融合iBeacon和AoA的定位方法及装置与流程

本发明涉及室内定位，尤其涉及一种融合ibeacon和aoa的定位方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、室内定位系统(indoor positioning system)是一种通过无线技术来确定目标物在封闭空间内的位置的系统，与传统的全球定位(gps)系统相比，室内定位系统专为室内环境系统，因为gps信号在室内通常难以获取，其主要的难点包括精确度、成本、部署难度以及功耗控制。

2、传统的室内定位系统主要是采用ibeacon技术，ibeacon是一种基于蓝牙低功耗(ble)的技术标准，其通过部署一系列的beacon装置，可以实现对目标物在室内的大致定位。传统的基于ibeacon技术的定位方法虽然可以在较大范围面积下提供定位信号的覆盖，但是其精度难以满足于某些特定场景，或者，在较大面积下，对覆盖范围内的特定位置难以实现精准定位，难以达到精度和覆盖范围之间的平衡。

技术实现思路

1、本发明提供了一种融合ibeacon和aoa的定位方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，以解决现有技术在覆盖范围内特定位置的定位精准度低的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种融合ibeacon和aoa的定位方法，应用于服务端，所述服务端与aoa基站和lpwan基站均通信连接，所述aoa基站和lpwan基站均与定位标签通信连接；

3、所述定位方法包括：

4、接收所述lpwan基站发送的信标数据，并将所述信标数据处理为第一定位数据；以及，接收多个所述aoa基站发送的相位差数据，并将所述相位差数据处理为第二定位数据；其中，所述第一定位数据为所述定位标签通过扫描ibeacon信标获得所述信标数据，以使所述lpwan基站将所述信标转发至所述服务端，并由所述服务端根据所述信标数据通过预设的定位算法处理得到；所述第二定位数据为所述定位标签向多个所述aoa基站分别发送含cte信号的无线信号，并由所述服务端根据所述aoa基站的至少两个天线单元分别接收到的所述无线信号之间的相位差计算得到；

5、采用第一定位数据作为对所述定位标签的定位结果；

6、并且，当所述aoa基站接收到的无线信号的信号强度大于预设的第一强度阈值，且所述aoa基站接收到的无线信号的旁瓣比大于预设的第一旁瓣阈值时，切换为采用所述第二定位数据作为对所述定位标签的定位结果；

7、当所述aoa基站接收到的无线信号的信号强度小于预设的第二强度阈值，且所述aoa基站接收到的无线信号的旁瓣比小于预设的第二旁瓣阈值时，切换为采用所述第一定位数据作为对所述定位标签的定位结果。

8、作为优选方案，所述接收多个所述aoa基站发送的相位差数据，并将所述相位差数据处理为第二定位数据，具体为：

9、接收多个所述aoa基站发送的相位差数据；其中，所述相位差数据为多个所述aoa基站分别测量所述定位标签发送的含cte信号的无线信号的相位得到；

10、根据所述aoa基站发送的相位差数据，分别计算信号到达角度，从而通过三角定位算法根据所述信号到达角度，处理为第二定位数据。

11、作为优选方案，所述定位标签每隔0.1秒至5秒发送一次所述含cte信号的无线信号。

12、作为优选方案，所述预设的定位算法包括：

13、根据所述信标数据，采用电磁指纹比对演算法或三角定位演算法，计算得到所述第一定位数据。

14、作为优选方案，在所述定位标签处于移动状态时，所述定位标签每隔1至120秒进行一次对所述ibeacon信标的扫描；在所述定位标签处于静止状态时，所述定位标签每隔30分钟进行一次对所述ibeacon信标的扫描；所述定位标签通过重力传感器确定处于移动状态还是静止状态。

15、作为优选方案，所述无线信号的旁瓣比用于表示天线波束的主瓣和旁瓣之间的落差。

16、相应的，本发明实施例提供了一种融合ibeacon和aoa的定位装置，应用于服务端，所述服务端与aoa基站和lpwan基站均通信连接，所述aoa基站和lpwan基站均与定位标签通信连接；

17、所述定位装置包括接收模块和定位模块；其中，

18、所述接收模块，用于接收所述lpwan基站发送的信标数据，并将所述信标数据处理为第一定位数据；以及，接收多个所述aoa基站发送的相位差数据，并将所述相位差数据处理为第二定位数据；其中，所述第一定位数据为所述定位标签通过扫描ibeacon信标获得所述信标数据，以使所述lpwan基站将所述信标转发至所述服务端，并由所述服务端根据所述信标数据通过预设的定位算法处理得到；所述第二定位数据为所述定位标签向多个所述aoa基站分别发送含cte信号的无线信号，并由所述服务端根据所述aoa基站的至少两个天线单元分别接收到的所述无线信号之间的相位差计算得到；

19、所述定位模块，用于采用第一定位数据作为对所述定位标签的定位结果；

20、并且，当所述aoa基站接收到的无线信号的信号强度大于预设的第一强度阈值，且所述aoa基站接收到的无线信号的旁瓣比大于预设的第一旁瓣阈值时，切换为采用所述第二定位数据作为对所述定位标签的定位结果；

21、当所述aoa基站接收到的无线信号的信号强度小于预设的第二强度阈值，且所述aoa基站接收到的无线信号的旁瓣比小于预设的第二旁瓣阈值时，切换为采用所述第一定位数据作为对所述定位标签的定位结果。

22、作为优选方案，所述接收模块接收多个所述aoa基站发送的相位差数据，并将所述相位差数据处理为第二定位数据，具体为：

23、所述接收模块接收多个所述aoa基站发送的相位差数据；其中，所述相位差数据为多个所述aoa基站分别测量所述定位标签发送的含cte信号的无线信号的相位得到；

24、根据所述aoa基站发送的相位差数据，分别计算信号到达角度，从而通过三角定位算法根据所述信号到达角度，处理为第二定位数据。

25、作为优选方案，所述定位标签每隔0.1秒至5秒发送一次所述含cte信号的无线信号。

26、作为优选方案，所述预设的定位算法包括：

27、根据所述信标数据，采用电磁指纹比对演算法或三角定位演算法，计算得到所述第一定位数据。

28、作为优选方案，在所述定位标签处于移动状态时，所述定位标签每隔1至120秒进行一次对所述ibeacon信标的扫描；在所述定位标签处于静止状态时，所述定位标签每隔30分钟进行一次对所述ibeacon信标的扫描；所述定位标签通过重力传感器确定处于移动状态还是静止状态。

29、作为优选方案，所述无线信号的旁瓣比用于表示天线波束的主瓣和旁瓣之间的落差。

30、相应的，本发明实施例提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的融合ibeacon和aoa的定位方法。

31、相应的，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行所述的融合ibeacon和aoa的定位方法。

32、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

33、本发明实施例提供了一种融合ibeacon和aoa的定位方法及装置，应用于服务端，所述服务端与aoa基站和lpwan基站均通信连接，所述aoa基站和lpwan基站均与定位标签通信连接；所述定位方法包括：接收所述lpwan基站发送的信标数据，并将所述信标数据处理为第一定位数据；以及，接收多个所述aoa基站发送的相位差数据，并将所述相位差数据处理为第二定位数据；其中，所述第一定位数据为所述定位标签通过扫描ibeacon信标获得所述信标数据，以使所述lpwan基站将所述信标转发至所述服务端，并由所述服务端根据所述信标数据通过预设的定位算法处理得到；所述第二定位数据为所述定位标签向多个所述aoa基站分别发送含cte信号的无线信号，并由所述服务端根据所述aoa基站的至少两个天线单元分别接收到的所述无线信号之间的相位差计算得到；采用第一定位数据作为对所述定位标签的定位结果；并且，当所述aoa基站接收到的无线信号的信号强度大于预设的第一强度阈值，且所述aoa基站接收到的无线信号的旁瓣比大于预设的第一旁瓣阈值时，切换为采用所述第二定位数据作为对所述定位标签的定位结果；当所述aoa基站接收到的无线信号的信号强度小于预设的第二强度阈值，且所述aoa基站接收到的无线信号的旁瓣比小于预设的第二旁瓣阈值时，切换为采用所述第一定位数据作为对所述定位标签的定位结果。实施本技术，在aoa基站接收到的无线信号的信号强度大于预设的第一强度阈值，且旁瓣比大于预设的第一旁瓣阈值时，切换为采用第二定位数据作为对所述定位标签的定位结果，在aoa基站接收到的无线信号的信号强度小于预设的第二强度阈值，且旁瓣比小于预设的第二旁瓣阈值时，切换为第一定位数据作为定位结果，即可以实现aoa和ibeacon两种定位技术之间的灵活切换，结合了ibeacon覆盖范围广以及aoa的精确性高的优势，可以实现在覆盖范围内的特定位置的精准定位，达到了精度和覆盖范围之间的平衡；此外，基于aoa基站、lpwan基站、定位标签以及服务端的技术架构，由服务端将信标数据处理为第一定位数据，将相位差数据处理为第二定位数据，相比现有的技术方案，无需为aoa技术以及ibeacon技术分别单独部署服务器，减少了部署成本，有效提高了通信效率和定位效率。

34、进一步地，通过重力传感器确定定位标签是处于移动状态还是静止状态，从而确定定位标签的扫描频率，可以满足不同应用场景的需求(譬如需要动态跟踪物体移动时，或者在只需要静态的定位时)，提高本实施例的定位方法对不同应用场景的针对性。