室内定位系统、室内定位方法和移动终端与流程

文档序号:13253337阅读:190来源:国知局
技术领域本发明涉及基于声表面波的室内定位技术,更具体地讲,涉及一种能够节省资源、便于设计的基于声表面波的室内定位系统、室内定位方法和移动终端。

背景技术:
现有的室外定位系统一般通过GPS原理来定位。然而,当用户进入到室内时,用户的终端无法收到GPS卫星信号,因此GPS定位方法不能发挥作用。另一方面,现有的室内定位系统一般基于wifi、zigbee等有源信号进行RSSI强度分析,从而进行定位计算。然而,应用wifi、zigbee方法的有源终端需要设计供电线路或者定期更换电池,其消耗能源,不够环保。同时,有源终端的系统设计考虑因素众多,不便于实现。

技术实现要素:
因此,本发明的目的在于提供一种能够节省资源、便于设计的基于声表面波的室内定位系统、室内定位方法和移动终端。根据本发明的一个方面,提供一种用于建筑物的室内定位系统,包括:设置在所述建筑物内的多个声表面波传感器;进入所述建筑物内的至少一个移动终端,其中,所述至少一个移动终端中的每个移动终端包括:声表面波阅读器,发送声表面波查询信号,并从所述多个声表面波传感器接收响应于查询信号而发送的响应信号;信号强度检测单元,检测声表面波阅读器从所述多个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度;存储器,存储所述多个声表面波传感器的ID、所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及所述建筑物的室内地图;控制器,基于声表面波阅读器接收的响应信号确定所述多个声表面波传感器的ID以获取所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标,基于所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及从所述多个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在所述建筑物内的二维坐标,并根据计算出的移动终端在所述建筑物内的二维坐标确定移动终端在所述建筑物内的位置;显示单元,在控制器的控制下将移动终端在所述建筑物内的位置显示在所述建筑物的室内地图上。优选地,所述室内定位系统还包括:设置在所述建筑物内的服务器,预先存储所述多个声表面波传感器的ID、所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及所述建筑物的室内地图,其中,所述至少一个移动终端中的每个移动终端还包括:无线通信单元,用于从所述服务器获取所述多个声表面波传感器的ID、所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及所述建筑物的室内地图,并将获取的所述多个声表面波传感器的ID、所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及所述建筑物的室内地图存储在存储器中。优选地,所述多个声表面波传感器的数量大于等于三。优选地,控制器基于声表面波阅读器从所述多个声表面波传感器接收的响应信号确定所述多个声表面波传感器中的三个声表面波传感器的ID,以获取所述三个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标,并基于所述三个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及从所述三个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在所述建筑物内的二维坐标。优选地,控制器基于信号强度检测单元检测的响应信号的信号强度,确定与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一信号强度为检测到的最强的信号强度,第二信号强度为检测到的第二强的信号强度,第三信号强度为检测到的第三强的信号强度。优选地,控制器检测声表面波阅读器发送查询信号的时刻与从所述多个声表面波传感器中的每个接收到响应信号的时刻之间的时间差,确定与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一时间差为检测到的最小的时间差,第二时间差为检测到的第二小的时间差,第三时间为检测到的第三小的时间差。优选地,当所述至少一个移动终端在所述建筑物内移动时,所述至少一个移动终端的控制器基于声表面波阅读器接收的响应信号连续地确定所述至少一个移动终端的位置,并根据连续地确定的所述至少一个移动终端的位置控制显示单元在所述建筑物的室内地图上显示所述至少一个移动终端的二维移动路径。优选地,所述建筑物为多层建筑物,所述建筑物中的每个楼层均设置有多个声表面波传感器,并且所述多个声表面波传感器的数量大于等于三,其中,每个声表面波传感器的ID包含指示该声表面波传感器所在楼层的信息,所述建筑物的室内地图包括每个楼层的平面地图,并且每个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标表示该声表面波传感器在所述建筑物的相应楼层内的二维坐标。优选地,控制器基于声表面波阅读器从所述多个声表面波传感器接收的响应信号确定所述多个声表面波传感器中的三个声表面波传感器的ID,基于所述三个声表面波传感器的ID确定移动终端所在的楼层并获取所述三个声表面波传感器在所述楼层内的二维坐标,基于所述三个声表面波传感器在所述楼层内的二维坐标以及从所述三个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在所述楼层内的二维坐标,根据计算出的移动终端在所述楼层内的二维坐标确定移动终端在所述楼层内的位置,并且控制显示单元将移动终端在所述楼层内的位置显示在所述楼层的平面地图上。优选地,当所述至少一个移动终端在所述建筑物的多个楼层之间移动时,所述至少一个移动终端的控制器基于声表面波阅读器接收的响应信号连续地确定所述至少一个移动终端在每个楼层内的位置,并根据连续地确定的所述至少一个移动终端在每个楼层内的位置,基于所述至少一个移动终端在每个楼层的二维移动路径,控制所述至少一个移动终端的显示单元在所述建筑物的室内地图上显示所述至少一个移动终端的三维移动路径,其中,所述至少一个移动终端的控制器基于在前一楼层内最后一次确定的所述至少一个移动终端的位置与在后一楼层内第一次确定的所述至少一个移动终端的位置确定所述至少一个移动终端在两个楼层之间的移动路径。优选地,控制器基于信号强度检测单元检测的响应信号的信号强度,确定与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一信号强度为检测到的最强的信号强度,第二信号强度为检测到的第二强的信号强度,第三信号强度为检测到的第三强的信号强度。优选地,控制器检测声表面波阅读器发送查询信号的时刻与从所述多个声表面波传感器中的每个接收到响应信号的时刻之间的时间差,确定与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一时间差为检测到的最小的时间差,第二时间差为检测到的第二小的时间差,第三时间为检测到的第三小的时间差。优选地,如果在某一时间点确定的与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个声表面波传感器的ID指示所述三个声表面波传感器不在同一楼层内,则控制器将在所述时间点之前最后一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端在相应楼层内的位置作为在前一楼层内最后一次确定的移动终端的位置,并且将在所述时间点之后第一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端在相应楼层内的位置作为在后一楼层内第一次确定的移动终端的位置。优选地,如果在某一时间点确定的与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个声表面波传感器的ID指示所述三个声表面波传感器不在同一楼层内,则控制器将在所述时间点之前最后一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端在相应楼层内的位置作为在前一楼层内最后一次确定的移动终端的位置,并且将在所述时间点之后第一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端在相应楼层内的位置作为在后一楼层内第一次确定的移动终端的位置。优选地,如果声表面波阅读器仅从所述多个声表面波传感器中的一个声表面波传感器接收到响应信号,则控制器基于声表面波阅读器接收的响应信号确定所述一个声表面波传感器的ID以获取所述一个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标,将所述一个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标确定为移动终端在所述建筑物内的二维坐标,并根据确定的移动终端在所述建筑物内的二维坐标确定移动终端在所述建筑物内的位置。根据本发明的另一方面,提供一种适用于在设置有多个声表面波传感器的建筑物内进行室内定位的移动终端,所述移动终端包括:声表面波阅读器,发送声表面波查询信号,并从所述多个声表面波传感器接收响应于查询信号而发送的响应信号;信号强度检测单元,检测声表面波阅读器从所述多个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度;存储器,存储所述多个声表面波传感器的ID、所述底片个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及所述建筑物的室内地图;控制器,基于声表面波阅读器接收的响应信号确定所述多个声表面波传感器的ID以获取所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标,基于所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及从所述多个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度计算所述移动终端在所述建筑物内的二维坐标,并根据计算出的所述移动终端在所述建筑物内的二维坐标确定所述移动终端在所述建筑物内的位置;显示单元,在控制器的控制下将所述移动终端在所述建筑物内的位置显示在所述建筑物的室内地图上。优选地,所述移动终端还包括:无线通信单元,用于从设置在所述建筑物内的服务器获取所述多个声表面波传感器的ID、所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及所述建筑物的室内地图,并将获取的所述多个声表面波传感器的ID、所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及所述建筑物的室内地图存储在存储器中。优选地,所述多个声表面波传感器的数量大于等于三。优选地,控制器基于声表面波阅读器从所述多个声表面波传感器接收的响应信号确定所述多个声表面波传感器中的三个声表面波传感器的ID,以获取所述三个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标,并基于所述三个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及从所述三个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度计算所述移动终端在所述建筑物内的二维坐标。优选地,控制器基于信号强度检测单元检测的响应信号的信号强度,确定与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一信号强度为检测到的最强的信号强度,第二信号强度为检测到的第二强的信号强度,第三信号强度为检测到的第三强的信号强度。优选地,控制器检测声表面波阅读器发送查询信号的时刻与从所述多个声表面波传感器中的每个接收到响应信号的时刻之间的时间差,确定与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一时间差为检测到的最小的时间差,第二时间差为检测到的第二小的时间差,第三时间为检测到的第三小的时间差。优选地,当所述移动终端在所述建筑物内移动时,控制器基于声表面波阅读器接收的响应信号连续地确定所述移动终端的位置,并根据连续地确定的所述移动终端的位置控制显示单元在所述建筑物的室内地图上显示所述移动终端的二维移动路径。优选地,所述建筑物为多层建筑物,所述建筑物中的每个楼层均设置有多个声表面波传感器,并且所述多个声表面波传感器的数量大于等于三,其中,每个声表面波传感器的ID包含指示该声表面波传感器所在楼层的信息,所述建筑物的室内地图包括每个楼层的平面地图,并且每个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标表示该声表面波传感器在所述建筑物的相应楼层内的二维坐标。优选地,控制器基于声表面波阅读器从所述多个声表面波传感器接收的响应信号确定所述多个声表面波传感器中的三个声表面波传感器的ID,基于所述三个声表面波传感器的ID确定所述移动终端所在的楼层并获取所述三个声表面波传感器在所述楼层内的二维坐标,基于所述三个声表面波传感器在所述楼层内的二维坐标以及从所述三个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度计算所述移动终端在所述楼层内的二维坐标,根据计算出的所述移动终端在所述楼层内的二维坐标确定所述移动终端在所述楼层内的位置,并且控制显示单元将所述移动终端在所述楼层内的位置显示在所述楼层的平面地图上。优选地,当所述移动终端在所述建筑物的多个楼层之间移动时,控制器基于声表面波阅读器接收的响应信号连续地确定所述移动终端在每个楼层内的位置,并根据连续地确定的所述移动终端在每个楼层内的位置,基于所述移动终端在每个楼层的二维移动路径,控制显示单元在所述建筑物的室内地图上显示所述移动终端的三维移动路径,其中,控制器基于在前一楼层内最后一次确定的所述移动终端的位置与在后一楼层内第一次确定的所述移动终端的位置确定所述移动终端在两个楼层之间的移动路径。优选地,控制器基于信号强度检测单元检测的响应信号的信号强度,确定与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一信号强度为检测到的最强的信号强度,第二信号强度为检测到的第二强的信号强度,第三信号强度为检测到的第三强的信号强度。优选地,控制器检测声表面波阅读器发送查询信号的时刻与从所述多个声表面波传感器中的每个接收到响应信号的时刻之间的时间差,确定与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个声表面波传感器的ID,其中,第一时间差为检测到的最小的时间差,第二时间差为检测到的第二小的时间差,第三时间为检测到的第三小的时间差。优选地,如果在某一时间点确定的与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个声表面波传感器的ID指示所述三个声表面波传感器不在同一楼层内,则控制器将在所述时间点之前最后一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的所述移动终端在相应楼层内的位置作为在前一楼层内最后一次确定的所述移动终端的位置,并且将在所述时间点之后第一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的所述移动终端在相应楼层内的位置作为在后一楼层内第一次确定的所述移动终端的位置。优选地,如果在某一时间点确定的与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个声表面波传感器的ID指示所述三个声表面波传感器不在同一楼层内,则控制器将在所述时间点之前最后一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的所述移动终端在相应楼层内的位置作为在前一楼层内最后一次确定的所述移动终端的位置,并且将在所述时间点之后第一次基于位于同一楼层的三个声表面波传感器在相应楼层内的二维坐标确定的所述移动终端在相应楼层内的位置作为在后一楼层内第一次确定的所述移动终端的位置。优选地,如果声表面波阅读器仅从所述多个声表面波传感器中的一个声表面波传感器接收到响应信号,则控制器基于声表面波阅读器接收的响应信号确定所述一个声表面波传感器的ID以获取所述一个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标,将所述一个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标确定为所述移动终端在所述建筑物内的二维坐标,并根据确定的所述移动终端在所述建筑物内的二维坐标确定所述移动终端在所述建筑物内的位置。根据本发明的另一方面,提供一种适用于移动终端的室内定位方法,其中,所述建筑物内设置有多个声表面波传感器,所述移动终端中设置有声表面波阅读器,所述室内定位方法包括:(A)通过声表面波阅读器发送声表面波查询信号,并接收所述多个声表面波传感器响应于查询信号而发送的响应信号;(B)检测声表面波阅读器从所述多个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度;(C)基于从所述多个声表面波传感器接收的响应信号确定所述多个声表面波传感器的ID以获取所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标;(D)基于所述多个声表面波传感器在所述建筑物内的二维坐标以及从所述多个声表面波传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在所述建筑物内的二维坐标;(E)根据计算出的移动终端在所述建筑物内的二维坐标确定移动终端在所述建筑物内的位置;(F)将移动终端在所述建筑物内的位置显示在所述建筑物的室内地图上。附图说明通过下面结合附图对实施例进行的描述,本发明的这些和/或其他方面和优点将会变得清楚和更易于理解,在附图中:图1是示出根据本发明的实施例用于建筑物的室内定位系统的示图;图2是示出根据本发明的实施例的适用于图1中示出的室内定位系统的移动终端的框图;图3是示出根据本发明的实施例的室内定位方法的流程图。具体实施方式在下文中参照附图更充分地描述本发明,在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而,本发明可以以许多不同的形式来实施,且不应该解释为局限于在这里所提出的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是彻底和完全的,并将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中,相同的标号始终表示相同的元件。应该理解的是,尽管在这里可使用术语第一、第二、第三等来描述不同的元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分区分开来。因此,在不脱离本发明的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称作第二元件、组件、区域、层或部分。如在这里使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关所列项的任意组合和所有组合。这里使用的术语仅为了描述特定实施例的目的,而不意图限制本发明。如这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式。还应理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,说明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。除非另有定义,否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同的意思。还将理解的是,除非这里明确定义,否则术语(诸如在通用字典中定义的术语)应该被解释为具有与相关领域的环境中它们的意思一致的意思,而将不以理想的或者过于正式的含义来解释它们。在下文中,将参照附图详细地解释本发明。图1是示出根据本发明的实施例用于建筑物的室内定位系统的示图。参照图1,室内定位系统包括多个声表面波(SAW)传感器01-1至01-N以及进入所述建筑物内的至少一个移动终端100。图1中示出进入建筑物内的三个移动终端100,但是进入建筑物内的移动终端的数量不限于此。移动终端可以是诸如智能电话、平板个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、企业数字助理(EDA)、移动互联网装置(MID)、手持游戏机或电子书的具有无线通信功能的电子终端。根据本发明的实施例,移动终端100具有发送声表面波查询信号的SAW阅读器。SAW传感器作为一种无源器件,只有在接收到SAW阅读器发送的表面波查询信号时,才会产生并发送相应的响应信号。具体地讲,当移动终端100进入建筑物时,多个SAW传感器01-1至01-N响应于SAW阅读器发送的表面波查询信号而发送响应信号。SAW阅读器接收从多个SAW传感器01-1至01-N发送的响应信号。随后,移动终端100根据接收到的响应信号确定多个SAW传感器01-1至01-N在建筑物内的二维坐标,基于多个SAW传感器01-1至01-N在建筑物内的二维坐标以及各个响应信号的信号强度计算移动终端在建筑物内的二维坐标,并根据计算出的二维坐标确定移动终端在建筑物内的位置。此外,移动终端100可通过显示单元将移动终端在建筑物内的位置显示在建筑物的室内地图(例如,平面图)上。根据本发明的实施例,通过不同地设计各个SAW传感器的内部结构,不同的SAW传感器发送的响应信号将具有不同的频率或不同的延迟时间。例如,可将SAW传感器中的叉指换能器的图形设计为彼此不同,从而不同的SAWS传感器发送的响应信号具有不同的频率。又例如,可将SAW传感器中的叉指换能器与反射栅之间的距离设计为彼此不同,从而不同的SAWS传感器发送的响应信号具有不同的延迟时间。这样,SAW阅读器可以根据从SAW传感器接收的响应信号的频率特性或时间延迟特性来识别不同的SAW传感器。以下结合图2对根据本发明的实施例用于建筑物的室内定位系统进行具体描述。图2是示出根据本发明的实施例的适用于图1中示出的室内定位系统的移动终端的框图。参照图2,移动终端100包括SAW阅读器110、信号强度检测单元120、存储器130、控制器140和显示单元150。SAW阅读器110可发送声表面波查询信号,并可从室内定位系统中的多个SAW传感器接收响应于查询信号而发送的响应信号。根据本发明的实施例,SAW阅读器110可始终发送声表面波查询信号,或者可根据用户的操作发送声表面波查询信号。信号强度检测单元120可检测SAW阅读器110从所述多个SAW传感器接收的响应信号的信号强度。存储器130可存储所述多个SAW传感器的ID、所述多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及建筑物的室内地图(例如,平面地图)。控制器140可基于SAW阅读器110接收的响应信号确定所述多个SAW传感器的ID以获取所述多个SAW传感器在所述建筑物内的二维坐标,然后基于所述多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及从所述多个SAW传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在建筑物内的二维坐标,最后根据计算出的二维坐标确定移动终端在所述建筑物内的位置。显示单元150可在控制器140的控制下将移动终端在建筑物内的位置显示在建筑物的室内地图上。可选择地,信号强度检测单元120可包括在控制器140中。根据本发明的实施例,室内定位系统还包括设置在建筑物内的服务器200。服务器200预先存储室内定位系统中的多个SAW传感器的ID、所述多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及建筑物的室内地图。可选择地,移动终端100还包括无线通信单元160。无线通信单元160可从服务器200获取所述多个SAW传感器的ID、所述多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及建筑物的室内地图,并将获取的所述多个SAW传感器的ID、所述多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及建筑物的室内地图存储在存储器130中。根据本发明的实施例,当SAW阅读器从多个SAW传感器接收到响应信号时,无线通信单元160可从服务器200获取所述多个SAW传感器的ID、二维坐标以及建筑物的室内地图。根据本发明的实施例,每个SAW传感器的ID对应于该SAW传感器发送的响应信号的频率或者该SAW传感器接收到查询信号的时刻与发送响应信号的时刻之间的时间差。换言之,每个SAW传感器的ID对应于该SAW传感器的响应信号的频率特性或时间延迟特性。这样,控制器140可根据接收到的响应信号的不同的频率特性或时间延迟特性识别各个SAW传感器,从而确定各个SAW传感器的ID。在下文中,将进一步描述确定移动终端在建筑物内的位置的操作。首先,根据现有技术的基于信号RSSI模型的距离计算方法,可以得到以下等式(1):P(d)=P(d0)+10nlog10(d/d0)+Xσ(1)其中,d是SAW传感器到SAW阅读器的距离,P(d)是SAW阅读器接收到的SAW传感器发送的响应信号的强度,d0是参考点到SAW阅读器的距离,P(d0)是参考点处接收到的SAW传感器发送的响应信号的强度,n是路径衰减系数,Xσ是标准偏差为σ的正态随机变量。这里,参考点可预先设置,参考点处接收到的SAW传感器发送的响应信号的强度可预先测量,n和Xσ与测试环境有关,也可预先确定。根据本发明的实施例,d0、P(d0)、n和Xσ可预先存储在服务器200中,并且当SAW阅读器从多个SAW传感器接收到响应信号时,无线通信单元160可从服务器200获取预先存储的d0、P(d0)、n和Xσ。基于以上等式(1),可通过等式(2)确定SAW阅读器与SAW传感器之间的距离:d=d0×10[P(d)-P(d0)-Xσ]/(10n)---(2)]]>因此,根据三个SAW传感器的二维坐标以及SAW阅读器与所述三个SAW传感器之间的距离,可以通过等式(3)计算移动终端在建筑物内的二维坐标(x,y):(x1-x)2+(y1-y)2=d12(x2-x)2+(y2-y)2=d22(x3-x)2+(y3-y)2=d32---(3)]]>因此,控制器140可基于SAW阅读器110从多个SAW传感器接收的响应信号确定所述多个SAW传感器中的三个SAW传感器的ID,以获取所述三个SAW传感器在建筑物内的二维坐标,基于从所述三个SAW传感器接收的响应信号的信号强度计算SAW阅读器110与所述三个SAW传感器之间的距离,并基于所述三个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及SAW阅读器110与所述三个SAW传感器之间的距离计算计算移动终端在建筑物内的二维坐标。控制器140可基于信号强度检测单元120检测的响应信号的信号强度,从多个SAW传感器中确定与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个SAW传感器的ID,以获取所述三个SAW传感器在建筑物内的二维坐标,其中,第一信号强度为检测到的最强的信号强度,第二信号强度为检测到的第二强的信号强度,第三信号强度为检测到的第三强的信号强度。可选择地,控制器140可检测SAW阅读器110发送查询信号的时刻与从多个SAW传感器中的每个接收到响应信号的时刻之间的时间差,从多个SAW传感器中确定与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个SAW传感器的ID,其中,第一时间差为检测到的最小的时间差,第二时间差为检测到的第二小的时间差,第三时间为检测到的第三小的时间差。可选择地,随着移动终端100在建筑物内移动,控制器140可基于SAW阅读器110接收的响应信号连续地确定移动终端100在建筑物内的位置,并根据连续地确定的移动终端在建筑物内的位置,控制显示单元140在建筑物的室内地图上显示移动终端100的二维移动路径。根据本发明的实施例,建筑物可以是多层建筑物,并且所述建筑物中的每个楼层均设置有多个SAW传感器,所述多个SAW传感器的数量大于等于三。在这种情况下,每个SAW传感器的ID包含指示该声表面波传感器所在楼层的信息。例如,如果SAW传感器的ID为01XX,则表示该SAW传感器位于一层;如果SAW传感器的ID为07XX,则表示该SAW传感器位于七层。当建筑为为多层建筑物时,建筑物的室内地图可包括每个楼层的平面地图,每个SAW传感器在所述建筑物内的二维坐标表示该SAW传感器在所述建筑物的相应楼层内的二维坐标。在建筑物为多层建筑物的情况下,如上所述,控制器140基于SAW阅读器110从多个SAW传感器接收的响应信号确定所述多个SAW传感器中的三个SAW传感器的ID,基于确定的三个SAW传感器的ID确定移动终端所在的楼层并获取确定的三个SAW传感器在所述楼层内的二维坐标,基于确定的三个SAW传感器在所述楼层内的二维坐标以及从确定的三个SAW传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在所述楼层内的二维坐标,根据计算出的移动终端在所述楼层内的二维坐标确定移动终端在所述楼层内的位置,并且控制显示单元150将移动终端在所述楼层内的位置显示在所述楼层的平面地图上。当移动终端100在建筑物的多个楼层之间移动时,控制器140可基于SAW阅读器接收的响应信号连续地确定移动终端100在每个楼层内的位置,并根据连续地确定的移动终端100在每个楼层内的位置,基于移动终端在每个楼层的二维移动路径,控制显示单元150在建筑物的室内地图上显示移动终端100的三维移动路径。这里,控制器140可基于在前一楼层内最后一次确定的移动终端100的位置与在后一楼层内第一次确定的移动终端100的位置确定移动终端100在两个楼层之间的移动路径。如上所述,控制器140可基于信号强度检测单元120检测的响应信号的信号强度,从多个SAW传感器中确定与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个SAW传感器的ID,以获取所述三个SAW传感器在建筑物内的二维坐标,其中,第一信号强度为检测到的最强的信号强度,第二信号强度为检测到的第二强的信号强度,第三信号强度为检测到的第三强的信号强度。可选择地,控制器140可基于SAW阅读器110发送查询信号的时刻与从多个SAW传感器中的每个接收到响应信号的时刻之间的时间差,从多个SAW传感器中确定与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个SAW传感器的ID,其中,第一时间差为检测到的最小的时间差,第二时间差为检测到的第二小的时间差,第三时间为检测到的第三小的时间差。然而,如果在某一时间点确定的与第一信号强度、第二信号强度和第三信号强度相应的三个SAW传感器的ID指示所述三个SAW传感器不在同一楼层内,则控制器140可将在所述时间点之前最后一次基于位于同一楼层的三个SAW传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端100在相应楼层内的位置作为在前一楼层内最后一次确定的移动终端100的位置,并且将在所述时间点之后第一次基于位于同一楼层的三个SAW传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端100在相应楼层内的位置作为在后一楼层内第一次确定的移动终端100的位置。另一方面,如果在某一时间点确定的与第一时间差、第二时间差和第三时间差相应的三个SAW传感器的ID指示所述三个SAW传感器不在同一楼层内,则控制器140可将在所述时间点之前最后一次基于位于同一楼层的三个SAW传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端100在相应楼层内的位置作为在前一楼层内最后一次确定的移动终端100的位置,并且将在所述时间点之后第一次基于位于同一楼层的三个SAW传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端100在相应楼层内的位置作为在后一楼层内第一次确定的移动终端100的位置。这样,控制器140可基于在前一楼层内最后一次确定的移动终端100的位置与在后一楼层内第一次确定的移动终端100的位置确定移动终端100在两个楼层之间的移动路径,从而确定移动终端100的三维移动路径。根据本发明的实施例,当移动终端100进入面积相对小的封闭空间时,SAW阅读器110可能仅从一个SAW传感器接收到响应信号。例如,当在用户家中用户携带移动终端100进入面积小于5平米的洗手间或储物间时,SAW阅读器110仅从一个SAW传感器接收到响应信号。此时,控制器140可基于SAW阅读器110接收的响应信号确定所述一个SAW传感器的ID以获取所述一个SAW传感器在建筑物内的二维坐标,将所述一个SAW传感器在建筑物内的二维坐标确定为移动终端100在建筑物内的二维坐标,并根据确定的移动终端100在建筑物内的二维坐标确定移动终端100在建筑物内的位置。换言之,当SAW阅读器110仅能从一个SAW传感器接收响应信号时,可将所述一个SAW传感器的位置确定为移动终端100的位置。可选择地,当移动终端100进入面积相对小的封闭空间并且SAW阅读器110仅从两个SAW传感器接收到响应信号时,控制器140可计算SAW阅读器110与所述两个SAW传感器之间的距离,并将与SAW阅读器110之间的距离小的SAW传感器的在建筑物内的二维坐标确定为移动终端100在建筑物内的二维坐标,并根据确定的移动终端100在建筑物内的二维坐标确定移动终端100在建筑物内的位置。根据本发明的实施例,如果用户处于智能家庭中,则在控制器140确定用户携带的移动终端100的位置之后,控制器140可控制无线通信单元160将位置信息发送到诸如风扇、电视、音响等的可转向的智能电器。所述可转向的智能电器可以基于移动终端的位置进行转向,从而更加准确地面向用户。此外,当移动终端100进入建筑物内时,SAW阅读器110将从至少一个SAW传感器接收到响应信号。此时,控制器140可控制显示单元150显示建筑物的室内地图,并且可以基于接收到的响应信号确定移动终端在建筑物内的位置,从而控制显示单元150在建筑物的室内地图上显示移动终端的位置和/或移动路径。图3是示出根据本发明的实施例的室内定位方法的流程图。根据本发明的实施例,当设置有SAW阅读器的移动终端进入设置有多个SAW传感器的建筑物时,可在所述移动终端中运行所述室内定位方法。参照图3,在操作301,通过移动终端的SAW阅读器发送声表面波查询信号,并接收设置在建筑物内的多个SAW传感器响应于查询信号而发送的响应信号。如上所述,SAW传感器的数量可大于等于三个。然而,本发明不限于此,SAW传感器的数量可以更多或更少。可选择地,当从多个SAW传感器接收到响应信号时,可显示建筑物的室内地图。在操作302,检测SAW阅读器从多个SAW传感器接收的响应信号的信号强度。在操作303,基于从多个SAW传感器接收的响应信号确定多个SAW传感器的ID以获取多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标。这里,可从设置在建筑物内的服务器获取多个SAW传感器的ID、多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及建筑物的室内地图。每个SAW传感器的ID对应于该SAW传感器发送的响应信号的频率或者该SAW传感器接收到查询信号的时刻与发送响应信号的时刻之间的时间差。因此,可以根据接收到的响应信号的不同的频率特性或时间延迟特性识别各个SAW传感器,从而确定各个SAW传感器的ID。在操作304,基于多个SAW传感器在建筑物内的二维坐标以及从多个SAW传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在建筑物内的二维坐标。如上所述,可首先计算SAW阅读器与多个SAW传感器中的三个SAW传感器之间的距离,然后根据所述三个SAW传感器的二维坐标以及SAW阅读器与所述三个SAW传感器之间的距离,计算移动终端在建筑物内的二维坐标。可选择地,可以根据响应信号的频率特性和时间延迟特性确定所述三个SAW传感器。例如,所述三个SAW传感器是响应信号的强度最强的三个SAW传感器或者响应信号的时间延迟最短的三个SAW传感器。在操作305,根据计算出的移动终端在建筑物内的二维坐标确定移动终端在建筑物内的位置。在操作306,将移动终端在建筑物内的位置显示在所述建筑物的室内地图上。可选择地,通过重复操作301至操作306,可反复地确定移动终端在建筑物内的位置,并形成移动终端在建筑物内的移动路径。这样,可以在建筑物的室内地图上显示移动终端的二维移动路径。如上所述,建筑物可以是多层建筑物,并且建筑物中的每个楼层均设置有多个SAW传感器,所述多个SAW传感器的数量大于等于三,每个SAW传感器的ID包含指示该SAW传感器所在楼层的信息,建筑物的室内地图包括每个楼层的平面地图,并且每个SAW传感器在建筑物内的二维坐标表示该SAW传感器在建筑物的相应楼层内的二维坐标。当建筑物是多层建筑物中,在步骤303中,基于SAW阅读器从多个SAW传感器接收的响应信号确定多个SAW传感器中的三个SAW传感器的ID,基于所述三个SAW传感器的ID确定移动终端所在的楼层并获取所述三个SAW传感器在该楼层内的二维坐标。在步骤304中,基于所述三个SAW传感器在该楼层内的二维坐标以及从所述三个SAW传感器接收的响应信号的信号强度计算移动终端在该楼层内的二维坐标。在步骤305中,根据计算出的移动终端在该楼层内的二维坐标确定移动终端在该楼层内的位置。在步骤306中,将移动终端在该楼层内的位置显示在该楼层的平面地图上。如上所述,可以根据响应信号的频率特性和时间延迟特性确定所述三个SAW传感器。另一方面,通过重复操作301至操作306,可反复地确定移动终端在每个楼层内的位置,基于移动终端在每个楼层的二维移动路径,可以在建筑物的室内地图上显示移动终端的三维移动路径。这里,可基于在前一楼层内最后一次确定的移动终端的位置与在后一楼层内第一次确定的移动终端的位置确定移动终端在两个楼层之间的移动路径。根据本发明的实施例,如果在某一时间点确定的用于确定移动终端的位置的三个SAW传感器的ID指示所述三个SAW传感器不在同一楼层内,则可将在所述时间点之前最后一次基于位于同一楼层的三个SAW传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端在相应楼层内的位置作为在前一楼层内最后一次确定的移动终端的位置,并且将在所述时间点之后第一次基于位于同一楼层的三个SAW传感器在相应楼层内的二维坐标确定的移动终端在相应楼层内的位置作为在后一楼层内第一次确定的移动终端的位置。根据本发明的实施例,如果在步骤301中仅从多个SAW传感器中的一个SAW传感器接收到响应信号,则在步骤303中,可基于接收的响应信号确定所述一个SAW传感器的ID以获取所述一个SAW传感器在建筑物内的二维坐标。然后,在步骤304中,将所述一个SAW传感器在建筑物内的二维坐标确定为移动终端在建筑物内的二维坐标,并且在步骤305中,根据确定的移动终端在建筑物内的二维坐标确定移动终端在建筑物内的位置。可选择地,如果在步骤301中仅从多个SAW传感器中的两个SAW传感器接收到响应信号,则在步骤304中,可计算SAW阅读器与所述两个SAW传感器之间的距离,并将与SAW阅读器之间的距离小的SAW传感器的在建筑物内的二维坐标确定为移动终端在建筑物内的二维坐标。然后,在步骤305中,根据确定的移动终端在建筑物内的二维坐标确定移动终端在建筑物内的位置。通过实施根据本发明的实施例的室内定位系统、室内定位方法以及适用于该室内定位系统的移动终端,无需考虑供电线路的设计和电池的使用,因此具有节省成本、使用寿命长、设计便利等优点。根据本发明的实施例的室内定位方法还可被实施为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够将数据存储为之后可由计算机系统读取的程序的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括:只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置。计算机可读记录介质还可被分布在联网的计算机系统上,从而以分布的方式存储和执行所述计算机可读代码。此外,用于实现根据本发明的实施例的室内定位方法的功能程序、代码和代码段可被程序员容易地解释。虽然已经显示和描述了一些实施例,但是本领域技术人员应该理解,在不脱离本发明的原理和精神的情况下,可以对这些实施例进行修改,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
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