一种定位器及其室内定位方法、装置和系统的制作方法_2

文档序号:9488576阅读:来源:国知局
,缩短建设周期。
[0054] 实施例二:
[0055] 图2是本发明实施例二提供的室内定位方法的流程图,该方法可应用于服务器, 以实现对配置有定位标签的任意移动目标的室内定位。图2示例的室内定位方法具体包括 步骤S201至S203,详述如下:
[0056]S201、接收定位器发送的定位标签的身份ID信息、定位标签的接收信号强度指示 RSSI值和定位器的位置信息。
[0057] 具体地,定位器可以是信号搜索装置,如图11所述,可被配置于室内的预置位置, 如图11中圆圈表示的室内的各个角落,并定期搜索定位标签的信号;定位标签可以是信号 广播装置,被配置在待确定位置的任意移动目标上。
[0058]服务器接收到定位器通过无线或有线方式,优选为WIFI,发送的定位标签的ID信 息和RSSI值。
[0059]S202、根据ID信息、RSSI值和定位器的位置信息计算定位标签的位置信息。
[0060] 服务器根据定位标签的RSSI值和定位器的位置信息计算定位标签的位置信息, 并与定位标签的ID信息对应。
[0061] 进一步地,定位标签的位置信息可以是坐标信息。
[0062]S203、输出定位标签的位置信息。
[0063] 服务器将定位标签的位置信息输出。
[0064] 进一步地,输出方式可以是任意表明定位标签位置信息的方式,比如可视化图像 方式、数字方式等。
[0065] 本实施例中,服务器根据接收到的定位器发送的定位标签的ID信息、定位标签的 RSSI值和定位器的位置信息,计算出定位标签的位置并输出,实现了在没有卫星信号情况 下的室内定位。
[0066] 实施例三:
[0067] 图3是本发明实施例三提供的室内定位方法的流程图,该方法可应用于服务器, 以实现对配置有定位标签的任意移动目标的室内定位。具体包括步骤S301至S304,详述如 下:
[0068]S301、接收定位器发送的定位标签的身份ID信息、定位标签的接收信号强度指示 RSSI值和定位器的位置信息。
[0069] 具体地,定位器可以是信号搜索装置,被配置于室内的预置位置,并定期搜索定位 标签的信号;定位标签可以是信号广播装置,被配置在待确定位置的任意移动目标上。
[0070] 服务器接收到定位器通过无线或有线方式,优选为WIFI,发送的定位标签的ID信 息和RSSI值。
[0071] S302、根据RSSI值计算定位标签与定位器之间的定位距离。
[0072] 根据定位器获取的定位标签广播的广播信号的RSSI值以及预置的距离算法,可 以计算得到该定位标签与该定位器之间的定位距离。
[0073] 具体地,作为本发明的一个实施例,步骤S302可以包括以下步骤S3021至S3022, 详述如下:
[0074] S3021、根据RSSI值的数学期望进行曲线拟合,以确定定位距离与RSSI值的距离 函数关系。
[0075] 定位标签的广播频率通常可设置为100ms,由于定位器接收广播信息时的信号可 能不稳定,因此定位器接收定位标签的广播信息在1秒内平均次数为8次,这8次接收的 RSSI值是一个离散随机变量,会受到周围环境的影响。当定位器与定位标签的距离即定位 距离发生变化时,RSSI值也随之改变,但1秒内在周围环境条件不变的情况下RSSI值的数 学期望相对稳定。
[0076] 如下表1是在室内环境温度为25°C的条件下,将出现的最大和最小的异常值去掉 后的RSSI值测量记录。
[0077]表 1[0078]
[0080] 根据上述测量数据求出距离为1米至10米的RSSI值数学期望,分别为:-61.25,_ 67,-76· 22,-82. 3,-84. 86,-86. 88,-90. 33,-90. 25,-92. 86,-94. 4。根据以上RSSI值的数学 期望,利用概率统计学上的曲线拟合确定定位距离与RSSI值的距离函数关系为:
[0081] y= -15. 141n(d)-59. 771
[0082] 其中,d为定位距离,y为RSSI值。
[0083]S3022、根据距离函数关系计算RSSI值对应的定位距离。
[0084] 在周围环境不变的情况下,根据步骤S302得到的函数关系和RSSI值可以分别求 出定位标签与接收信号最强的三个定位器之间的定位距离。
[0085] 例如,根据上述函数关系y= -15. 141n(d)-59. 771以及RSSI值y,可以计算得到 定位距离d。
[0086] 具体地,如果接收定位标签广播信号最强的三个定位器获取的定位标签广播信号 的RSSI值分别为yi、yjPy3,则根据上述函数关系可以计算出该定位标签与这三个定位器 之间的定位距离分别为山、(1 2和d3。
[0087]S303、根据定位距离和定位器的位置信息计算定位标签的位置信息。
[0088] 位置信息可以为位置坐标,根据定位器与定位标签之间的定位距离,以及定位器 的位置坐标,可以计算得到定位标签的位置坐标。
[0089] 具体地,可根据定位距离和定位器的位置信息,采用三点定位法计算定位标签的 位置信息。
[0090] 在周围环境不变的情况下,根据步骤S302得到的三个定位距离,并结合定位器的 位置坐标,采用三点定位法可以计算出定位标签的位置坐标。
[0091] 图4是本发明实施例三提供的室内定位方法中三点定位法的定位示意图。
[0092] 具体地,已知接收定位标签40的广播信号最强的定位器41、定位器42和定位器 43的坐标分别是(Xpyj、(x2,y2)和(x3,y3),定位标签40与定位器41、定位器42和定位器 43之间的距离分别为山、(1 2和d3,待计算的定位标签的坐标为(X,y),则计算公式为:
[0093] (X-X) 2+ (y-y)2 = d
[0094](x-x2)2+(y-y2)2= d22
[0095](x-x3)2+(y-y3)2= d32
[0096] 通过以上三个公式可计算出定位标签40的坐标(x,y)。
[0097]S304、输出所述定位标签的位置信息。
[0098] 服务器将定位标签的位置坐标输出。
[0099] 进一步地,输出方式可以是任意表明定位标签位置信息的方式,比如可视化图像 方式、数字方式等。
[0100] 本实施例中,服务器接收到定位器发送的定位标签的ID信息、定位标签的RSSI值 和定位器的位置信息后,根据定位标签的RSSI值和预置的距离算法,得到该定位标签与定 位器之间的定位距离,再根据定位距离和定位器的位置信息计算得到定位标签的位置信息 并输出,实现了在没有卫星信号情况下的室内定位。
[0101] 实施例四:
[0102] 图5是本发明实施例四提供的室内定位方法的流程图,该方法可用于定位标签、 定位器和服务器组成的室内定位系统,图5示例的室内定位方法具体包括步骤S401至 S402,详述如下:
[0103] S401、定位器当接收到定位标签广播的定位标签的身份ID信息时,获取定位标签 的接收信号强度指示RSSI值,并将ID信息、RSSI值和定位器的位置信息发送给服务器。
[0104] 其中,定位器优选为室内蓝牙信号搜索装置,如图12所述,可被配置于室内的预 置位置,如图12中室内的各个角落,包括定位器1至定位器10。
[0105] 具体地,定位标签可以是信号广播装置,被配置在待确定位置的任意移动目标上, 如人、车辆等等,如图12中的定位标签20。
[0106] 进一步地,定位器和定位标签之间可通过BLE协议进行数据传输。定位器当基于 BLE协议接收到定位标签广播的该定位标签的ID信息时,获取该定位标签的RSSI值。基 于BLE协议进行数据传输的目的在于,由于BLE是功耗极低的短距离无线通信技术,因此采 用BLE技术的设备其电池续航能力很强,能够在与其他同类设备同等电量的情况下持续更 长久的工作时间,有效满足了低成本低功耗的室内定位需求。
[0107] 定位器在接收到定位标签广播的该定位标签的ID信息时,获取该定位标签的 RSSI值。
[0108] 优选地,定位器通过WIFI将ID信息、RSSI值和定位器的位置信息发送给服务器。
[0109] S402、服务器根据接收的ID信息、RSSI值和定位器的位置信息计算定位标签的位 置信息并输出。
[0110] 服务器接收到定位器通过无线或有线方式,优选为WIFI,发送的定位标签的ID信 息和RSSI值,根据RSSI值和定位器的位置信息计算定位标签的位置信息,并与定位标签的ID信息对应。
[0111] 服务器将定位标签的位置信息输出。
[0112] 进一步地,定位标签的位置信息可以是坐标信息,定位标签的位置信息输出方式 可以是是任意表明定位标签位置信息的方式,比如可视化图像方式、数字方式等。
[0113] 本实施例中,定位器当接收到定位标签广播的ID信息时,获取定位标签的RSSI 值,并将ID信息、RSSI值和定位器的位置信息发送给服务器,服务器根据接收到的定位器 发送的ID信息、RSSI值和定位器的位置信息计算出定位标签的位置信
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