP集合分别为{ap}A和{ap}B，两个集合中 各有N和Μ个AP，相同的AP数量为:MacNum，定义相同AP比例参数则距 离计算公式为： Dl St - Dsim-min+Pdif-new* ( Dsim-max_Dsim-min) 其中，Dist是终端之间的距离，Dsim-min和Dsim-max由相同AP比例参数Psim来决定，Dsim-min是 Psim所属区间对应的距离最小值，0心-111￡?是?5：11 11所属区间对应的距离最大值，Pdif-new是根据 {ap}A和{ap}B中不同AP所占比例换算得到的权重因子;优选地，所述p dlf-new的计算公式如 下：其中，Pdif是指{ap}A和{ap}B中不同AP所占比例;pdif-min是指将0-100%的范围分为若干 个区间，pdlf所在区间范围的最小值;pdlf-·χ是指将0-100%的范围分为若干个区间，？册所 在区间范围的最大值； 进一步优选地，所述Pdif的计算公式如下：16. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于:所述步骤3中的距离计算，采用以下方 式： 通过机器学习，获得距离计算函数； 基于所述防丢器端获得的Wi-Fi信息{ap}A，{rSSi}A，及所述移动终端获得的Wi-Fi信 息{ap}B，{rssi}B，提取特征向量X(X1，x2，…，xN)，所述特征向量的每一维代表一种统计特 征；同时，对于每一个特征向量Xk，记录其相应的观测值Yk，Yk表示两个观测地点的实际距 离，形成训练特征对(Xk，Yk);其中，K = 1，2，…，N，{ap}表示AP集合，{rssi}表示AP信号强度 集合。
【文档编号】H04W64/00GK105872975SQ201610319997
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月13日
【发明人】刘军发
【申请人】中科劲点（北京）科技有限公司