CN104918326A - 室内定位***与方法 - Google Patents

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王心路
张庆平
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Abstract

本发明涉及一种室内定位***与方法，该***包括：布设于室内的多个信标，获取移动设备发送的热点探索数据包，并判断得出对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息；以及与多个所述信标连接的服务器，接收所述信标发送的对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息，并根据所述信标的位置信息判断得出所述移动设备的坐标信息。本发明利用移动设备自身的WI-FI发送的无线热点探索数据包，获取的无线热点探索数据包中的身份标识信息和信号强度信息可以得出该移动设备的坐标信息，实现移动设备的定位功能。

Description

室内定位***与方法
技术领域
本发明涉及室内定位领域，特指一种室内定位***与方法。
背景技术
关于定位***，目前应用较多的是采用传感器辅助于无线定位技术，通过传感器进行定位感应，但是如何处理多源无线定位的问题，在实际工程中还很难取得有效的平衡和互为印证，同时，如何高效的协调多定位设备的一致性也是必须解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种室内定位***与方法，解决现有的传感器定位技术在处理多源无线定位时很难取得有效的平衡和互为印证、以及如何高效协调多定位设备的一致性的问题。
实现上述目的的技术方案是：
本发明一种室内定位***，包括：
布设于室内的多个信标，用于获取室内的移动设备发送的热点探索数据包，从所述热点探索数据包中获取对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息；以及
与多个所述信标连接的服务器，所述服务器内存储有室内的地图数据以及所述信标布设的位置信息，所述服务器接收所述信标发送的对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息，并根据存储的所述信标的位置信息判断得出所述移动设备的坐标信息。
布设多个信标，用来获取用户的移动设备中WI-FI或者蓝牙发送的热点探索数据包，服务器结合信标获取的热点数据包中的身份标识信息和信号强度信息可以得出该移动设备的坐标信息，实现移动设备的定位功能。且多个信标在部署应用过程中，通过服务器进行有效的抽象各种定位特性，实现信标的高效动态调整，本发明解决了传统传感器定位技术在处理多源无线定位时很难取得有效的平衡和互为印证的问题，本发明通过服务器可以对多个信标的一致性进行高效协调。
本发明室内定位***的进一步改进在于，所述热点探索数据包为所述移动设备通过WI-FI发送无线热点探索数据包，或者为所述移动设备通过蓝牙通信发送的蓝牙热点探索数据包，其中：所述无线热点探索数据包和所述蓝牙热点探索数据包中均具有所述移动设备的身份标识信息。
本发明室内定位***的进一步改进在于，还包括与所述服务器连接的基站，所述基站与多个信标连接，所述服务器根据接收的所述身份标识信息和所述信号强度信息形成策略更新命令，并通过所述基站将所述策略更新命令传送给对应的所述信标。
本发明室内定位***的进一步改进在于，所述信标根据接收的所述基站传送的所述策略更新命令形成对应的业务信息，并通过蓝牙通信将所述业务信息发送给所述移动设备。
本发明室内定位***的进一步改进在于，所述服务器内设有协同策略模块，所述协同策略模块接收所述信标发送的对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息，结合设定的定位延迟和定位密度形成调整所述信标获取所述热点探索数据包的精细程度的所述策略更新命令。
本发明一种室内定位方法，包括：
提供一服务器，所述服务器内存储有室内的地图数据；
提供多个信标，将所述信标按照所述地图数据进行设置并将所述信标的位置信息存储在所述服务器中；
通过所述信标获取室内的移动设备发送的热点探索数据包，并从所述热点探索数据包中获取对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息；以及
将获取的所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息发送给所述服务器，所述服务器结合存储的所述信标的位置信息，判断得出所述移动设备的坐标信息。
本发明室内定位方法的进一步改进在于，通过所述信标获取室内的移动设备发送的热点探索数据包包括：
所述信标接收所述移动设备上的WI-FI发送的无线热点探索数据包，或者所述信标接收所述移动设备上的蓝牙发送的蓝牙热点探索数据包，其中：所述无线热点探索数据包和所述蓝牙热点探索数据包中均具有所述移动设备的身份标识信息。
本发明室内定位方法的进一步改进在于，还包括：
设置与多个所述信标关联的基站，通过所述基站将所述服务器根据所述移动设备的坐标信息形成的策略更新命令传送给对应的所述信标。
本发明室内定位方法的进一步改进征在于，所述信标根据接收的所述策略更新命令形成对应的业务信息，并通过蓝牙通信将所述业务信息发送给所述移动设备。
本发明室内定位方法的进一步改进在于，所述服务器获取到所述移动设备的身份标识信息和所述信号强度信息后，结合设定的定位延迟和定位密度形成调整所述信标获取所述热点探索数据包的精细程度的所述策略更新命令。
附图说明
图1为本发明室内定位***的***图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
本发明提供了一种室内定位***与方法，通过抓取移动设备的WI-FI(无线保真)发送的无线热点探索数据包或者蓝牙发送的蓝牙热点探索数据包，进而获取移动设备位置的定位***与方法，移动设备包括手持设备比如手机、平板等带有WI-FI功能和蓝牙功能的电子设备，当然也包括带有WI-FI和蓝牙功能的笔记本或穿戴式设备等电子设备。移动设备的WI-FI会持续发射无线热点探索数据包，蓝牙也会持续发射蓝牙热点探索数据包(用于蓝牙设备配对探索)，本发明的定位***与方法通过部署并配置多个信标来获取移动设备上的WI-FI发射的无线热点探索数据包或者获取蓝牙发送的蓝牙热点探索数据包，并通过该无线热点探索数据包或蓝牙热点探索数据包获得移动设备的身份标识信息和信号强度信息，结合信标的位置信息可以判断得到移动设备的坐标信息，实现了移动设备的定位功能。下面结合附图对本发明室内定位***与方法进行说明。
参阅图1，显示了本发明室内定位***的***图。下面结合图1，对本发明室内定位***进行说明。
如图1所示，本发明提供了一种室内定位***，包括布设于室内的多个信标和与多个信标连接的服务器10，信标用来获取移动设备发送的热点探索数据包，并从热点探索数据包中获取对应该移动设备的身份标识信息和信号强度信息，信标进而将得到的身份标识信息和信号强度信息发送给服务器10，服务器10内存储有室内的地图数据以及信标布设的位置信息，该服务器10接收到信标发送来的身份标识信息和信号强度信息，结合存储的该信标的位置信息判断得出移动设备的坐标信息，实现了移动设备的定位功能。
移动设备A、移动设备B、以及移动设备N会发送热点探索数据包，该热点探索数据包有一定的有效范围，在该有效范围内的信标会接收到移动设备发送的热点探索数据包，在距移动设备A较近的信标A1和信标A2接收到了移动设备A的热点探索数据包，信标A1和信标A2从热点探索数据包中获取到了移动设备A的身份标识信息和该热点探索数据包的信号强度信息，并将获取的信息发送给服务器10，服务器10结合其内存储的信标A1和信标A2的位置信息，辅以定位算法，就能够判断得出移动设备A的坐标信息，实现了移动设备A的定位功能。移动设备B和移动设备N的定位也是同样的原理，在此不再赘述。
信标获取移动设备发送的热点探索数据包是移动设备通过WI-FI发送的无线热点探索数据包，或者是移动设备通过蓝牙发送的蓝牙热点探索数据包，在该无线热点探索数据包和蓝牙热点探索数据包中均具有移动设备的身份标识信息，也就是移动设备的设备名称。
本发明利用了移动设备本身自带的WI-FI功能模块会持续不断地发送无线热点探索数据包，该无线热点探索数据包覆盖一定的范围，在该范围内的信标都能够获取该无线热点探索数据包，服务器10结合信标的位置信息以及信标得到的该无线热点探索数据包的信号强度信息，综合判断就可以得到该移动设备的坐标信息。移动设备的蓝牙模块也会持续不断地发送蓝牙热点探索数据包，该蓝牙热点探索数据包有一定的有效范围，在该有效范围内的信标会接收到蓝牙热点探索数据包，服务器10结合信标的位置信息以及信标获取蓝牙热点探索数据包的信号强度信息，综合判断就可以得到该移动设备的坐标信息，实现了对移动设备的定位功能。
本发明为了实现定位功能的准确性，满足相应的业务需求，对信标的一致性调校的效率和实效提出了较高的要求，为解决该一致性的问题，在室内定位***中设置了与服务器10连接的基站，基站与多个信标连接，用于管理多个信标，服务器10根据接收的身份标识信息和信号强度信息形成策略更新命令，通过基站将该策略更新命令传送给对应的信标。图1中显示了本发明的***图，与服务器10连接的有多个基站和多个信标，基站包括基站A，基站B，一直到基站N，其中N为正整数，基站A与信标A1、A2、......An连接，基站B与信标B1、B2、......Bn连接，基站N与信标N1、N2、......Nn连接，其中n为正整数，通过基站管理与其连接的信标。通过基站式的管理解决了一致性问题，确保了对信标的一致性调校的效率和实效。
信标接收到基站传送的策略更新命令形成对应的业务信息，进而通过蓝牙通信将业务信息发送给移动设备。此时，服务器发送的策略更新命令为执行业务推送类，该执行业务推送类的策略更新命令会通过基站发送给距移动设备较近的信标，该信标进而通过蓝牙通信将业务信息发送给移动设备，该移动设备用自身的蓝牙模块接收到业务信息，这样实现了通过既定的逻辑策略对单一的信标进行动态调整，即业务推动参数的调整。
作为本发明的一较佳实施方式，服务器10内设有协同策略模块，该协同策略模块内设有定位延迟、定位密度、以及业务逻辑判定等单元，协同策略模块接收信标发送来的对应移动设备的身份标识信息和信号强度信息，结合设定的定位延迟和定位密度形成调整信标获取热点探索数据包的精细程度的策略更新命令，此时的策略更新命令为对信标的热点探索数据包抓取参数进行准确度和效率的平衡调整，比如，基站A区域的信标A1、信标A2、以及信标A3接收到了移动设备的无线热点探索数据包，服务器10接收到了来自信标A1、信标A2、以及信标A3发送来的身份标识信息和信号强度信息，对信号强度信息强的一些信标发送指令，令该信标提升频率进行获取热点探索数据包，就可以更精确高效的判断得出附近移动设备的具***置，实现定位功能，达到增强动态定位和移动定位的效果。进而业务逻辑判定单元可以根据移动设备的坐标信息进行判定，匹配适合的业务类型，比如进店广告推动和靠近广告推送等功能。
该服务器10内还设有定位决策模块，具有定位历史信息单元和位置预测分析单元，其中定位历史信息单元包括有以往定位的移动设备的信号强度、时间序列、定位结果点序列，位置预测分析单元可以做出该移动设备的位置趋势分析，该定位决策模块用于与信标和协同策略模块定位功能的补偿，补偿协同策略模块的定位准确度和延迟。该定位决策模块将多源定位结构的协同及决策结构反馈给移动设备，形成互为有效补偿的最终定位点显示。本发明通过协同策略模块的设计，有效的抽象了各种定位特征，控制了多个信标的一致性，使得高效动态设备调整成为可能。结合单源与多源信标的优势，对定位的准确度有一定的提高，结合业务逻辑的实时需求，能够结合动态反馈，使定位设备调整更加灵活，并有的放矢的进行调整，使之为现实业务直接服务，大幅度提升了基于位置服务的自主化、自动化的能力。
本发明室内定位***的有益效果为：
布设多个信标，用来获取用户的移动设备中WIFI(无线保真)或蓝牙发送的热点探索数据包，服务器结合信标获取的热点探索数据包中的身份标识信息和信号强度信息可以得出该移动设备的坐标信息，实现移动设备的定位功能。且多个信标在部署应用过程中，通过服务器进行有效的抽象各种定位特性，实现信标的高效动态调整，本发明解决了传统传感器定位技术在处理多源无线定位时很难取得有效的平衡和互为印证的问题，本发明通过服务器可以对多个信标的一致性进行高效协调。
下面对本发明室内定位方法进行说明。
本发明室内定位方法包括：
提供一服务器，该服务器内存储有室内的地图数据；
提供多个信标，将信标按照服务器内的地图数据进行设置并将信标的位置信息存储在服务器中；
通过信标获取移动设备发送的热点探索数据包，并从该热点探索数据包中获取对应该移动设备的身份标识信息和信号强度信息，移动设备为具有WI-FI或蓝牙的手机、平板、或者笔记本等电子设备，WI-FI会不间断地发送无线热点探索数据包，该无线热点探索数据包具有一定的有效范围，在该有效范围内的信标才能够获取到无线热点探索数据，蓝牙也会不间断地发送蓝牙热点探索数据包，且该蓝牙热点探索数据也具有一定的有效范围，在该有效范围内的信标会获取到蓝牙发送的蓝牙热点探索数据包；
信标将获取到的移动设备的身份标识信息和信号强度信息发送给服务器，服务器根据接收到的信号强度信息，大体可以知晓该移动设备距哪个或者哪些信标的位置较近；
结合存储的获取到的无线热点数据包的各个信标的位置信息，就可以判断得出移动设备的坐标信息，就实现了定位功能。
通过信标获取移动设备发送的热点探索数据包包括：获取移动设备上的WI-FI发送的无线热点探索数据包，或者获取移动设备上蓝牙发送的蓝牙热点探索数据包，该无线热点探索数据包和蓝牙热点探索数据包中具有移动设备的身份标识信息；信标再根据距移动设备的距离可以判断得出信号强度信息，若获取的无线热点探索数据包的信号强度信息强，则该信标距移动设备的距离较近。
为了保证定位的准确性，满足相应的业务需求，获取的位置点需要满足一定的密度。作为本发明的一较佳实施方式，在每一位置点处设置信标，通过信标来获取移动设备的热点探索数据包，并判断处对应移动设备的身份标识信息和信号强度信息；由于信标的密度大，为实现信标的一致性调校，设置了与多个信标连接的基站，该基站也可以设置多个，比如在商场内每一楼层的信标设置一个基站，通过基站管理该楼层的所有信标，或者还可以进行区域划分，对一定区域内的信标设置一个管理的基站。通过基站将根据移动设备的坐标信息形成的策略更新命令传送给对应的信标，这样可以实现对单一信标进行动态调整，从而可以实现动态定位和移动定位的效果。
作为本发明的一较佳实施方式，该策略更新命令可以为执行业务类的指令，信标根据接收的策略更新命令形成对应的业务信息，并通过蓝牙通信将该业务信息发送给移动设备。该业务信息可以为进店广告推送或者靠近广告推送，该执行命令的信标为临近移动设备的信标。
作为本发明的另一较佳实施方式，策略更新命令为调整信标获取热点探索数据包的精细程度的指令，获取到移动设备的身份标识信息和信号强度信息后，结合设定的定位延迟和定位密度形成调整信标获取所述热点探索数据包的精细程度的策略更新命令，策略更新命令为对信标的热点探索数据包抓取参数进行准确度和效率的平衡调整，比如，基站A区域的信标A1、信标A2、以及信标A3接收到了移动设备的无线热点探索数据包，服务器10接收到了来自信标A1、信标A2、以及信标A3发送来的身份标识信息和信号强度信息，对信号强度信息强的一些信标发送指令，令该信标以一定频率的进行获取热点探索数据包，就可以判断得出移动设备的具***置，实现定位功能，达到动态定位和移动定位的效果。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种室内定位***，其特征在于，包括：
布设于室内的多个信标，用于获取室内的移动设备发送的热点探索数据包，从所述热点探索数据包中获取对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息；以及
与多个所述信标连接的服务器，所述服务器内存储有室内的地图数据以及所述信标布设的位置信息，所述服务器接收所述信标发送的对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息，并根据存储的所述信标的位置信息判断得出所述移动设备的坐标信息。
2.如权利要求1所述的室内定位***，其特征在于，所述热点探索数据包为所述移动设备通过WI-FI发送的无线热点探索数据包，或者为所述移动设备通过蓝牙通信发送的蓝牙热点探索数据包，其中：所述无线热点探索数据包和所述蓝牙热点探索数据包中均具有所述移动设备的身份标识信息。
3.如权利要求1所述的室内定位***，其特征在于，还包括与所述服务器连接的基站，所述基站与多个信标连接，所述服务器根据接收的所述身份标识信息和所述信号强度信息形成策略更新命令，并通过所述基站将所述策略更新命令传送给对应的所述信标。
4.如权利要求3所述的室内定位***，其特征在于，所述信标根据接收的所述基站传送的所述策略更新命令形成对应的业务信息，并通过蓝牙通信将所述业务信息发送给所述移动设备。
5.如权利要求3所述的室内定位***，其特征在于，所述服务器内设有协同策略模块，所述协同策略模块接收所述信标发送的对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息，结合设定的定位延迟和定位密度形成调整所述信标获取所述热点探索数据包的精细程度的所述策略更新命令。
6.一种室内定位方法，其特征在于，包括：
提供一服务器，所述服务器内存储有室内的地图数据；
提供多个信标，将所述信标按照所述地图数据进行设置并将所述信标的位置信息存储在所述服务器中；
通过所述信标获取室内的移动设备发送的热点探索数据包，并从所述热点探索数据包中获取对应所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息；以及
将获取的所述移动设备的身份标识信息和信号强度信息发送给所述服务器，所述服务器结合存储的所述信标的位置信息，判断得出所述移动设备的坐标信息。
7.如权利要求6所述的室内定位方法，其特征在于，通过所述信标获取室内的移动设备发送的热点探索数据包包括：
所述信标接收所述移动设备上的WI-FI发送的无线热点探索数据包，或者所述信标接收所述移动设备上的蓝牙发送的蓝牙热点探索数据包，其中：所述无线热点探索数据包和所述蓝牙热点探索数据包中均具有所述移动设备的身份标识信息。
8.如权利要求6所述的室内定位方法，其特征在于，还包括：
设置与多个所述信标关联的基站，通过所述基站将所述服务器根据所述移动设备的坐标信息形成的策略更新命令传送给对应的所述信标。
9.如权利要求8所述的室内定位方法，其特征在于，所述信标根据接收的所述策略更新命令形成对应的业务信息，并通过蓝牙通信将所述业务信息发送给所述移动设备。
10.如权利要求8所述的室内定位方法，其特征在于，所述服务器获取到所述移动设备的身份标识信息和所述信号强度信息后，结合设定的定位延迟和定位密度形成调整所述信标获取所述热点探索数据包的精细程度的所述策略更新命令。
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