CN109885065B

CN109885065B - 一种智能跟随***及运作方法

Info

Publication number: CN109885065B
Application number: CN201910205825.XA
Authority: CN
Inventors: 曾宗云
Original assignee: Xiamenshi C Chip Co ltd
Current assignee: Xiamenshi C Chip Co ltd
Priority date: 2019-03-19
Filing date: 2019-03-19
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2039-03-19
Also published as: CN109885065A

Abstract

本发明涉及智能跟随领域，一种智能跟随***，包括移动智能终端和智能设备；移动智能终端具有RSSI定位技术装置、方向传感器和BLE模块；智能设备具有BLE模块；移动智能终端与智能设备通过唯一性认证建立连接；移动智能终端通过BLE的RSSI定位技术、方向传感器获取已通过BLE相互连接的智能设备位置信息。运作方法包括步骤一：智能移动终端通过BLE搜索智能设备并建立连接；步骤二：智能移动终端与智能设备进行设备唯一性认证等。有益效果：利用BLE的RSSI定位技术及智能移动终端方向传感器的方位检测技术，实现了智能设备自动定位跟随，且可在智能移动终端上设置防丢距离达到防丢报警作用。

Description

一种智能跟随***及运作方法

技术领域

本发明涉及智能跟随技术领域，特别是一种智能跟随***及运作方法。

背景技术

随着物联网时代的到来，智能化特别是具有自动跟随功能的行李箱应运而生，但目前所谓具有自动跟随功能的智能化行李箱仍存在一些缺陷，如：只配置有单种传感器，传感器是指超声波定位跟随、图像识别跟随、UWB技术定位跟随、GPS定位跟随、蓝牙定位跟随等。

依靠箱子本体发出的信号反射或图像识别***定位并跟随，优点是***设计较简单，整体成本也较低，缺点是易受干扰，无法做到撒手不管，基本无法用于人多的场合。国内对于行李箱的智能跟随***的研究不少，但也存在这样那样的缺点，如：中国发明专利（201610825943.7）公开了一种基于无线定位的机器人智能跟随***及智能跟随方法。通过GPS定位技术及电子罗盘技术实现智能设备跟随，该发明精确定高，但使用范围有限，在室内、地下室无法有效定位，即具有一定的局限性，且成本较高；中国发明专利（201710686077.2）公开了一种智能跟随的方法及***。通过采用超声波+图像识别+UWB的组合方案实现智能设备跟随，缺点也是在光线较暗环境下无法使用；并且在地面行走的行李箱摄像头视线非常容易被行人遮挡或灯光影响而导致目标丢失；超声波在传输过程中衰减明显。

若只依靠单一的传感器难以实现可靠和精确的定位和精确的感知环境。因此，提供一种综合跟随精确性、交互便利性、防丢报警及成本等因素，能够较为准确的的感知环境，并以高性价比为特点的智能设备跟随***是本发明亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种智能跟随***及运作方法技术方案，其通过优化***和方法，在可接受成本下获得最高跟随精度。

一种智能跟随***，包括移动智能终端和智能设备；

移动智能终端具有RSSI定位技术装置、方向传感器和BLE模块；

智能设备具有BLE模块；

移动智能终端与智能设备通过唯一性认证建立连接；移动智能终端通过BLE的RSSI定位技术、方向传感器获取已通过BLE相互连接的智能设备位置信息。

一种智能跟随***运作方法，步骤为：

步骤一：智能移动终端通过BLE搜索智能设备并建立连接；

步骤二：智能移动终端与智能设备进行设备唯一性认证；

步骤三：智能移动终端根据方向传感器的方位数据设置智能设备的初始方位；

步骤四：智能移动终端设置智能设备的防丢功能；

步骤五：智能移动终端根据BLE的RSSI数据变化设置智能设备的移动加速度及是否超出距离报警；

步骤六：智能移动终端根据自身方向数据的变化设置智能设备的移动方向；

步骤七：智能移动终端通过BLE读取智能设备的状态并通知用户。

优选的，一种智能跟随***运作方法步骤一具体为：智能移动终端通过BLE搜索蓝牙智能设备，根据预置的UUID及名称自动过滤UUID和蓝牙名称并建立BLE连接。

优选的，一种智能跟随***运作方法步骤三具体为：智能移动终端通过APP创建一个传感器管理器和一个传感器***，管理器用来管理传感器以及创建各种各样的传感器，***用来监视传感器的变化并且进行相应的操作;

private SensorManager sensorManager;

private MySensorEventListener mySensorEventListener;

//这个***当监视方向感应器感应到手机方向的变化

mySensorEventListener= new MySensorEventListener();

private final class MySensorEventListener implementsSensorEventListener{

@Override

//可以得到传感器实时测量出来的变化值

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {

//方向传感器

if(event.sensor.getType()==Sensor.TYPE_ORIENTATION){

//x表示手机指向的方位，0表示北,90表示东，180表示南，270表示西

float x = event.values[SensorManager.DATA_X];

float y = event.values[SensorManager.DATA_Y];

float z = event.values[SensorManager.DATA_Z];

}

在打开APP的时候，创建一个方向传感器，并向***注册***：

Sensor sensorOrientation = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION);

sensorManager.registerListener(mySensorEventListener,

sensorOrientation,

SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);

当然，退出时，要及时注销方向传感器：

sensorManager.unregisterListener(mySensorEventListener);

然后根据读取到的方向数据设置智能设备的初始方位。

优选的，一种智能跟随***运作方法步骤四具体为：智能移动终端通过用户设置智能设备的防丢距离。一旦超出距离或BLE连接断开，则APP及时响应告警提示，同时蓝牙BLE智能设备智能设备也需响应报警。

优选的，一种智能跟随***运作方法步骤五具体为：智能移动终端根据BLE的RSSI数据变化设置智能设备的移动加速度及是否超出距离报警；

设置RSSI计算方法：

无线信号渐变模型：RSSI = -(10 * n * lgd + A)

其中d为距离，n代表传播指数,A代表距离1m时接受信号强度绝对值单位dBm，根据对数—常态分布模型及简化模型（已知RSSI强度推导距离）：

d=10^((ABS(RSSI)-A)/(10*n))：

可根据无线信号的数值推导。

优选的，一种智能跟随***运作方法步骤六具体为：

算出当前设备与智能手机的距离，与预置的值作比较，调整蓝牙BLE智能设备智能设备的运动加速度，另外也可判断是否超出距离而报警提示。

优选的，一种智能跟随***运作方法步骤七具体为：智能手机APP根据自身方向数据的变化设置蓝牙BLE智能设备智能设备的移动方向；

智能手机APP根据方向传感器的方位变化调整蓝牙BLE智能设备智能设备的移动方向。

APP设置蓝牙BLE智能设备智能设备的方向及加速度数据格式：

方位调整格式头	方位数据	方位偏移	距离	CRC校验
					1Byte,0X55(固定)	2Byte	2Byte	1Byte	1Byte

APP接收蓝牙BLE智能设备智能设备的方向及加速度的响应数据格式：

方位调整格式头	CRC校验
		1Byte,0X51(固定)	1Byte

蓝牙BLE智能设备智能设备根据方位偏移量及时调整自身的方位，根据距离的变化及时调整设备的运动加速度，如减速、加速、旋转等。

优选的，一种智能跟随***运作方法步骤八具体为：智能手机APP通过BLE读取蓝牙BLE智能设备智能设备的状态并通知用户。

智能手机APP通过BLE读取蓝牙BLE智能设备智能设备的状态，如电池电量、型号等设备信息，若判断为低电量的时候，就会提醒用户需要对蓝牙BLE智能设备智能设备进行充电。智能手机APP也可手动设置蓝牙BLE智能设备智能设备的运动轨迹，主动报警等功能。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

相对于已披露的技术方案，本技术方案将通过优化结构和运作步骤，力图解决现有跟随***中的定位不准及成本高问题。在技术上综合了成本和跟随精度，利用BLE的RSSI定位技术及智能设备（如智能手机、平板电脑等）方向传感器的方位检测技术，并可在智能设备APP上设置防丢距离达到防丢报警作用，从面实现了智能设备的自动定位跟随。

附图说明

图1是智能跟随***

图2是智能移动终端获得与之BEL连接的智能设备初始位置

图3是智能跟随***运作方法步骤

具体实施方式

下面结合附图1至3以及具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

实施例一

如图1所示的智能跟随***，包括智能移动终端和智能设备，具体实施例中，智能移动终端可以是一台智能手机，智能设备可以是一个具有BLE模块的智能行李箱为例。

实施例二

在实施例一的基础上，如图3所示，本智能跟随***及方法的实现流程，其主要包括以下步骤：

步骤一（S101）智能手机通过BLE搜索BLE智能行李箱并建立连接；

通过智能手机打开蓝牙，搜索BLE智能行李箱，根据预置的UUID（通用唯一识别码）及名称自动过滤UUID（通用唯一识别码）和蓝牙名称并建立BLE连接，可实现手机APP与BLE智能行李箱的数据交互。

步骤二（S102）智能手机与BLE智能行李箱进行设备唯一性认证；

在智能手机中可通过打开APP实现后台管理，但BLE智能行李箱在需要的时候要打开控制开关，这样即可省电；然后过加密发送智能手机的设备ID进行唯一性绑定，利用身份识别单元对用户进行身份识，可以避免被其他人连接走。

步骤三（S103）智能手机根据方向传感器的方位数据设置BLE智能行李箱的初始方位；

智能手机可通过APP创建一个传感器管理器和一个传感器***，管理器用来管理传感器以及创建各种传感器，***用来监视传感器的变化并且进行相应的操作。

private SensorManager sensorManager; privateMySensorEventListener mySensorEventListener;

//这个***当监视方向感应器感应到手机方向的变化mySensorEventListener= new MySensorEventListener();

private final class MySensorEventListener implementsSensorEventListener{ @Override //可以得到传感器实时测量出来的 变化值 public void onSensorChanged(SensorEvent event) { //方向传感器 if(event.sensor.getType()==Sensor.TYPE_ORIENTATION){ //x表示手机指向的方位，0表示北,90表示东，180表示南，270表示西 float x = event.values[SensorManager.DATA_X]; float y =event.values[SensorManager.DATA_Y]; float z = event.values[SensorManager.DATA_Z]; } }

}

在打开APP的时候，创建一个方向传感器，并向***注册***：

Sensor sensorOrientation = sensorManager.getDefaultSensor(Sensor.TYPE_ORIENTATION); sensorManager.registerListener(mySensorEventListener,

sensorOrientation,

SensorManager.SENSOR_DELAY_FASTEST);

退出时，注销方向传感器：

sensorManager.unregisterListener(mySensorEventListener);

然后根据读取到的方向数据，如图2所示，设置BLE智能行李箱的初始方位。

步骤三（S104）智能手机APP设置BLE智能行李箱的防丢功能；

用户通过智能手机预先设置BLE智能行李箱的防丢距离。一旦超出距离或BLE连接断开，则智能手机中APP及时响应告警提示，同时BLE智能行李箱也需响应报警。

步骤四（S105）智能手机APP根据BLE的RSSI数据变化设置BLE智能行李箱的移动加速度及是否超出距离报警；

通过智能手机中的APP设置RSSI计算方法：

无线信号渐变模型：RSSI=-(10 * n * lgd + A)

d=10^((ABS(RSSI)-A)/(10*n))：

可根据无线信号的数值推导出BLE智能行李箱与智能手机的距离，与预置的值作比较，调整BLE智能行李箱的运动加速度，另外也可判断是否超出距离而报警提示。

步骤六（S106）智能手机根据自身方向数据的变化设置BLE智能行李箱的移动方向；

智能手机根据方向传感器的方位变化调整BLE智能行李箱的移动方向。

通过智能手机APP设置BLE智能行李箱的方向及加速度数据格式：

方位调整格式头	方位数据	方位偏移	距离	CRC校验
					1Byte,0X55（固定）	2Byte	2Byte	1Byte	1Byte

通过智能手机APP接收BLE智能行李箱的方向及加速度的响应数据格式：

方位调整格式头	CRC校验
		1Byte,0X51(固定)	1Byte

BLE智能行李箱根据方位偏移量及时调整自身的方位，根据距离的变化及时调整设备的运动加速度，如减速、加速、旋转等。

步骤七（S107）智能手机通过BLE读取BLE智能行李箱的状态并通知用户。

智能手机APP通过BLE读取BLE智能行李箱的状态，如电池电量、型号等设备信息，若判断为低电量的时候，就会提醒用户需要对BLE智能行李箱进行充电。智能手机APP也可手动设置BLE智能行李箱的运动轨迹，主动报警等功能。

由技术常识可知，本技术方案可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims

1.一种智能跟随***，其特征在于：包括移动智能终端和智能设备；

所述移动智能终端具有RSSI定位技术装置、方向传感器和BLE模块；

所述智能设备具有BLE模块；

所述移动智能终端与智能设备通过唯一性认证建立BLE连接；移动智能终端通过BLE的RSSI定位技术、方向传感器获取已通过BLE相互连接的智能设备位置信息；

智能跟随***运作方法，步骤为：

步骤一：智能移动终端通过BLE搜索智能设备并建立连接；

步骤二：智能移动终端与智能设备进行设备唯一性认证；

步骤四：智能移动终端设置智能设备的防丢功能；

步骤七：智能移动终端通过BLE读取智能设备的状态并通知用户；

步骤三具体为：

智能移动终端通过APP创建一个传感器管理器和一个传感器***，管理器用来管理传感器以及创建各种各样的传感器，***用来监视传感器的变化并且进行相应的操作;

private SensorManager sensorManager;

private MySensorEventListener mySensorEventListener;

//这个***当监视方向感应器感应到手机方向的变化

mySensorEventListener= new MySensorEventListener();

private final class MySensorEventListener implements SensorEventListener{

@Override

//可以得到传感器实时测量出来的变化值

public void onSensorChanged(SensorEvent event) {

//方向传感器

if(event.sensor.getType()==Sensor.TYPE_ORIENTATION){

float x = event.values[SensorManager.DATA_X];

float y = event.values[SensorManager.DATA_Y];

float z = event.values[SensorManager.DATA_Z];

}

在打开APP的时候，创建一个方向传感器，并向***注册***：

sensorManager.registerListener(mySensorEventListener,

sensorOrientation,

SensorManager.SENSOR_DELAY_FA2TEST);

当然，退出时，要及时注销方向传感器：

sensorManager.unregisterListener(mySensorEventListener);

然后根据读取到的方向数据设置智能设备的初始方位；

步骤五具体为：

智能移动终端根据BLE的RSSI数据变化设置智能设备的移动加速度及是否超出距离报警；

设置RSSI计算方法具体为：

无线信号渐变模型：RSSI=-(10 * n * lgd + A)

其中d为距离，n代表传播指数，A代表距离1m时接受信号强度绝对值单位dBm，根据对数—常态分布模型及简化模型（已知RSSI强度推导距离）：

d=10^((ABS(RSSI)-A)/(10*n))：

可根据无线信号的数值推导算出当前设备与智能手机的距离，与预置的值作比较，调整智能设备的运动加速度，另外也可判断是否超出距离而报警提示。

2.根据权利要求1所述的一种智能跟随系，其特征在于，步骤一具体为：智能移动终端通过BLE搜索智能设备，根据预置的UUID及名称自动过滤UUID和蓝牙名称并建立BLE连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能跟随***，其特征在于，步骤四具体为：

智能移动终端通过用户设置智能设备的防丢距离；一旦智能移动终端与智能设备间超出距离或BLE连接断开，智能移动终端响起报警提示。

4.根据权利要求1所述的一种智能跟随***，其特征在于，步骤六具体为：

智能移动终端设置智能设备的方向及加速度数据格式：

智能移动终端接收智能设备的方向及加速度的响应数据格式：

智能设备根据方位偏移量及时调整自身的方位，根据距离的变化及时调整设备的运动加速度。

5.根据权利要求1所述的一种智能跟随***，其特征在于，步骤七具体为：智能移动终端通过BLE读取智能设备状态。

6.根据权利要求1所述的一种智能跟随***，其特征在于：所述智能移动终端是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、智能手表；所述智能设备是智能行李箱。