CN111142067A - 一种移动设备的立体定位方法及移动设备 - Google Patents
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Abstract
一种移动设备的立体定位方法及移动设备，该方法包括：移动设备与通信终端进行协议通信，该通信终端在立体空间中的位置已知；基于此，获取移动设备相对于通信终端的方向信息和距离信息，以及两者各自的气压传感器读数；根据上述方向信息和距离信息以及通信终端在立体空间中的位置，计算移动设备的初始位置；根据移动设备和通信终端的气压传感器读数，计算两者的相对高度，再结合通信终端在立体空间中的位置，计算移动设备的高度信息；利用该高度信息对移动设备的初始位置进行高度校正，获得移动设备在立体空间中的真实位置。实施本发明实施例，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
Description
技术领域
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种移动设备的立体定位方法及移动设备。
背景技术
当前，在利用不依赖于第三方的两个设备实现定位时，其中一个设备必须具备多天线阵列，从而可以利用AoA(到达角)/AoD(出发角)寻向等技术。特别的，在实现立体定位时，多天线阵列应当由三根或三根以上的天线单元组成。然而，在小型化设备(如智能手表、手环)上，布置三根或三根以上的天线单元难度较大，多个天线单元间的互相耦合也成为了设计人员不得不考虑的问题。这些问题，都为设备在实现立体定位与简化天线的设计和布置间的平衡上带来了挑战。
发明内容
本发明实施例公开了一种移动设备的立体定位方法及移动设备，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
本发明实施例第一方面公开一种移动设备的立体定位方法，所述移动设备与通信终端进行协议通信，所述通信终端在立体空间中的位置已知，所述方法包括：
获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；
获取所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数；
根据所述方向信息和距离信息以及所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的初始位置；
根据所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数，计算所述移动设备与所述通信终端的相对高度；
根据所述相对高度和所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的高度信息；
利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息，包括：
向所述通信终端发射包括第一计算参数的第一无线信号，以使所述通信终端根据所述第一无线信号包括的所述第一计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；所述第一计算参数包括所述移动设备发射所述第一无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
获取所述通信终端发送的所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息，包括：
获取所述通信终端发射的包括第二计算参数的第二无线信号，所述第二计算参数包括所述通信终端发射所述第二无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
根据所述第二无线信号包括的所述第二计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息之前，所述方法还包括：
检测所述移动设备的剩余可用电量；
若所述剩余可用电量高于预设的低电量阈值，检测所述移动设备的定位功能是否被禁止；
若未被禁止，检测所述移动设备接收到的GPS信号强度；
若所述GPS信号强度低于预设的信号强度阈值，测试所述移动设备的收发模组是否正常工作，若正常工作，执行所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息的步骤。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，所述方法还包括：
将所述移动设备在立体空间中的真实位置发送至与所述移动设备配对的监护设备；
判断所述真实位置是否位于预设区域内，若不位于，获取所述监护设备发出的导航信号；
根据所述导航信号，获取所述移动设备相对于所述监护设备的方向信息和距离信息；
输出所述监护设备的方向信息和距离信息，以引导持有所述移动设备的用户向所述监护设备行进。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，所述方法还包括：
获取所述移动设备的设备识别码；
判断所述设备识别码的合法性；
若判断出合法，获取与所述设备识别码相匹配的用户信息，所述用户信息至少包括用户账号；
将所述用户信息和所述移动设备在立体空间中的真实位置上传至服务设备，以实现记录用户的运动轨迹。
本发明实施例第二方面公开一种移动设备，所述移动设备与通信终端进行协议通信，所述通信终端在立体空间中的位置已知，所述移动设备包括：
第一获取单元，用于获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；
第二获取单元，用于获取所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数；
第一计算单元，用于根据所述方向信息和距离信息以及所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的初始位置；
第二计算单元，用于根据所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数，计算所述移动设备与所述通信终端的相对高度；
第三计算单元，用于根据所述相对高度和所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的高度信息；
校正单元，用于利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置。
作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述第一获取单元，包括：
发送子单元，用于向所述通信终端发射包括第一计算参数的第一无线信号，以使所述通信终端根据所述第一无线信号包括的所述第一计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；所述第一计算参数包括所述移动设备发射所述第一无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
第一获取子单元，用于获取所述通信终端发送的所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述第一获取单元，包括：
第二获取子单元，用于获取所述通信终端发射的包括第二计算参数的第二无线信号，所述第二计算参数包括所述通信终端发射所述第二无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
计算子单元，用于根据所述第二无线信号包括的所述第二计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述移动设备还包括：
第一检测单元，用于在所述第一获取单元获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息之前，检测所述移动设备的剩余可用电量；
第二检测单元，用于在所述第一检测单元检测出所述剩余可用电量高于预设的低电量阈值时，检测所述移动设备的定位功能是否被禁止；
第三检测单元，用于在所述第二检测单元检测出所述移动设备的定位功能未被禁止时，检测所述移动设备接收到的GPS信号强度；
测试单元，用于在所述第三检测单元检测出所述GPS信号强度低于预设的信号强度阈值时，测试所述移动设备的收发模组是否正常工作，若正常工作，所述第一获取单元执行所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息的步骤。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述移动设备还包括：
发送单元，用于在所述校正单元利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，将所述移动设备在立体空间中的真实位置发送至与所述移动设备配对的监护设备；
第一判断单元，用于判断所述真实位置是否位于预设区域内；
第三获取单元，用于在所述第一判断单元判断出所述真实位置不位于所述预设区域内之后，获取所述监护设备发出的导航信号；
第四获取单元，用于根据所述导航信号，获取所述移动设备相对于所述监护设备的方向信息和距离信息；
输出单元，用于输出所述监护设备的方向信息和距离信息，以引导持有所述移动设备的用户向所述监护设备行进。
作为另一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述移动设备还包括：
第五获取单元，用于在所述校正单元利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，获取所述移动设备的设备识别码；
第二判断单元，用于判断所述设备识别码的合法性；
第六获取单元，用于在所述第二判断单元判断出所述设备识别码合法之后，获取与所述设备识别码相匹配的用户信息，所述用户信息至少包括用户账号；
传输单元，用于将所述用户信息和所述移动设备在立体空间中的真实位置上传至服务设备，以实现记录用户的运动轨迹。
本发明实施例第三方面公开了另一种移动设备，包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的任意一种移动设备的立体定位方法中的全部或部分步骤。
本发明实施例第四方面公开了一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面公开的任意一种移动设备的立体定位方法中的全部或部分步骤。
本发明实施例第五方面公开一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行本发明实施例第一方面的任意一种移动设备的立体定位方法中的全部或部分步骤。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例中，移动设备与通信终端进行协议通信，且该通信终端在立体空间中的位置是已知的，即作为参考点；在此基础上，可以获取移动设备相对于通信终端的方向信息和距离信息，以及该移动设备和通信终端各自的气压传感器读数；根据上述方向信息和距离信息以及通信终端在立体空间中的位置，可以计算该移动设备的初始位置；根据该移动设备和通信终端的气压传感器读数，可以计算两者的相对高度；根据该相对高度和通信终端在立体空间中的位置，可以计算该移动设备的高度信息；最后利用该高度信息对移动设备的初始位置进行高度校正，可以获得该移动设备在立体空间中的真实位置。可见，实施本发明实施例，能够利用移动设备和通信终端两者的气压传感器读数以及通信终端在立体空间中的位置，计算该移动设备的高度信息，从而仅需要至多两根天线，即可通过上述协议通信，从上述方向信息和距离信息中获得该移动设备在三维立体空间中的其他两维信息(传统的立体定位通过无线信号计算高度信息，需三根或三根以上的天线单元)，从而能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作领域普通技术人员来讲，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。
图1是本发明实施例公开的一种移动设备的立体定位方法的流程示意图；
图2是本发明实施例公开的另一种移动设备的立体定位方法的流程示意图；
图3是本发明实施例公开的又一种移动设备的立体定位方法的流程示意图；
图4是本发明实施例公开的一种移动设备的结构示意图；
图5是本发明实施例公开的另一种移动设备的结构示意图；
图6是本发明实施例公开的又一种移动设备的结构示意图；
图7是本发明实施例公开的又一种移动设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅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，本领域普通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。
需要说明的是，本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例公开了一种移动设备的立体定位方法及移动设备，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。以下进行结合附图进行详细描述。
请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种移动设备的立体定位方法的流程示意图。在图1所示的立体定位方法中，移动设备与通信终端进行协议通信，且该通信终端在立体空间中的位置已知。如图1所示，该立体定位方法可以包括以下步骤。
101、移动设备获取其相对于通信终端的方向信息和距离信息。
示例性的，移动设备可以包括具备定位功能的各类设备或***(如智能手表、手环)，本发明实施例不作具体限定。
举例来说，移动设备在获取其相对于通信终端的方向信息时，可以利用AoA(到达角)/AoD(出发角)寻向技术，通过多天线阵列实现方向测量。
在一个实施例中，移动设备向通信终端发射第一无线信号，以使该通信终端根据该第一无线信号的AoA(到达角)，计算该移动设备相对于该通信终端的方向信息和距离信息；随后，移动设备获取通信终端发送的该移动设备相对于该通信终端的方向信息和距离信息。本发明实施例中，移动设备作为发射终端，仅需使用一根天线发射上述第一无线信号；通信终端作为接收终端，需至少两根相对位置已知的天线，分别接收移动终端所发射的第一无线信号，并根据其接收信号的相位差计算AoA(到达角)，获得方向信息。
在另一个实施例中，移动设备向通信终端发射第一无线信号，以使该通信终端根据该第一无线信号的AoD(出发角)，计算该移动设备相对于该通信终端的方向信息和距离信息；随后，移动设备获取通信终端发送的该移动设备相对于该通信终端的方向信息和距离信息。本发明实施例中，移动设备作为发射终端，需至少两根相对位置已知的天线组成天线阵，其分别发射第一无线信号时产生相位差；通信终端作为接收终端，仅需一根天线接收移动终端分别发射的第一无线信号，并根据其接收信号计算AoD(出发角)，获得方向信息。
其中，实施上述实施方式，能够获取定位所需信息以实现可靠的立体定位，在此前提下，减少用于立体定位的天线数量(传统的立体定位需三根或三根以上的天线单元)，从而降低天线设计和布置的难度。
又举例来说，移动设备在获取其相对于通信终端的距离信息时，可以利用RSSI(接收信号强度指示值)、ToF(飞行时间)等技术，根据移动设备与通信终端进行协议通信时的无线信号确定距离信息。
102、移动设备获取其气压传感器读数和通信终端的气压传感器读数。
103、移动设备根据上述方向信息和距离信息以及通信终端在立体空间中的位置，计算该移动设备的初始位置。
其中，上述方向信息包括一个角度数据，用于表示无线信号与多天线阵列之间的夹角。根据上述方向信息和距离信息以及通信终端在立体空间中的位置，可以计算获得相对于通信终端成上述夹角和距离的移动设备潜在位置的集合，即该移动设备的初始位置；通过执行接下来的步骤104～步骤106，可以对该移动设备在立体空间中的高度做进一步限定，从而可以确定其真实位置。
104、移动设备根据其气压传感器读数和通信终端的气压传感器读数，计算该移动设备与该通信终端的相对高度。
示例性的，根据气压与高度的关系，可以由移动设备的气压传感器读数与通信终端的气压传感器读数的差值，计算该移动设备与该通信终端的相对高度。其中，由于上述差值有正负之分，上述相对高度也有正负之分。
105、移动设备根据该相对高度和上述通信终端在立体空间中的位置，计算该移动设备的高度信息。
106、移动设备利用该高度信息对该移动设备的初始位置进行高度校正，获得该移动设备在立体空间中的真实位置。
作为一种可选的实施方式，上述立体空间可以是室内空间；移动设备(如智能手表、手环)可以以被佩戴或手持的方式随用户移动；通信终端(如蓝牙定位标签)可以被布置在室内空间的指定位置，并通过人工输入或自动识别的方式获取及存储该指定位置。移动设备按照预设的定位频率，或在满足其他预设条件(如检测到其接收的GPS信号强度低于某一阈值)时，启动定位功能，首先搜索所处室内空间的定位指示信号；若搜索不到可用的定位指示信号，移动设备广播定位请求信号，以在接收到通信终端的回应后与该通信终端建立连接；特别的，若移动设备接收到多于一个通信终端的回应，可以根据所接收回应的信号强度选择其中信号强度最高的一个通信终端，并与其建立连接；在此基础上，移动设备执行上述步骤101～步骤106，获得该移动设备在室内空间中的真实位置；进一步的，移动设备还可以获取通信终端所存储的该通信终端在室内空间中的位置，并将该位置共享至服务设备，以使其他移动设备在接近该位置时，可以通过服务设备获取上述通信终端在室内空间中的位置，从而跳过搜索定位指示信号和广播定位请求信号的步骤，快速直接地与该通信终端建立连接。
可见，实施图1所描述的立体定位方法，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种移动设备的立体定位方法的流程示意图。在图2所示的立体定位方法中，移动设备与通信终端进行协议通信，且该通信终端在立体空间中的位置已知。如图2所示，该立体定位方法可以包括以下步骤。
201、移动设备向通信终端发射包括第一计算参数的第一无线信号，以使该通信终端根据该第一无线信号包括的第一计算参数，计算该移动设备相对于该通信终端的方向信息和距离信息；上述第一计算参数包括移动设备发射第一无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点。
202、移动设备获取通信终端发送的该移动设备相对于该通信终端的方向信息和距离信息。
示例性的，移动设备在执行步骤201～步骤202获取其相对于通信终端的距离信息时，可以利用RSSI(接收信号强度指示值)和/或ToF(飞行时间)技术，使通信终端根据上述第一计算参数包括的移动设备发射第一无线信号时的初始射信号强度和/或初始发射时间点，以及通信终端接收到第一无线信号时的接收信号强度和/或接收时间点，计算出第一无线信号在传播过程中的信号衰减量和/或信号飞行时间，从而进一步计算出该移动设备相对于该通信终端的距离信息。其中，在利用ToF(飞行时间)技术时，还需要保证移动设备和通信终端的时钟在定位过程中保持同步。
203、移动设备获取其气压传感器读数和通信终端的气压传感器读数。
204、移动设备根据上述方向信息和距离信息以及通信终端在立体空间中的位置，计算该移动设备的初始位置。
205、移动设备根据其气压传感器读数和通信终端的气压传感器读数，计算该移动设备与该通信终端的相对高度。
206、移动设备根据该相对高度和上述通信终端在立体空间中的位置，计算该移动设备的高度信息。
207、移动设备利用该高度信息对该移动设备的初始位置进行高度校正，获得该移动设备在立体空间中的真实位置。
208、移动设备将该真实位置发送至与该移动设备配对的监护设备。
示例性的，监护设备可以包括具备基础通信功能的各类设备或***(如智能手表、手机)，本发明实施例不作具体限定。
209、移动设备判断上述真实位置是否位于预设区域内，若位于，结束本流程；若不位于，执行步骤210～步骤212。
举例来说，上述预设区域可以包括家长为儿童设置的安全区域(如学校)，也可以包括剔除了潜在危险区域(如河边、湖边)后所剩下的其他区域。
210、移动设备获取上述监护设备发出的导航信号。
211、移动设备根据该导航信号，获取该移动设备相对于上述监护设备的方向信息和距离信息。
示例性的，上述导航信号可以包括监护设备所处的位置，若该位置与移动设备的真实位置的距离大于信号直传阈值，该监护设备通过联网的方式向移动设备更新导航信号；否则，该监护设备通过信号直传的方式向移动设备持续发射导航信号，从而可以提高两者相互接近时移动设备所获取的其相对于监护设备的方向信息和距离信息的精确性。
212、移动设备输出该监护设备的方向信息和距离信息，以引导持有该移动设备的用户向该监护设备行进。
作为一种可选的实施方式，上述立体空间可以是室内空间；移动设备(如智能手表、手环)可以以被佩戴或手持的方式随用户移动；通信终端(如蓝牙定位标签)可以被布置在室内空间的指定位置，并通过人工输入或自动识别的方式获取及存储该指定位置。通过执行上述步骤201～步骤208，移动设备可以获得其在室内空间的真实位置，并将该真实位置发送至与该移动设备配对的监护设备，从而可以使该监护设备的用户(如家长用户)实时了解到该移动设备的用户(如儿童用户)的具体定位，有助于保障该移动设备的用户(如儿童用户)的出行安全。进一步的，移动设备可以执行步骤209，判断其用户当前的真实位置是否位于预设区域(如家长用户为儿童用户设置的安全区域)内；若不是，移动设备可以通过振动或铃声的方式向其用户发出提醒，并在其电子屏幕上输出提醒文字；在此基础上，移动设备还可以在其用户的操作下，通过紧急呼叫按钮或开关，迅速联系紧急联系人。更进一步的，移动设备可以执行步骤210～步骤212，接收监护设备发出的导航信号，并利用该导航信号引导其用户向监护设备行进。
可见，实施图2所描述的立体定位方法，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
此外，实施图2所描述的立体定位方法，能够将移动设备的用户的真实位置实时反馈至其监护人，并为用户及其监护人提供多种提醒、沟通渠道，从而提升用户出行的安全保障。
请参阅图3，图3是本发明实施例公开的又一种移动设备的立体定位方法的流程示意图。在图3所示的立体定位方法中，移动设备与通信终端进行协议通信，且该通信终端在立体空间中的位置已知。如图3所示，该立体定位方法可以包括以下步骤。
301、移动设备检测其剩余可用电量是否高于预设的低电量阈值，若是，执行步骤302；若否，结束本流程。
302、移动设备检测其定位功能是否被禁止，若是，结束本流程；若否，执行步骤303。
303、移动设备检测其接收到的GPS信号强度是否低于预设的信号强度阈值，若是，结束本流程；若否，执行步骤304。
例如，当接收到的GPS信号强度高于预设的信号强度阈值时，移动设备可以利用其GPS定位功能实现定位，从而不必启动其他定位模块，节省电量；当移动设备随用户从室外进入室内，或处于GPS信号不佳的位置时，其接收到的GPS信号强度减弱，GPS定位功能失效或接近失效，此时可通过执行后续步骤，实现移动设备的精确定位。
304、移动设备测试其收发模组是否正常工作，若是，执行步骤305～步骤313；若否，结束本流程。
305、移动设备获取通信终端发射的包括第二计算参数的第二无线信号，该第二计算参数包括上述通信终端发射该第二无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点。
306、移动设备根据该第二无线信号包括的第二计算参数，计算该移动设备相对于上述通信终端的方向信息和距离信息。
示例性的，移动设备在执行步骤305～步骤306获取其相对于通信终端的距离信息时，可以利用RSSI(接收信号强度指示值)和/或ToF(飞行时间)技术，使其根据上述第二计算参数包括的通信终端发射第二无线信号时的初始射信号强度和/或初始发射时间点，以及该移动设备接收到第二无线信号时的接收信号强度和/或接收时间点，计算出第二无线信号在传播过程中的信号衰减量和/或信号飞行时间，从而进一步计算出该移动设备相对于该通信终端的距离信息。其中，在利用ToF(飞行时间)技术时，还需要保证移动设备和通信终端的时钟在定位过程中保持同步。
307、移动设备获取其气压传感器读数和上述通信终端的气压传感器读数。
308、移动设备根据上述方向信息和距离信息以及上述通信终端在立体空间中的位置，计算该移动设备的初始位置。
309、移动设备根据其气压传感器读数和上述通信终端的气压传感器读数，计算该移动设备与该通信终端的相对高度。
310、移动设备根据该相对高度和上述通信终端在立体空间中的位置，计算该移动设备的高度信息。
311、移动设备利用该高度信息对上述移动设备的初始位置进行高度校正，获得该移动设备在立体空间中的真实位置。
312、移动设备获取其设备识别码。
313、移动设备判断该设备识别码的合法性，若判断出合法，执行步骤314～步骤315；若判断出不合法，结束本流程。
314、移动设备获取与该设备识别码相匹配的用户信息，该用户信息至少包括用户账号。
进一步的，上述用户信息还可以包括用户的性别、年龄、运动习惯等信息。
315、移动设备将该用户信息和该移动设备在立体空间中的真实位置上传至服务设备，以实现记录用户的运动轨迹。
作为一种可选的实施方式，上述立体空间可以是室外空间；移动设备(如智能手表、手环)可以以被佩戴或手持的方式随用户移动；通信终端(如Wi-Fi定位标签)可以被布置在室外空间的指定位置，并通过人工输入或自动识别的方式获取及存储该指定位置。通过执行上述步骤301～步骤315，移动设备可以获取其在室外空间中的真实位置，并通过持续定位获取其在一段时间内的运动轨迹，再将该运动轨迹绑定到上述用户账号并上传至服务设备；进一步的，移动设备可以结合用户提交的其他用户信息(如性别、年龄、运动习惯等信息)，为用户进行画像，并判断用户的运动模式，为其建立包括运动日志在内的个人运动档案，以供用户查看自身的运动情况；更进一步的，该移动设备也可以在用户的设定下进行运动监督，根据上述运动日志判断用户是否达到预设的运动量，若未达到，向用户推送提醒信息。
可见，实施图3所描述的立体定位方法，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
此外，实施图3所描述的立体定位方法，能够利用移动设备的定位功能记录其用户的运动轨迹，并进一步增强移动设备的户外运动功能，从而提高用户的使用体验。
请参阅图4，图4是本发明实施例公开的一种移动设备的结构示意图。图4所示的移动设备与通信终端进行协议通信，且该通信终端在立体空间中的位置已知。如图4所示，该移动设备可以包括：
第一获取单元401，用于获取移动设备相对于通信终端的方向信息和距离信息；
其中，上述第一获取单元401在获取移动设备相对于通信终端的方向信息和距离信息时，仅需至多两根天线单元进行协议通信，而传统的立体定位需三根或三根以上的天线单元。
第二获取单元402，用于获取移动设备的气压传感器读数和通信终端的气压传感器读数；
第一计算单元403，用于根据上述方向信息和距离信息以及上述通信终端在立体空间中的位置，计算移动设备的初始位置；
第二计算单元404，用于根据移动设备的气压传感器读数和通信终端的气压传感器读数，计算该移动设备与该通信终端的相对高度；
第三计算单元405，用于根据该相对高度和上述通信终端在立体空间中的位置，计算移动设备的高度信息；
校正单元406，用于利用该高度信息对上述移动设备的初始位置进行高度校正，获得该移动设备在立体空间中的真实位置。
可见，实施图4所描述的移动设备，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
请一并参阅图5，图5是本发明实施例公开的另一种移动设备的结构示意图。其中，图5所示的移动设备是由图4所示的移动设备进行优化得到的。与图4所示的移动设备相比较，图5所示的移动设备还包括：
发送单元407，用于在上述校正单元406利用上述高度信息对移动设备的初始位置进行高度校正，获得该移动设备在立体空间中的真实位置之后，将该真实位置发送至与该移动设备配对的监护设备；
第一判断单元408，用于判断上述真实位置是否位于预设区域内；
第三获取单元409，用于在第一判断单元408判断出上述真实位置不位于预设区域内之后，获取上述监护设备发出的导航信号；
第四获取单元410，用于根据该导航信号，获取移动设备相对于上述监护设备的方向信息和距离信息；
输出单元411，用于输出上述监护设备的方向信息和距离信息，以引导持有移动设备的用户向该监护设备行进。
作为一种可选的实施方式，在图5所示的移动设备中，上述第一获取单元401，包括：
发送子单元4011，用于向所述通信终端发射包括第一计算参数的第一无线信号，以使所述通信终端根据所述第一无线信号包括的所述第一计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；所述第一计算参数包括所述移动设备发射所述第一无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
第一获取子单元4012，用于获取所述通信终端发送的所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
可见，实施图5所描述的移动设备，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
此外，实施图5所描述的移动设备，能够将移动设备的用户的真实位置实时反馈至其监护人，并为用户及其监护人提供多种提醒、沟通渠道，从而提升用户出行的安全保障。
请一并参阅图6，图6是本发明实施例公开的又一种移动设备的结构示意图。其中，图6所示的移动设备是由图4所示的移动设备进行优化得到的。与图4所示的移动设备相比较，图6所示的移动设备还包括：
第五获取单元412，用于在所述校正单元401利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，获取所述移动设备的设备识别码；
第二判断单元413，用于判断所述设备识别码的合法性；
第六获取单元414，用于在所述第二判断单元413判断出所述设备识别码合法之后，获取与所述设备识别码相匹配的用户信息，所述用户信息至少包括用户账号；
传输单元415，用于将所述用户信息和所述移动设备在立体空间中的真实位置上传至服务设备，以实现记录用户的运动轨迹。
作为一种可选的实施方式，在图6所示的移动设备中，上述第一获取单元401，包括：
第二获取子单元4013，用于获取所述通信终端发射的包括第二计算参数的第二无线信号，所述第二计算参数包括所述通信终端发射所述第二无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
计算子单元4014，用于根据所述第二无线信号包括的所述第二计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
作为另一种可选的实施方式，在图6所示的移动设备中还可以包括：
第一检测单元4001，用于在所述第一获取单元401获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息之前，检测所述移动设备的剩余可用电量；
第二检测单元4002，用于在所述第一检测单元4001检测出所述剩余可用电量高于预设的低电量阈值时，检测所述移动设备的定位功能是否被禁止；
第三检测单元4003，用于在所述第二检测单元4002检测出所述移动设备的定位功能未被禁止时，检测所述移动设备接收到的GPS信号强度；
测试单元4004，用于在所述第三检测单元4003检测出所述GPS信号强度低于预设的信号强度阈值时，测试所述移动设备的收发模组是否正常工作，若正常工作，所述第一获取单元401执行所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息的步骤。
作为一种可选的实施方式，上述立体空间可以是室外空间；移动设备(如智能手表、手环)可以以被佩戴或手持的方式随用户移动；通信终端(如Wi-Fi定位标签)可以被布置在室外空间的指定位置，并通过人工输入或自动识别的方式获取及存储该指定位置。移动设备可以获取其在室外空间中的真实位置，并通过持续定位获取其在一段时间内的运动轨迹，再将该运动轨迹绑定到上述用户账号并通过传输单元415上传至服务设备；进一步的，移动设备可以结合用户提交的其他用户信息(如性别、年龄、运动习惯等信息)，为用户进行画像，并判断用户的运动模式，为其建立包括运动日志在内的个人运动档案，以供用户查看自身的运动情况；更进一步的，该移动设备也可以在用户的设定下进行运动监督，根据上述运动日志判断用户是否达到预设的运动量，若未达到，向用户推送提醒信息。
可见，实施图6所描述的移动设备，能够在实现可靠的立体定位的前提下，减少用于立体定位的天线数量，从而降低天线设计和布置的难度。
此外，实施图6所描述的移动设备，能够利用移动设备的定位功能记录其用户的运动轨迹，并进一步增强移动设备的户外运动功能，从而提高用户的使用体验。
请参阅图7，图7是本发明实施例公开的又一种移动设备的结构示意图。如图7所示，该移动设备可以包括：
存储有可执行程序代码的存储器701；
与存储器701耦合的处理器702；
其中，处理器702调用存储器701中存储的可执行程序代码，执行图1～图3任意一种移动设备的立体定位方法中的全部或部分步骤。
此外，本发明实施例进一步公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行图1～图3任意一种移动设备的立体定位方法中的全部或部分步骤。
此外，本发明实施例进一步公开一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机图1～图3任意一种移动设备的立体定位方法中的全部或部分步骤。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器(One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)、只读光盘(CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。
以上对本发明实施例公开的一种移动设备的立体定位方法及移动设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (14)
1.一种移动设备的立体定位方法，其特征在于，所述移动设备与通信终端进行协议通信，所述通信终端在立体空间中的位置已知，所述方法包括：
获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；
获取所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数；
根据所述方向信息和距离信息以及所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的初始位置；
根据所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数，计算所述移动设备与所述通信终端的相对高度；
根据所述相对高度和所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的高度信息；
利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置。
2.根据权利要求1所述的立体定位方法，其特征在于，所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息，包括：
向所述通信终端发射包括第一计算参数的第一无线信号，以使所述通信终端根据所述第一无线信号包括的所述第一计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；所述第一计算参数包括所述移动设备发射所述第一无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
获取所述通信终端发送的所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
3.根据权利要求1所述的立体定位方法，其特征在于，所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息，包括：
获取所述通信终端发射的包括第二计算参数的第二无线信号，所述第二计算参数包括所述通信终端发射所述第二无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
根据所述第二无线信号包括的所述第二计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
4.根据权利要求1～3任一项所述的立体定位方法，其特征在于，在获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息之前，所述方法还包括：
检测所述移动设备的剩余可用电量；
若所述剩余可用电量高于预设的低电量阈值，检测所述移动设备的定位功能是否被禁止；
若未被禁止，检测所述移动设备接收到的GPS信号强度；
若所述GPS信号强度低于预设的信号强度阈值，测试所述移动设备的收发模组是否正常工作，若正常工作，执行所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息的步骤。
5.根据权利要求1～4任一项所述的立体定位方法，其特征在于，在利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，所述方法还包括：
将所述移动设备在立体空间中的真实位置发送至与所述移动设备配对的监护设备；
判断所述真实位置是否位于预设区域内，若不位于，获取所述监护设备发出的导航信号；
根据所述导航信号，获取所述移动设备相对于所述监护设备的方向信息和距离信息；
输出所述监护设备的方向信息和距离信息，以引导持有所述移动设备的用户向所述监护设备行进。
6.根据权利要求1～4任一项所述的立体定位方法，其特征在于，在利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，所述方法还包括：
获取所述移动设备的设备识别码；
判断所述设备识别码的合法性；
若判断出合法，获取与所述设备识别码相匹配的用户信息，所述用户信息至少包括用户账号；
将所述用户信息和所述移动设备在立体空间中的真实位置上传至服务设备，以实现记录用户的运动轨迹。
7.一种移动设备，其特征在于，所述移动设备与通信终端进行协议通信，所述通信终端在立体空间中的位置已知，所述移动设备包括：
第一获取单元，用于获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；
第二获取单元，用于获取所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数；
第一计算单元，用于根据所述方向信息和距离信息以及所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的初始位置；
第二计算单元，用于根据所述移动设备的气压传感器读数和所述通信终端的气压传感器读数，计算所述移动设备与所述通信终端的相对高度；
第三计算单元，用于根据所述相对高度和所述通信终端在立体空间中的位置，计算所述移动设备的高度信息；
校正单元，用于利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置。
8.根据权利要求7所述的移动设备，其特征在于，所述第一获取单元，包括：
发送子单元，用于向所述通信终端发射包括第一计算参数的第一无线信号，以使所述通信终端根据所述第一无线信号包括的所述第一计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息；所述第一计算参数包括所述移动设备发射所述第一无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
第一获取子单元，用于获取所述通信终端发送的所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
9.根据权利要求7所述的移动设备，其特征在于，所述第一获取单元，包括：
第二获取子单元，用于获取所述通信终端发射的包括第二计算参数的第二无线信号，所述第二计算参数包括所述通信终端发射所述第二无线信号时的初始发射信号强度和/或初始发射时间点；
计算子单元，用于根据所述第二无线信号包括的所述第二计算参数，计算所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息。
10.根据权利要求7～9任一项所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备还包括：
第一检测单元，用于在所述第一获取单元获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息之前，检测所述移动设备的剩余可用电量；
第二检测单元，用于在所述第一检测单元检测出所述剩余可用电量高于预设的低电量阈值时，检测所述移动设备的定位功能是否被禁止；
第三检测单元，用于在所述第二检测单元检测出所述移动设备的定位功能未被禁止时，检测所述移动设备接收到的GPS信号强度；
测试单元，用于在所述第三检测单元检测出所述GPS信号强度低于预设的信号强度阈值时，测试所述移动设备的收发模组是否正常工作，若正常工作，所述第一获取单元执行所述获取所述移动设备相对于所述通信终端的方向信息和距离信息的步骤。
11.根据权利要求7～10任一项所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备还包括：
发送单元，用于在所述校正单元利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，将所述移动设备在立体空间中的真实位置发送至与所述移动设备配对的监护设备；
第一判断单元，用于判断所述真实位置是否位于预设区域内；
第三获取单元，用于在所述第一判断单元判断出所述真实位置不位于所述预设区域内之后，获取所述监护设备发出的导航信号；
第四获取单元，用于根据所述导航信号，获取所述移动设备相对于所述监护设备的方向信息和距离信息；
输出单元，用于输出所述监护设备的方向信息和距离信息，以引导持有所述移动设备的用户向所述监护设备行进。
12.根据权利要求7～10任一项所述的移动设备，其特征在于，所述移动设备还包括：
第五获取单元，用于在所述校正单元利用所述高度信息对所述移动设备的初始位置进行高度校正，获得所述移动设备在立体空间中的真实位置之后，获取所述移动设备的设备识别码；
第二判断单元，用于判断所述设备识别码的合法性；
第六获取单元，用于在所述第二判断单元判断出所述设备识别码合法之后，获取与所述设备识别码相匹配的用户信息，所述用户信息至少包括用户账号；
传输单元，用于将所述用户信息和所述移动设备在立体空间中的真实位置上传至服务设备，以实现记录用户的运动轨迹。
13.一种移动设备，其特征在于，包括：
存储有可执行程序代码的存储器；
与所述存储器耦合的处理器；
所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行权利要求1～6任一种所述立体定位方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行权利要求1～6任一种所述立体定位方法。
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