定位区域的切换方法、装置、设备和存储介质与流程

1.本发明涉及无线定位领域，尤其是涉及一种定位区域的切换方法、装置、设备和存储介质。


背景技术：

2.无线定位系统通常包括定位标签、定位基站和定位服务器。其中定位标签设置在需要跟踪定位的对象(如人、物体等)上，定位基站设置在对象活动的场地中或场地周围，定位基站接收定位标签发送的定位信号，然后将定位信号转发至定位服务器，或者基于定位信号计算得到标签的定位位置，将定位位置发送至定位服务器。上述无线定位系统多用于监控一定场地范围内的人或物体的位置、活动轨迹等，例如，可以用于厂区巡视、设备巡检、物料定位等场景中。
3.当场地较大时，为了保证无线定位系统具有较高的定位精确度，通常将场地划分为多个定位区域，通过定位区域内的基站获取该定位区域内的标签的定位信号，进而确定标签的位置。当对象从一个定位区域移动至另一个定位区域时，需要进行区域切换，从而通过新的定位区域中的基站获取对象的标签的定位信号，并确定标签的位置。相关技术中，可以通过信号质量、区域内基站数量、标签与基站的距离等因素确定切换方式，但由于定位信号可能受到较大程度的干扰，通过上述因素确定的切换方式容易出现切换错误、切换失败、或者切换时延长等问题，影响了无线定位系统的应用性能。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种定位区域的切换方法、装置、设备和存储介质，以准确的确定标签所属的定位区域，进而实现定位区域的即时、准确、稳定的切换，提高定位区域切换的可靠性与准确性，优化无线定位系统的应用性能。
5.第一方面，本发明实施例提供一种定位区域的切换方法，目标场地划分有多个定位区域，每个定位区域设置有多个定位基站，该方法包括：获取目标标签的多个定位位置；其中，每个定位区域对应一个定位位置；定位区域的定位基站接收到目标标签的定位信号后，基于定位信号得到定位位置；针对每个定位区域，根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果；根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位区域，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域；其中，距离参数基于下述中的多种确定：目标标签与定位区域的边界的距离、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系；目标标签与定位区域的定位基站的距离、定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征、定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征。
6.上述根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果的步骤之前，方法还包括：设置基站距离特征集合和边界距离特征集合；其中，基站距离特征集合包括：定位区
域的定位基站的距离特征；边界距离特征集合包括：定位区域的边界的距离特征；设置基站距离特征集合和边界距离特征集合中的距离特征均为预设初始值；将定位区域划为多个单元，将每个单元的单元中心确定为定位区域中的指定位置；针对每个指定位置，根据指定位置与定位区域的每个定位基站的距离，更新基站距离特征集合；根据指定位置与定位区域的每个边界的距离，更新边界距离特征集合。
7.上述根据指定位置与定位区域的每个定位基站的距离，更新基站距离特征集合的步骤，包括：确定指定位置与定位区域的每个定位基站的距离，得到基站距离集合；从基站距离集合中获取最小基站距离值，以及最小基站距离值对应的第一基站；从基站距离特征集合中获取第一基站的基站距离特征，获取基站距离特征与最小基站距离值之间的第一最大值，将第一最大值作为更新的第一基站的基站距离特征，并存入基站距离特征集合中。
8.上述根据指定位置与定位区域的每个边界的距离，更新边界距离特征集合的步骤，包括：确定指定位置与定位区域的每个边界的距离，得到边界距离集合；从边界距离集合中获取最小边界距离值，以及最小边界距离值对应的第一边界；从边界距离特征集合中获取第一边界的边界距离特征，获取边界距离特征与最小边界距离值之间的第二最大值，将第二最大值作为更新的第一边界的边界距离特征，并存入边界距离特征集合中。
9.上述根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果的步骤之前，方法还包括：获取上述定位区域对应的定位位置，与定位区域的每个定位基站的第一距离；获取定位区域对应的定位位置，与定位区域的每个边界的第二距离；获取定位区域的边界基站接收上述目标标签发送的定位信号的信号质量；其中，边界基站预先从定位区域的多个定位基站中指定得到；基于第一距离、第二距离和信号质量，确定定位区域的信号质量参数。
10.上述根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果的步骤之前，上述方法还包括：以定位区域对应的定位位置为起始点，沿着指定方向设置一检测射线；统计检测射线与定位区域的边界的交点数量，基于交点数量确定目标标签与定位区域的边界的相对位置关系。
11.上述基于交点数量确定目标标签与定位区域的边界的相对位置关系的步骤，包括：如果交点数量为奇数，确定目标标签位于定位区域的边界内部；如果交点数量为偶数，确定目标标签位于定位区域的边界外部。
12.上述根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果的步骤，包括：根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，确定定位区域的置信因子；判断置信因子是否小于预设的门限值；如果置信因子小于门限值，确定目标标签位于上述定位区域；如果置信因子大于或等于门限值，确定目标标签不位于上述定位区域。
13.上述根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，确定定位区域的置信因子的步骤，包括：获取定位位置与定位区域的每个定位基站之间的第一最小距离；获取定位位置与定位区域的每个边界的第二最小距离；获取第一最小距离对应的定位基站的第一距离特征，以及第二最小距离对应的边界的第二距离特征；基于第一最小距离、第二最小距离、第一距离特征、第二距离特征、目标标签与定位区域的边界的
相对位置关系以及信号质量参数，确定定位区域的置信因子。
14.上述基于第一最小距离、第二最小距离、第一距离特征、第二距离特征、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系以及上述信号质量参数，确定定位区域的置信因子的步骤，包括：
15.通过下述算式，得到定位区域的置信因子：
[0016][0017]
其中，x代表置信因子；为第一因子权重，当目标标签位于定位区域的边界内部时，取预设的第一值，当目标标签位于定位区域的边界外部时，取预设的第二值；α为第二因子权重；d
a,i
代表上述第一最小距离、l
a,m，i
代表上述第一距离特征；β为第三因子权重、d
b，j
代表上述第二最小距离、l
b，m，j
代表上述第二距离特征、γ为第四因子权重、s0代表预设的信号质量因子标准值、s代表上述信号质量参数。
[0018]
上述根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位区域的步骤，包括：设置每个定位区域的统计值为初始值；针对每个定位区域，如果判断结果指示目标标签位于定位区域，在定位区域的统计值上增加指定数值；如果判断结果指示目标标签不位于定位区域，在定位区域的统计值上减少指定数值；根据每个定位区域的统计值，从多个定位区域中确定目标定位区域。
[0019]
上述根据每个定位区域的统计值，从多个定位区域中确定目标定位区域的步骤，包括：获取上述目标标签所属的当前区域的第一统计值；如果上述第一统计值大于第一统计值阈值，将当前区域确定为目标定位区域；如果上述第一统计值小于或等于第一统计值阈值，获取当前区域对应的可切换区域；其中，可切换区域基于当前区域的相邻区域确定；如果可切换区域对应的统计值均小于第二统计值阈值，将当前区域确定为目标定位区域；如果可切换区域中存在统计值发生于或等于第二统计值阈值的第一区域，从第一区域中确定为目标定位区域。
[0020]
第二方面，本发明实施例提供了一种定位区域的切换装置，目标场地划分有多个定位区域，每个定位区域设置有多个定位基站，该装置包括：位置获取模块，用于获取目标标签的多个定位位置；其中，每个定位区域对应一个定位位置；定位区域的定位基站接收到目标标签的定位信号后，基于定位信号得到定位位置；区域判断模块，用于针对每个定位区域，根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果；区域确定模块，用于根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位区域，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域；其中，距离参数基于下述中的多种确定：目标标签与定位区域的边界的距离、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系；目标标签与定位区域的定位基站的距离、定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征、定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征。
[0021]
第三方面，本发明实施例提供了一种定位区域的切换设备，该设备包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述的定位区域的切换方法。
[0022]
第四方面，本发明实施例提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处
理器实现上述的定位区域的切换方法。
[0023]
本发明实施例带来了以下有益效果：
[0024]
上述提供了一种定位区域的切换方法、装置、设备和存储介质，获取目标标签的多个定位位置；其中，每个定位区域对应一个定位位置；定位区域的定位基站接收到目标标签的定位信号后，基于定位信号得到定位位置；针对每个定位区域，根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果；根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位区域，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域；其中，距离参数基于下述中的多种确定：目标标签与定位区域的边界的距离、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系；目标标签与定位区域的定位基站的距离、定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征、定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征。该方式中，综合考虑定位区域的距离参数和信号质量参数确定标签所属的定位区域，其中的距离参数又基于标签与定位区域的边界之间的距离位置关系、标签与定位区域中的定位基站之间的距离位置关系等多种相关数据确定，可以准确的确定标签所属的定位区域，进而实现定位区域的即时、准确、稳定的切换，提高了定位区域切换的可靠性与准确性，优化了无线定位系统的应用性能。
[0025]
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0026]
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0027]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]
图1为本发明实施例提供的一种硬件场景示例的示意图；
[0029]
图2为本发明实施例提供的一种定位区域的切换方法的流程图；
[0030]
图3为本发明实施例提供的一种定位区域距离特征的计算流程示意图；
[0031]
图4为本发明实施例提供的一种判断定位标签是否在区域边界内部的流程示意图；
[0032]
图5为本发明实施例提供的一种判断目标标签是否位于定位区域流程示意图；
[0033]
图6为本发明实施例提供的一种更新区域统计值的流程示意图；
[0034]
图7为本发明实施例提供的一种确定目标标签定位区域的流程示意图；
[0035]
图8为本发明实施例提供的一种定位区域的切换装置的结构示意图；
[0036]
图9为本发明实施例提供的一种切换设备的结构示意图。
具体实施方式
[0037]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0038]
无线定位系统，一般由定位标签、定位基站、定位服务器组成，通过无线定位技术来实现对区域内人或物体的位置信息、轨迹信息等监视，使用于厂区巡视、设备巡检、物料定位等，广泛应用于电力、冶金、石化、轨道交通等行业。无线定位系统中，定位标签设置在对象上，当对象移动时，定位标签可以在不同定位区域之间运动，当定位标签运动到定位区域交界处时，定位服务器在判断定位结果是否发生区域切换的问题上，很难快速、准确的进行选择正确的定位区域内的结果，影响了定位系统的性能。相关技术主要依赖于三个相关指标进行切换判断：定位标签与定位基站之间的通信信号质量；每个区域内可通信的定位基站的数量；基于定位标签与定位区域内的基站的测距信息。即，当信号质量突变、当可通信的定位基站数量突变以及距离突变时，认为发生切换的可能性较大。但是，由于无线信号的传播特性，很容易被人体以及工程现场存在的设备干扰，导致这三个指标的测量值出现误差，如果直接使用这三个指标设计切换方案，则有可能导致定位系统的切换错误(不该切换而发生切换)、切换失败(应该切换而未发生切换)、切换时延过长等问题，影响了定位系统的工程推广。
[0039]
基于上述，本发明实施例提供的一种定位区域的切换方法、装置、设备和存储介质。该技术可以用于无线定位系统。
[0040]
为便于对本实施例进行理解，图1为本发明实施例涉及的硬件场景示例。无线定位系统中通常包括定位服务器、定位基站和定位标签；其中，定位标签设置在需要定位的目标对象上，例如，设备、人员等；目标对象通常位于或活动在一定的地理范围内，在该地理范围内或周围，设置有一个或多个定位基站，当地理范围较大时，通常设置多个定位基站；定位基站采集定位标签的定位信号，然后将定位信号转发至定位服务器，或者基于定位信号计算得到标签的定位位置，将定位位置发送至定位服务器。
[0041]
首先，对本发明实施例所公开的一种定位区域的切换方法进行详细介绍，目标场地划分有多个定位区域，每个定位区域设置有多个定位基站；通常，当目标场地范围较大时，为了使接收到的定位信号较为稳定，将目标场地划分为多个定位区域，每个定位区域中的定位标签的定位信号，由该定位区域内或该定位区域边界处的定位基站接收；需要说明的是，对于位于边界处的定位基站，该基站可以接收边界左右相邻的多个定位区域内的定位标签发送的定位信号。如图2所示，该定位区域的切换方法包括如下步骤：
[0042]
步骤s201,获取目标标签的多个定位位置；其中，每个定位区域对应一个定位位置；定位区域的定位基站接收到目标标签的定位信号后，基于定位信号得到定位位置；
[0043]
上述目标标签属于定位标签；定位标签一般设置在需要跟踪定位的对象上，定位标签具体可以是工牌、手环等；定位基站一般设置在对象活动的场地中或场地周围，基站接收到定位标签传来的定位信号后，实现与标签的测距并上传标签的id、位置等信息给定位服务器；定位服务器是一个信息集合处理装置，它集合了所有基站上传的各标签信息进行存储处理和计算统计，利用各基站的已知坐标和各基站与标签测距的距离等数据信息得到
标签的信息，并在服务器界面上显示出来。当场地较大时，为了保证无线定位系统具有较高的定位精确度，通常将场地划分为多个定位区域，定位服务器还可以配置并储存每个定位区域信息，定位区域信息包括每个区域的边界信息、区域内基站信息。因此，定位服务器可以对每个定位区域的定位信息分别进行计算，并得到相应的坐标结果。
[0044]
在这里，目标场地划分有多个定位区域，每个定位区域设置有多个定位基站，当一个定位标签发出定位信号，可以被多个定位区域内的基站接收后上传至服务器，基于每个定位区域的定位信息计算统计后得到标签的定位结果，包括标签的定位坐标、定位区域等。需要说明的是，定位结果的可靠性和准确性与定位标签和基站的距离、定位信号质量有关，其中，基站与定位标签的距离越近、信号质量越好，定位结果越准确可靠。
[0045]
本步骤中，根据多个定位区域的基站接收到的定位信号，得到目标标签的多个定位位置，其中，包括标签的定位坐标、定位区域等。
[0046]
步骤s202,针对每个定位区域，根据该定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果；
[0047]
由于目标标签可能处于移动的状态，需要按照预设周期，或实时地获取标签的定位信息。一般地，在所有可接收定位信号的基站中，距离目标标签最近的基站采集的定位位置最准确，因此，需要根据各基站接收的目标标签的定位信息、各定位区域的距离参数和信号质量参数信息，确定目标标签所在的定位区域，根据该定位区域的基站的定位信息，确定目标标签的具体位置信息。
[0048]
具体地，距离参数具体可以是与基站、区域边界有关的距离数据加权后的结果，可以根据目标标签与定位区域的边界的距离、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系、目标标签与定位区域的定位基站的距离、定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征、定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征等确定；其中，目标标签与定位区域的边界的相对位置关系可以理解为，目标标签位于定位区域的边界之内，或者目标标签位于定位区域的边界之外；在实际实现时，距离参数可以基于上述全部参数确定，也可以基于上述中的部分参数确定。定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征，可以理解为，预先从定位区域中选择一个或多个指定位置，统计定位区域的边界与指定位置之间的距离，然后通过预设的算法计算得到距离特征。定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征，可以理解为，预先从定位区域中选择一个或多个指定位置，统计定位区域的定位基站与指定位置之间的距离，然后通过预设的算法计算得到该距离特征。
[0049]
上述信号质量参数大小表示基站接收到目标标签发送的定位信号的强弱，信号质量参数的参数值可以根据定位区域内边界基站对应的信号质量及目标标签到各个基站的距离确定。在实际实现时，可以根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，确定定位区域的置信因子；基于置信因子与预设的门限值的大小，判断目标标签是否位于该定位区域，进而得到各定位区域对应的判断结果。
[0050]
本步骤中，目标标签区域的确定综合了考虑区域边界范围、标签与边界的距离、标签与定位基站的距离、定位信号质量多个因素，提高了目标定位的可靠性与准确性；优化了无线定位系统的应用性能。
[0051]
步骤s203,根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位
区域，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域；
[0052]
针对各定位区域对应的判断结果，采用预设的统计、分析算法对判断结果进行处理，进而从多个定位区域中确定目标定位区域，并将目标标签从当前区域切换至目标定位区域。
[0053]
上述定位区域的切换方法，获取目标标签的多个定位位置；其中，每个定位区域对应一个定位位置；定位区域的定位基站接收到目标标签的定位信号后，基于定位信号得到定位位置；针对每个定位区域，根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果；根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位区域，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域；其中，距离参数基于下述中的多种确定：目标标签与定位区域的边界的距离、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系；目标标签与定位区域的定位基站的距离、定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征、定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征。该方式中，综合考虑定位区域的距离参数和信号质量参数确定标签所属的定位区域，其中的距离参数又基于标签与定位区域的边界之间的距离位置关系、标签与定位区域中的定位基站之间的距离位置关系等多种相关数据确定，可以准确的确定标签所属的定位区域，进而实现定位区域的即时、准确、稳定的切换，提高了定位区域切换的可靠性与准确性，优化了无线定位系统的应用性能。
[0054]
在距离参数确定过程中，定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征，以及定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征，可以在基站距离特征集合和边界距离特征集合中直接获取。因此，在判断目标标签是否位于定位区域之前，需获取基站距离特征集合和边界距离特征集合。
[0055]
下述实施例提供获取距离特征集合的具体实现方式。
[0056]
设置基站距离特征集合和边界距离特征集合；其中，基站距离特征集合包括：定位区域的定位基站的距离特征；边界距离特征集合包括：定位区域的边界的距离特征；设置基站距离特征集合和边界距离特征集合中的距离特征均为预设初始值；将定位区域划为多个单元，将每个单元的单元中心确定为定位区域中的指定位置；针对每个指定位置，根据指定位置与定位区域的每个定位基站的距离，更新基站距离特征集合；根据指定位置与定位区域的每个边界的距离，更新边界距离特征集合。
[0057]
如前文所述，服务器作为一个信息集合处理装置，需要配置每个定位区域信息，包括：每个区域的边界信息、区域内基站信息及区域边界基站信息。基于这些信息，定位服务器可以对每个定位区域内基站传送的定位信息分别进行定位计算，并得到相应的坐标结果。
[0058]
上述基站距离特征集合是由各区域的定位基站的距离特征组成的数据集，其中，定位基站的距离特征与区域内基站信息有关；边界距离特征集合是由各定位区域的边界的距离特征组成的数据集，定位区域的边界的距离特征与各区域边界信息有关。在计算中，预先给基站距离特征集合和边界距离特征集合中的距离特征设置一个初始值；将每个定位区域划为多个单元，每个单元的单元中心确定为定位区域中的指定位置，根据指定位置与定位区域的每个定位基站的距离确定基站距离特征；根据指定位置与定位区域的每个边界的距离确定边界距离特征。
[0059]
具体地，对于基站距离特征集合，确定指定位置与定位区域的每个定位基站的距离，得到基站距离集合；从基站距离集合中获取最小基站距离值，以及最小基站距离值对应的第一基站；从基站距离特征集合中获取第一基站的基站距离特征，获取基站距离特征与最小基站距离值之间的第一最大值，将第一最大值作为更新的第一基站的基站距离特征，并存入基站距离特征集合中；
[0060]
对于边界距离特征集合，确定指定位置与定位区域的每个边界的距离，得到边界距离集合；从边界距离集合中获取最小边界距离值，以及最小边界距离值对应的第一边界；从边界距离特征集合中获取第一边界的边界距离特征，获取边界距离特征与最小边界距离值之间的第二最大值，将第二最大值作为更新的第一边界的边界距离特征，并存入边界距离特征集合中。
[0061]
在一个具体的实施例中，如图3所示，以距离特征预设初始值为零示例，对上述提供的距离特征的计算流程进行介绍。
[0062]
1)输入临近边界的基站i信息及区域边界j信息；
[0063]
2)设置基站距离特征集合{l
a,m,i
}和边界距离特征集合{l
b,m,j
}中的距离特征初始值为0；
[0064]
3)以一定粒度τ，将定位区域分割为长宽为τ的方格，τ的取值为0.1～5米，默认值为1米；这里的方格对应前述提到的单元；其他可行的实现方式中，单元也可以为其他形状，例如，三角形、六边形等；
[0065]
4)计算方格中心到各个基站i以及边界j的距离，分别记为{l
a,i
}和{l
b,j
}；这里的方格中心对应前述实施例中的单元中心；{l
a,i
}代表基站距离集合；{l
b,j
}代表边界距离集合；
[0066]
5)分别找到{l
a,i
}和{l
b,j
}的最小值l
a,i
和l
b,j
以及对应的基站i和边界j；l
a,i
代表基站距离集合中获取最小基站距离值；基站i为最小基站距离值对应的第一基站；l
b,j
代表边界距离集合中获取最小边界距离值；边界j为最小边界距离值对应的第一边界；
[0067]
6)找到基站i和边界j在{l
a,m,i
}和{l
b,m,j
}中的对应值l
a,m,i
和l
b,m,j
；
[0068]
7)更新l
a,m,i
和l
b,m,j
：其中，l
a,m,i
＝max{l
a,m,i
,l
a,i
}；
[0069]
l
b,m,j
＝max{l
b,m,j
,l
b,j
}；
[0070]
其中，上述方格相当于上述单元；方格中心相当于单元中心，即前文指定位置；基站i和边界j为第一基站及第一边界；{l
a,i
}和{l
b,j
}分别为基站距离集合及边界距离集合；l
a,m,i
和l
b,m,j
分别为上述第一最大值和上述第二最大值；将第一最大值作为更新的第一基站的基站距离特征，并存入基站距离特征集合中；将第二最大值作为更新的第一边界的边界距离特征，并存入边界距离特征集合中；针对每一个方格，重复4)～7)，最终得到距离参数特征{l
a,m,i
}和{l
b,m,j
}。
[0071]
通过上述计算流程可以获取到定位区域的基站距离特征和边界距离参数特征，当对场地内多个定位区域的相应距离特征进行计算获取，就可以得到相应的基站距离特征集合和边界距离特征集合。值得注意的是，计算过程中用到的区域边界特征和基站特征，只需要在系统调试阶段运行一次就可以得到并储存在系统内部，后面定位过程中只需调用即可，降低了系统的复杂度和运算量。
[0072]
下述实施例提供获取定位区域的信号质量参数的具体实现方式。
[0073]
获取定位区域对应的定位位置，与定位区域的每个定位基站的第一距离；获取定位区域对应的定位位置，与定位区域的每个边界的第二距离；获取定位区域的边界基站接收目标标签发送的定位信号的信号质量；其中，边界基站预先从定位区域的多个定位基站中指定得到；基于第一距离、第二距离和信号质量，确定定位区域的信号质量参数。
[0074]
具体地，当定位标签发出定位信号，可以被多个定位区域内的基站接收后上传至服务器，根据每个定位区域内基站传送的定位信息，定位服务器可以对每个定位区域分别进行定位计算，获取到计算定位坐标点到各个基站及各个边界的距离，其中，定位坐标点到基站的距离为上述第一距离；定位坐标点到边界的距离为上述第二距离，定位坐标点到各个基站及各个边界的距离可以组成第一距离集合、第二距离集合。
[0075]
一种具体的实现方式中，以基站i为例，获取各边界基站对应的信号质量si，计算定位区域的信号质量参数s，本实施例可以提供计算公式，即，s＝{∑isi/d
a,i
}/{∑i1/d
a,i
}；其中，d
a,i
代表定位位置与基站i的第一距离。
[0076]
下述实施例提供确定目标标签与定位区域的边界的相对位置关系的具体实现方式。
[0077]
以定位区域对应的定位位置为起始点，沿着指定方向设置一检测射线；统计检测射线与定位区域的边界的交点数量，基于交点数量确定目标标签与定位区域的边界的相对位置关系。
[0078]
具体地，如果交点数量为奇数，确定目标标签位于定位区域的边界内部；如果交点数量为偶数，确定目标标签位于定位区域的边界外部。
[0079]
图4示出了判断目标标签是否在区域边界内部的流程。首先输入区域的边界信息bi及该区域下的定位结果坐标p(x,y)，过p做一条向右的射线pq并设置交点个数n初始值为0，遍历左右区域边界，得到每个区域边界与射线pq的交点，记录交点个数n；根据交点个数n的奇偶性判断坐标点是否在区域边界内部：如果n为奇数，则确定p点在该区域边界内；n为偶数，确定p点在区域边界外。
[0080]
下述实施例提供判断目标标签是否位于定位区域的具体实现方式。
[0081]
根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，确定定位区域的置信因子；判断该置信因子是否小于预设的门限值；如果置信因子小于门限值，确定目标标签位于定位区域；如果置信因子大于或等于门限值，确定目标标签不位于定位区域。
[0082]
上述置信因子是一个计算得出的数值结果，可以理解为判断目标标签在定义区域范围内外的可信程度；门限值是根据需要预设的一个数值；根据置信因子数值与预设的门限值的大小可以确定目标标签是否位于定位区域。其中，定位区域的置信因子取值与定位区域的距离参数和信号质量参数有关。
[0083]
具体地，获取定位位置与定位区域的每个定位基站之间的第一最小距离；获取定位位置与定位区域的每个边界的第二最小距离；获取第一最小距离对应的定位基站的第一距离特征，以及第二最小距离对应的边界的第二距离特征；基于第一最小距离、第二最小距离、第一距离特征、第二距离特征、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系以及信号质量参数，确定定位区域的置信因子。
[0084]
上述第一最小距离、第二最小距离分别是数值最小的第一距离、第二距离，可以从
前文第一距离集合、第二距离集合中获取，第一距离特征及第二距离特征可以从前文基站距离特征集合和边界距离特征集合中获取，根据第一最小距离、第二最小距离、第一距离特征、第二距离特征、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系以及信号质量参数，确定定位区域的置信因子。
[0085]
进一步地，通过下述算式，可以得到定位区域的置信因子：
[0086][0087]
其中，x代表置信因子；为第一因子权重，当目标标签位于定位区域的边界内部时，取预设的第一值，目标标签位于定位区域的边界外部时，取预设的第二值；α为第二因子权重；d
a,i
代表第一最小距离、l
a,m,i
代表第一距离特征；β为第三因子权重、d
n,j
代表第二最小距离、l
n,m,j
代表第二距离特征、γ为第四因子权重、s0代表预设的信号质量因子标准值、s代表信号质量参数。
[0088]
该方式下，可以计算得到定位区域的置信因子，判断置信因子是否小于预设的门限值；如果置信因子小于门限值，确定目标标签位于定位区域；如果置信因子大于或等于门限值，确定目标标签不位于定位区域。
[0089]
一个实施例中，如图5所示，对本实施例提供的判断目标标签是否位于定位区域的具体流程进行了介绍。
[0090]
1)计算定位坐标点到各个基站的距离{d
a,i
}以及到各个边界的距离{d
b,j
}；这里的定位坐标点即目标标签的定位位置；{d
b,j
}也对应前述实施例中的定位位置与定位区域的每个边界j的第二距离；
[0091]
2)根据各边界基站对应的信号质量si计算信号质量因子(相当于上述信号质量参数)s＝{∑isi/d
a,i
}/{∑i1/d
a,i
}；
[0092]
3)分别找到{d
a,i
}和{d
b,j
}的最小值d
a,i
和d
b,j
，以及对应的i和边界j；分别在{l
a,m,i
}和{l
b,m,j
}中找到i和边界j对应的值，即l
a,m,i
和l
b,m,j
；d
a,i
对应前述定位位置与定位区域的每个定位基站之间的第一最小距离；d
b,j
对应前述定位位置与所述定位区域的每个边界的第二最小距离；l
a,m,i
对应前述第一最小距离对应的定位基站的第一距离特征；l
b,m,j
对应前述第二最小距离对应的边界的第二距离特征。
[0093]
4)判断定位坐标点p是否在区域边界内部，并根据结果更新值。
[0094]
5)计算置信因子x的值5)计算置信因子x的值其中，表达式中α,β和γ默认值为1；在实际使用过程中，可以根据测试数据，利用遍历法模拟仿真，确定这三个因子权重在不同场景下的取值。表达式中s0为预设的信号质量因子标准值，默认值可以为
–
80；
[0095]
6)根据x的值与门限t0的关系判断是区域内的定位结果是否在区域范围内；如果x《t0，则认为定位结果在区域范围内；否则，认为定位结果不在区域范围内；其中，t0为预设的门限值，默认值可以为0.8；
[0096]
在置信因子的计算过程中，针对不同的应用场景和环境，只需调整各个因子权重数值，即可完成切换方案的调试；由于只有4个因子权重，所以可以采用全遍历的方法，通过仿真拟合来确定每个权重的取值。调试方法简单，易于应用。
[0097]
下述实施例提供切换至目标定位区域的具体实现方式。
[0098]
针对场地的每个定位区域分别计算置信因子并与门限值做比较，可以确定目标标签是否位于该定位区域，进一步地，根据每个定位区域对应的判断结果，可以从多个定位区域中确定目标定位区域。
[0099]
具体地，设置每个定位区域的统计值为初始值；针对每个定位区域，判断结果指示目标标签位于定位区域，在定位区域的统计值上增加指定数值；如果判断结果指示目标标签不位于定位区域，在定位区域的统计值上减少指定数值；根据每个定位区域的统计值，从多个定位区域中确定目标定位区域。
[0100]
该情况下，设置每个定位区域的统计值为初始值，并根据每个定位区域的判断结果，更新相应的区域的统计值，基于每个定位区域的统计值，从多个定位区域中确定目标定位区域。
[0101]
图6提供了一个实施例中更新每个区域对应的统计值的流程。其中，采用计数器实现统计操作，计数器的cnt值为上述定位区域的统计值。
[0102]
首先输入每个定位区域的定位结果，找到每个定位区域对应的计数器，计数器初始值为0，当判断定位结果在区域范围内时，对应区域的cnt＝cnt+1；否则，对应区域的cnt＝cnt
–
1。
[0103]
当遍历全部区域后，根据每个定位区域的统计值，判断目标标签是否发生区域区域切换，确定目标定位区域，进一步地，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域；
[0104]
具体地，获取目标标签所属的当前区域的第一统计值；如果第一统计值大于第一统计值阈值，将当前区域确定为目标定位区域；如果第一统计值小于或等于第一统计值阈值，获取当前区域对应的可切换区域；其中，可切换区域基于当前区域的相邻区域确定；如果可切换区域对应的统计值均小于第二统计值阈值，将当前区域确定为目标定位区域；如果可切换区域中存在统计值大于或等于第二统计值阈值的第一区域，从第一区域中确定为目标定位区域。
[0105]
上述第一统计值阈值与第二统计值阈值是系统预设的互不相同的参数；根据区域对应的统计值与阈值作比较，确定当前区域或切换区域是否为目标定位区域，其中，每个区域对应的可切换区域可以根据区域间的相邻关系预先设置。
[0106]
一个实施例中，如图7所示，对本实施例提供的确定目标标签定位区域的具体流程进行了介绍。本实施例中，第一统计值阈值t1与第二统计值阈值t2关系为t1＝-t2。
[0107]
1)查找当前区域对应的cnt值，记为cnt0；
[0108]
2)如果cnt0》t1，则认为未发生切换，区域选择结果为当前区域，输出本次定位在当前区域对应的定位结果；否则，进入下一步；
[0109]
3)查找当前区域的可切换区域对应的cnt值(例如，有m个可切换区域，对应的cnt值分别为cnt
0,m
)；
[0110]
4)如果cnt
0,m
《t2，则认为未发生切换，区域选择结果为当前区域，输出本次定位在当前区域对应的定位结果；否则，进入下一步；
[0111]
5)区域选择结果为区域m的定位结果，清空所有区域的cnt值。该方式中，引入区域计数器，以防止定位异常值对于区域选择结果造成影响，提高了切换的可靠性与准确性。
[0112]
上述定位区域的切换方法，切换算法综合考虑区域边界范围、标签与边界的距离、标签与定位基站的距离、定位信号质量多个因素，避免了因定位信号受到干扰导致切换出
错的问题，提高切换的可靠性与准确性；针对不同的应用场景和环境，只需调整各个因子权重参数，即可完成切换方案的调试，方法简单，易于应用；根据区域统计值确定目标标签的定位区域，有效地防止了定位异常值对于区域选择结果造成影响。
[0113]
对应于上述方法实施例，参见图8所示的一种定位区域的切换装置，该装置包括：
[0114]
位置获取模块801，用于获取目标标签的多个定位位置；其中，每个定位区域对应一个定位位置；定位区域的定位基站接收到目标标签的定位信号后，基于定位信号得到定位位置；
[0115]
区域判断模块802，用于针对每个定位区域，根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果；
[0116]
区域确定模块803，用于根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位区域，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域。
[0117]
上述定位区域的切换装置，获取目标标签的多个定位位置；其中，每个定位区域对应一个定位位置；定位区域的定位基站接收到目标标签的定位信号后，基于定位信号得到定位位置；针对每个定位区域，根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，判断目标标签是否位于定位区域，得到每个定位区域对应的判断结果；根据每个定位区域对应的判断结果，从多个定位区域中确定目标定位区域，将目标标签从当前区域切换至目标定位区域；其中，距离参数基于下述中的多种确定：目标标签与定位区域的边界的距离、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系；目标标签与定位区域的定位基站的距离、定位区域的边界与定位区域中指定位置的距离特征、定位区域的定位基站与定位区域中指定位置的距离特征。该方式中，通过综合考虑区域边界范围、标签与边界的距离、标签与定位基站的距离、定位信号质量多个因素确定定位区域的切换，提高了切换的可靠性与准确性，避免了因定位信号受到干扰导致切换出错的问题，优化了无线定位系统的应用性能。
[0118]
上述装置还包括：集合设置模块，用于：设置基站距离特征集合和边界距离特征集合；其中，基站距离特征集合包括：定位区域的定位基站的距离特征；边界距离特征集合包括：定位区域的边界的距离特征；设置基站距离特征集合和边界距离特征集合中的距离特征均为预设初始值；将定位区域划为多个单元，将每个单元的单元中心确定为定位区域中的指定位置；针对每个指定位置，根据指定位置与定位区域的每个定位基站的距离，更新基站距离特征集合；根据指定位置与定位区域的每个边界的距离，更新边界距离特征集合。
[0119]
上述集合设置模块，还用于确定指定位置与定位区域的每个定位基站的距离，得到基站距离集合；从基站距离集合中获取最小基站距离值，以及最小基站距离值对应的第一基站；从基站距离特征集合中获取第一基站的基站距离特征，获取基站距离特征与最小基站距离值之间的第一最大值，将第一最大值作为更新的第一基站的基站距离特征，并存入基站距离特征集合中。
[0120]
上述集合设置模块，还用于确定指定位置与定位区域的每个边界的距离，得到边界距离集合；从边界距离集合中获取最小边界距离值，以及最小边界距离值对应的第一边界；从边界距离特征集合中获取第一边界的边界距离特征，获取边界距离特征与最小边界距离值之间的第二最大值，将第二最大值作为更新的第一边界的边界距离特征，并存入边
界距离特征集合中。
[0121]
上述装置还包括：信号质量确定模块，用于：获取定位区域对应的定位位置，与定位区域的每个定位基站的第一距离；获取定位区域对应的定位位置，与定位区域的每个边界的第二距离；获取定位区域的边界基站接收目标标签发送的定位信号的信号质量；其中，边界基站预先从定位区域的多个定位基站中指定得到；基于第一距离、第二距离和信号质量，确定定位区域的信号质量参数。
[0122]
上述装置还包括：位置关系确定模块，用于：以定位区域对应的定位位置为起始点，沿着指定方向设置一检测射线；统计检测射线与定位区域的边界的交点数量，基于交点数量确定目标标签与定位区域的边界的相对位置关系。
[0123]
上述位置关系确定模块，还用于如果交点数量为奇数，确定目标标签位于定位区域的边界内部；如果交点数量为偶数，确定目标标签位于定位区域的边界外部。
[0124]
上述区域判断模块，还用于根据定位区域对应的定位位置，以及定位区域的距离参数和信号质量参数，确定定位区域的置信因子；判断置信因子是否小于预设的门限值；如果置信因子小于门限值，确定目标标签位于定位区域；如果置信因子大于或等于门限值，确定目标标签不位于定位区域。
[0125]
上述区域判断模块，还用于获取定位位置与定位区域的每个定位基站之间的第一最小距离；获取定位位置与定位区域的每个边界的第二最小距离；获取第一最小距离对应的定位基站的第一距离特征，以及第二最小距离对应的边界的第二距离特征；基于第一最小距离、第二最小距离、第一距离特征、第二距离特征、目标标签与定位区域的边界的相对位置关系以及信号质量参数，确定定位区域的置信因子。
[0126]
上述区域判断模块，还用于通过下述算式，得到定位区域的置信因子：
[0127][0128]
其中，x代表置信因子；为第一因子权重，当目标标签位于定位区域的边界内部时，取预设的第一值，当目标标签位于定位区域的边界外部时，取预设的第二值；α为第二因子权重；d
a,i
代表第一最小距离、l
a,m,i
代表第一距离特征；β为第三因子权重、d
b，j
代表第二最小距离、l
b，m，j
代表第二距离特征、γ为第四因子权重、s0代表预设的信号质量因子标准值、s代表信号质量参数。
[0129]
上述区域确定模块，还用于设置每个定位区域的统计值为初始值；针对每个定位区域，如果判断结果指示目标标签位于定位区域，在定位区域的统计值上增加指定数值；如果判断结果指示目标标签不位于定位区域，在定位区域的统计值上减少指定数值：根据每个定位区域的统计值，从多个定位区域中确定目标定位区域。
[0130]
上述区域确定模块，还用于获取目标标签所属的当前区域的第一统计值；如果第一统计值大于第一统计值阈值，将当前区域确定为目标定位区域；如果第一统计值小于或等于第一统计值阈值，获取当前区域对应的可切换区域；其中，可切换区域基于当前区域的相邻区域确定；如果可切换区域对应的统计值均小于第二统计值阈值，将当前区域确定为目标定位区域；如果可切换区域中存在统计值发生于或等于第二统计值阈值的第一区域，从第一区域中确定为目标定位区域。
[0131]
本实施例还提供一种定位区域的切换设备，包括处理器和存储器，存储器存储有能够被处理器执行的机器可执行指令，处理器执行机器可执行指令以实现上述定位区域的
切换方法。该电子设备可以是服务器，也可以是终端设备。
[0132]
参见图9所示，该电子设备包括处理器100和存储器101，该存储器101存储有能够被处理器100执行的机器可执行指令，该处理器100执行机器可执行指令以实现上述定位区域的切换方法。
[0133]
进一步地，图9所示的电子设备还包括总线102和通信接口103，处理器100、通信接口103和存储器101通过总线102连接。
[0134]
其中，存储器101可能包含高速随机存取存储器(ram，random access memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口103(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。总线102可以是isa总线、pci总线或eisa总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图9中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
[0135]
处理器100可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器100中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器100可以是通用处理器，包括中央处理器(central processing unit，简称cpu)、网络处理器(network processor，简称np)等；还可以是数字信号处理器(digital signal processor，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器101，处理器100读取存储器101中的信息，结合其硬件完成前述实施例的方法的步骤。
[0136]
本实施例还提供一种机器可读存储介质，机器可读存储介质存储有机器可执行指令，机器可执行指令在被处理器调用和执行时，机器可执行指令促使处理器实现上述定位区域的切换方法。
[0137]
本发明实施例所提供的定位区域的切换方法、装置、设备及存储介质的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
[0138]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0139]
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0140]
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以
存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0141]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0142]
最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，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以权利要求的保护范围为准。