室内定位系统和方法
【专利摘要】一种室内定位系统和方法，所述室内定位方法包括：蓝牙通信设备，用于发送标识信息，所述标识信息与蓝牙通信设备所在位置信息对应；服务器，用于存储电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息、以及根据移动端发送的蓝牙通信设备的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备所在位置信息推送至移动端；移动端，用于获取蓝牙通信设备发送的标识信息及其对应的信号强度，以及用于根据信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端所在位置。上述定位系统可以通过移动端已有的应用程序使用室内定位导航服务，可以用于定位、找车、找商铺、找基础设施、分享位置等，更便于用户使用。
【专利说明】
室内定位系统和方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及室内定位导航领域，尤其涉及一种室内定位系统和方法。【背景技术】
[0002]购物中心通过全面的购物体验，一站式服务提升消费体验，逐渐成为主流的线下消费入口。为此购物中心越造越大，停车场越来越大，商场内部环境越来越复杂，从而给消费者购物体验带来了一些不利的因素，如:找店铺，找洗手间，停车找车，找伙伴等等。而另一方面，对于线下商场来说，随着电子商务的蓬勃发展，线下实体店的利润受到了很大的冲击，所以线下商场也希望进一步提升用户的购物体验，而室内定位导航是其中非常关键的一个环节。
[0003]IBeacon是苹果公司于2013年9月发布的协议，基于低功耗蓝牙，S卩BLE4.0,其工作方式是，配备有低功耗蓝牙通信功能的设备使用BLE技术向周围发送自己特有的ID，用户的智能手机可以接收到这些ID以及与该ID对应的其他信息，如信号强度等。
[0004]传统的室内定位方案定位精度不高，并且需要用户下载专用的应用软件而不利于产品推广，所以，需要提出一种定位精度更高、更便于用户使用的技术解决方案。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是，提供一种室内定位系统和方法。
[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种室内定位系统，包括:蓝牙通信设备，用于发送标识信息，所述标识信息与蓝牙通信设备所在位置信息对应;服务器，用于存储电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息、以及根据接收到的移动端发送的蓝牙通信设备的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备所在位置信息推送至移动端;移动端，用于获取蓝牙通信设备发送的标识信息和所述标识信息对应的信号强度，以及用于根据标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端所在位置。
[0007]可选的，所述移动端还安装有原生应用程序，用于显示电子地图；或者所述移动端具有浏览器程序，用于采用HTML5方式显示电子地图。
[0008]可选的，所述移动端包括:接收模块，用于获取蓝牙通信设备发送的标识信息以及与该标识信息对应的信号强度;定位模块，用于根据标识信息对应的信号强度、电子地图、 蓝牙通信设备所在位置信息，确定移动端所在位置。
[0009]可选的，所述移动端还包括:导航模块，用于根据移动端当前位置、目标位置以及电子地图，规划移动端当前位置到目标位置的最短路径，以及还用于通过实时更新的移动端所在位置，结合电子地图，对移动端的运动路径进行校正。
[0010]可选的，实时更新的频率为1次/秒。
[0011]可选的，所述电子地图为矢量图。
[0012]可选的，还包括运营后台，用于编辑地图上各信息点的名称、类别、经度和炜度信息。
[0013]可选的，还包括:数据库，用于存储蓝牙通信设备所在位置信息，所述数据库存储于服务器上;服务器还用于将数据库发送至移动端。
[0014]本发明的技术方案还提供一种采用上述室内定位系统的室内定位方法，包括:提供存储有电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息的服务器;移动端获取蓝牙通信设备发送的标识信息和所述标识信息对应的信号强度，并将所述标识信息发送至服务器，所述标识信息与蓝牙通信设备所在位置信息对应;服务器根据接收的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备所在位置信息推送至移动端;移动端根据接收到的标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端所在位置。
[0015]可选的，移动端通过原生应用程序显示电子地图；或者移动端通过浏览器程序，采用HTML5方式显示电子地图。
[0016]可选的，还包括:根据移动端当前位置、目标位置以及电子地图，规划移动端当前位置到目标位置的最短路径;实时更新移动端所在位置，结合电子地图，对移动端的运动路径进行校正。
[0017]可选的，还包括:编辑地图上各信息点的名称、类别、经度和炜度信息。
[0018]本发明的优点在于，通过蓝牙通信设备与地图关联，服务器根据蓝牙通信设备的标识信息，将移动端所在位置的地图推送至移动端，从而不需要用户再移动端另外安装应用程序，就可以使用室内定位导航服务具有较高的定位精度，从而更便于用户使用。【附图说明】
[0019]图1为本发明一【具体实施方式】的室内定位系统结构示意图；
[0020]图2为本发明一【具体实施方式】的移动端的模块结构示意图；[0021 ]图3为本发明一【具体实施方式】的移动端的模块结构示意图；
[0022]图4为本发明一【具体实施方式】的室内定位方法流程示意图。【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明提供的室内定位系统和方法的【具体实施方式】做详细说明。
[0024]请参考图1，为本发明【具体实施方式】的室内定位系统结构示意图。
[0025]所述室内定位系统包括:蓝牙通信设备1，用于发送对应有所述蓝牙通信设备1所在位置信息的标识信息;服务器2,用于存储电子地图、蓝牙通信设备1对应的位置信息、以及根据接收到的移动端3发送的蓝牙通信设备1的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备1对应的位置信息推送至移动端3;移动端3,用于获取蓝牙通信设备1发送的标识信息， 以及根据标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备1对应的位置信息确定移动端 3所在位置。
[0026]所述蓝牙通信设备1设置于室内，并且根据室内环境，采用不同的部署方式，可以根据室内空间大小，安装适合数量的蓝牙通信设备1，所述蓝牙通信设备1的安装位置可以在天花板、立柱或墙壁等位置，既不能太高导致蓝牙通信设备1的位置与用户移动端3的具体太远影响定位精度，也不能太低，避免人流对蓝牙通信设备1的信号造成影响。作为本发明的一个具体实施例，所述蓝牙通信设备1为基于IBeacon协议的蓝牙通信设备。[〇〇27]蓝牙通信设备1与以一定周期，向空间内发送蓝牙信号，所述蓝牙信号包括所述蓝牙通信设备1所在位置信息的标识信息。不同的蓝牙通信设备1发送的标识信息不同。
[0028]所述服务器2存储的电子地图为矢量(SVG)地图。所述矢量地图支持无损缩放与拖拽，能极好地配合HTML前端技术，兼容绝大多数主流移动端浏览器。与位图格式的地图相比，SVG地图的数据量更小，因而下载更快。且矢量地图具有交互性和动态性，易于编辑。
[0029]作为本发明的一个【具体实施方式】，所述室内定位系统和方法还可以包括运营后台，用于编辑电子地图上各信息点的名称、类别、经度和炜度信息。所述运营后台可以对需要加入该室内定位系统的商家、基础设施部门等开放，便于商家、基础设施部门对电子地图进行编辑。
[0030]所述服务器2还存储有蓝牙通信设备1的标识信息所对应的位置信息，包括蓝牙通信设备1所在的商场、楼层、坐标信息等。作为一个【具体实施方式】，所述位置信息保存在数据库4中，存储于服务器2的存储设备中，由服务器2与数据库4之间进行数据存取。
[0031]所述移动端3通常为用户使用的手机、便携式平板电脑等移动终端设备。所述移动端3具有蓝牙接收设备，在进入具有蓝牙通信设备1的室内时，能够获取在该移动端3信号接收范围内的蓝牙通信设备1所发送的标识信息，以及与该标识信息对应的信号强度，信号强度越强，则该蓝牙通信设备与移动端3之间的距离越小。
[0032]所述移动端3与服务器2之间存在信息交互，在移动端3用于将获取的蓝牙通信设备1的标识信息发送至服务器3,服务器3接收所述标识信息后，将所述标识信息对应的蓝牙通信设备1所在位置的位置信息以及所述蓝牙通信设备1所在位置对应的电子地图。所述移动端3与服务器2之间的信息交互，可以通过移动数据网络或者WIFI网络进行。
[0033]作为本发明的一个【具体实施方式】，所述服务器2可以仅发送一次电子地图至移动端3,此时，所述电子地图包括完整的室内信息，包括不同楼层、同一楼层所有区域。
[0034]在本发明的另一【具体实施方式】中，所述服务器2可以根据蓝牙通信设备1的地址信息，发送所述蓝牙通信设备1所在楼层或区域内的电子地图至移动端3,随着移动端3位置的改变，当服务器3接收到的标识信息所对应的蓝牙通信设备1的楼层或区域改变时，再次发送电子地图至移动端3,从而可以节约系统资源。
[0035]作为本发明的一个【具体实施方式】，用户可以通过移动端3上安装的其他应用程序进入地图页面，下载服务器2发送的电子地图。例如，可以通过微信摇一摇、或微信公众号、 手机浏览器等，将获取的蓝牙通信设备1的标识信息发送至服务器2,服务器2将对应的电子地图发送至移动端3，即通过应用程序内的内置浏览器下载至移动端3。
[0036]作为本发明的一个【具体实施方式】，还可以同时将数据库4也下载至移动端。用户不需要下载安装任何其他的应用程序，即可实现室内定位，更便于用户使用，从而有利于所述室内定位系统的推广。
[0037]所述移动端3通过三角定位技术，根据获得的标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备位置信息，准确定位其自身所在位置，每秒返回给电子地图端一个坐标数据，更新定位移动端3的位置。
[0038]请参考图2,作为本发明的一个【具体实施方式】，所述移动端3包括，接收模块31，用于获取蓝牙通信设备发送的标识信息以及与该标识信息对应的信号强度;定位模块32,与接收模块31连接，用于根据标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端3所在位置。
[0039]请参考图3，作为本发明的一个【具体实施方式】，所述移动端3还包括:导航模块33， 用于根据移动端3当前位置、目标位置以及电子地图，规划移动端3当前位置到目标位置的最短路径，以及还用于通过实时更新的移动端3所在位置，结合电子地图，对移动端3的运动路径进行校正。
[0040]用户可通过地图页面寻找店铺、基础设施、优惠等，当需要导航时，在电子地图上选定一个目标位置，所述导航模块33采用深度优先搜索算法，为用户规划一条最短路径，进行导航指引。并且，通过实时更新定位用户移动端3位置，对移动端3的运动路径进行校正。
[0041]作为一个【具体实施方式】，所述移动端3位置的更新的频率为1次/秒，具有较高的频率，且定位精度能够达到2?3米，能够提高定位和导航的准确性。
[0042]上述定位系统通过蓝牙通信设备与地图关联，服务器根据蓝牙通信设备的标识信息，将移动端所在位置的地图推送至移动端，从而可以在不安装其他应用程序的情况下，通过移动端已有的应用程序使用室内定位导航服务，可以用于定位、找车、找商铺、找基础设施、分享位置等。具有较高的定位精度，从而更便于用户使用。[〇〇43] 移动端3还可以安装有原生应用程序，例如室内定位应用程序，用于显示电子地图；或者所述移动端3具有浏览器程序，通过第三方的浏览器呈现电子地图，例如采用HTML5 方式显示电子地图。
[0044]本发明的【具体实施方式】还提供一种采用上述室内定位系统进行室内定位的方法。
[0045]请参考图4，为室内定位方法的流程示意图。[0〇46]所述室内定位方法包括步骤S1?S4。
[0047]步骤S1:提供存储有电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息的服务器。[〇〇48]所述电子地图为矢量(SVG)地图，所述矢量地图支持无损缩放与拖拽，能极好地配合HTML前端技术，兼容绝大多数主流移动端浏览器。与位图格式的地图相比，矢量地图的数据量更小，因而下载更快。且矢量地图具有交互性和动态性，易于编辑。将需要接入室内定位系统的商场、基础设施等的电子地图上传至服务器。
[0049]作为本发明的一个【具体实施方式】，还可以开放营运后台给商场、基础设施部分，通过运营后台可以对需要对电子地图进行编辑，包括:编辑地图上各信息点的名称、类别、经度和炜度信息。[〇〇5〇]蓝牙通信设备通常以一定周期，向空间内发送蓝牙信号，所述蓝牙信号包括所述蓝牙通信设备所在位置信息的标识信息。不同的蓝牙通信设备发送的标识信息不同。蓝牙通信设备的标识信息所对应的位置信息，包括蓝牙通信设备所在的商场、楼层、坐标信息等。
[0051]作为一个【具体实施方式】，可以将所述位置信息上传至数据库中，存储于服务器的存储设备中，由服务器与数据库之间进行数据存取。
[0052]步骤S2:移动端获取蓝牙通信设备发送的标识信息和所述标识信息对应的信号强度，并将所述标识信息发送至服务器。
[0053]所述移动端通常为用户使用的手机、便携式平板电脑等移动终端设备。所述移动端具有蓝牙接收设备，在进入具有蓝牙通信设备的室内时，能够获取在该移动端信号接收范围内的蓝牙通信设备所发送的标识信息，以及与该标识信息对应的信号强度。[〇〇54]所述移动端与服务器之间存在信息交互，在移动端用于将获取的蓝牙通信设备的标识信息发送至服务器。
[0055]步骤S3:服务器根据接收的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备所在位置信息推送至移动端。
[0056]作为本发明的一个【具体实施方式】，所述服务器可以仅发送一次电子地图至移动端，此时，所述电子地图包括完整的室内信息，包括不同楼层、同一楼层所有区域。[〇〇57]在本发明的另一【具体实施方式】中，所述服务器可以根据蓝牙通信设备的地址信息，发送所述蓝牙通信设备所在楼层或区域内的电子地图至移动端，随着移动端位置的改变，当服务器接收到的标识信息所对应的蓝牙通信设备的楼层或区域改变时，再次发送电子地图至移动端，从而可以节约系统资源。
[0058]作为本发明的一个【具体实施方式】，用户可以通过移动端上安装的其他应用程序进入地图页面，下载服务器发送的电子地图。例如，可以通过微信摇一摇、或微信公众号、手机浏览器等，将获取的蓝牙通信设备的标识信息发送至服务器，服务器将对应的电子地图发送至移动端，即通过应用程序内的内置浏览器下载至移动端。
[0059]作为本发明的一个【具体实施方式】，还可以同时将数据库也下载至移动端。用户不需要下载安装任何其他的应用程序，即可实现室内定位，更便于用户使用，从而有利于所述室内定位系统的推广。
[0060]步骤S4:移动端根据接收到的标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端所在位置。
[0061]所述移动端通过三角定位技术，根据获得的标识信息对应的信号强度、电子地图、 蓝牙通信设备位置信息，准确定位其自身所在位置，每秒返回给电子地图端一个坐标数据， 更新定位移动端位置。
[0062]作为本发明的一个【具体实施方式】，所述移动端包括，接收模块和定位模块，通过接收模块获取蓝牙通信设备发送的标识信息以及与该标识信息对应的信号强度，通过定位模块，根据标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端自身所在位置。
[0063]作为本发明的一个【具体实施方式】，所述移动端还包括导航模块，所述室内定位方法还包括:所述导航模块，根据移动端当前位置、目标位置以及电子地图，规划移动端当前位置到目标位置的最短路径;实时更新移动端所在位置，结合电子地图，对移动端的运动路径进行校正。[〇〇64]作为本发明的一个【具体实施方式】，移动端还可以通过原生应用程序显示电子地图，或者通过浏览器程序，采用HTML5方式显示电子地图。
[0065]用户可通过地图页面寻找店铺、基础设施、优惠等，当需要导航时，在电子地图上选定一个目标位置，所述导航模块采用深度优先搜索算法，为用户规划一条最短路径，进行导航指引。并且，通过实时更新定位用户移动端位置，对移动端的运动路径进行校正。
[0066]作为一个【具体实施方式】，所述移动端位置的更新的频率为1次/秒，具有较高的频率，且定位精度能够达到2?3米，能够提高定位和导航的准确性。
[0067]上述定位方法可以在不安装其他应用程序的情况下，通过移动端已有的应用程序使用室内定位导航服务，可以用于定位、找车、找商铺、找基础设施、分享位置等。具有较高的定位精度，从而更便于用户使用。
[0068]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种室内定位系统，其特征在于，包括:蓝牙通信设备，用于发送标识信息，所述标识信息与蓝牙通信设备所在位置信息对应； 服务器，用于存储电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息、以及根据移动端发送的蓝牙 通信设备的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备所在位置信息推送至移动端； 移动端，用于获取蓝牙通信设备发送的标识信息和所述标识信息对应的信号强度，以 及用于根据标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息确定移动端 所在位置。2.根据权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，所述移动端包括:接收模块，用于 获取蓝牙通信设备发送的标识信息以及与该标识信息对应的信号强度;定位模块，用于根 据标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息，确定移动端所在位置。3.根据权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，所述移动端还安装有原生应用程 序，用于显示电子地图；或者所述移动端具有浏览器程序，用于采用HTML5方式显示电子地图。4.根据权利要求2所述的室内定位系统，其特征在于，所述移动端还包括:导航模块，用 于根据移动端当前位置、目标位置以及电子地图，规划移动端当前位置到目标位置的最短 路径，以及还用于通过实时更新的移动端所在位置，结合电子地图，对移动端的运动路径进 行校正。5.根据权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，实时更新的频率为1次/秒。6.根据权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，所述电子地图为矢量图。7.根据权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，还包括运营后台，用于编辑地图 上各信息点的名称、类别、经度和炜度信息。8.根据权利要求1所述的室内定位系统，其特征在于，还包括:数据库，用于存储蓝牙通 信设备所在位置信息，所述数据库存储于服务器上;服务器还用于将数据库发送至移动端。9.一种室内定位方法，其特征在于，包括:提供存储有电子地图、蓝牙通信设备所在位置信息的服务器；移动端获取蓝牙通信设备发送的标识信息和所述标识信息对应的信号强度，并将所述 标识信息发送至服务器，所述标识信息与蓝牙通信设备所在位置信息对应；服务器根据接收的标识信息，将对应的电子地图和蓝牙通信设备所在位置信息推送至 移动端；移动端根据接收到的标识信息对应的信号强度、电子地图、蓝牙通信设备所在位置信 息确定移动端所在位置。10.根据权利要求9所述的室内定位方法，其特征在于，还包括:移动端通过原生应用程 序显示电子地图；或者移动端通过浏览器程序，采用HTML5方式显示电子地图。11.根据权利要求9所述的室内定位方法，其特征在于，还包括:根据移动端当前位置、 目标位置以及电子地图，规划移动端当前位置到目标位置的最短路径;实时更新移动端所 在位置，结合电子地图，对移动端的运动路径进行校正。12.根据权利要求9所述的室内定位方法，其特征在于，还包括:编辑地图上各信息点的 名称、类别、经度和炜度信息。
【文档编号】H04W64/00GK106028441SQ201610322104
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月16日
【发明人】欧阳昱宇, 苏航, 彭昌, 史啸, 刘朝兵, 高杰, 刘婧雯, 庄正军, 罗斯青
【申请人】上海微肯网络科技有限公司