CN117615454A - 一种室内定位方法、室内定位装置及可读存储介质 - Google Patents

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CN117615454A CN202311592304.7A CN202311592304A CN117615454A CN 117615454 A CN117615454 A CN 117615454A CN 202311592304 A CN202311592304 A CN 202311592304A CN 117615454 A CN117615454 A CN 117615454A
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Abstract

本申请实施例公开了一种室内定位方法、室内定位装置及可读存储介质，方法包括：通过至少三个蓝牙接收器接收射频脉冲信号，每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和时间信息；基于至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收射频脉冲信号的角度；基于至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及至少三个蓝牙接收器接收射频脉冲信号的角度，确定待测对象在目标坐标系中的位置坐标。本申请利用了射频脉冲信号计算出待测对象的位置坐标，且射频脉冲信号在获取时不易受到多径效应、遮挡、干扰等因素的影响，而保证了待测对象计算出的位置坐标的准确性。

Description

一种室内定位方法、室内定位装置及可读存储介质
技术领域
本申请实施例涉及室内定位的技术领域，尤其涉及一种室内定位方法、室内定位装置及可读存储介质。
背景技术
室内定位是指在室内环境中确定人员或物体的位置的技术。室内定位有着广泛的应用场景，如导航、追踪、安防、智能家居等。然而，由于室内环境的复杂性和多样性，传统的基于卫星的定位技术(如GPS)在室内往往无法工作或精度较低。因此，需要开发一种适用于室内环境的定位技术。
相关技术中，为了适用于室内环境的定位，通常采用蓝牙短距离无线通信技术，可以实现室内环境的定位，更确切地说，基于蓝牙信号强度(RSSI)的技术，实现室内环境的定位。
然而，利用蓝牙信号强度(RSSI)实现室内环境的定位，这种方式容易受到多径效应、遮挡、干扰等因素的影响，导致定位精度以及鲁棒性较差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种室内定位方法、室内定位装置及可读存储介质，能够提高定位精度以及鲁棒性。
第一方面，本申请实施例提供了一种室内定位方法，所述定位方法包括：
若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，其中，各个所述蓝牙接收器设置于室内的不同位置，且每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和时间信息；
基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度；
基于所述至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及所述至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，其中，所述待测对象中设置有所述蓝牙发射器。
根据本发明的一些实施例，所述若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，包括：
若蓝牙发射器发射带有固定频率扩展信号的蓝牙广播数据包，通过至少三个蓝牙接收器接收所述蓝牙广播数据包；
从每个蓝牙接收器接收到的带有固定频率扩展信号的蓝牙广播数据包中，提取出对应的射频脉冲信号。
根据本发明的一些实施例，在提取出每个蓝牙接收器的射频脉冲信号之前，所述方法还包括：
判断所述至少三个蓝牙接收器所接收的蓝牙广播数据包中是否包含标志位；
若是，则确定所述至少三个蓝牙接收器接收到带有固定频率扩展信号的所述蓝牙广播数据包。
根据本发明的一些实施例，在计算每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度之前，所述方法还包括：
对所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号进行时间戳校准和校正，以得到校准后的射频脉冲信号；
基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，包括：
基于所述至少三个蓝牙接收器中校准后的射频脉冲信号的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，其中，所述角度为所述蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的到达角或离开角。
根据本发明的一些实施例，若蓝牙接收器的数量N大于3，在计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度之后，所述方法还包括：
获取每个蓝牙接收器在连续M个时刻所接收到的M个射频脉冲信号的强度；
确定每个蓝牙接收器中所述M个射频脉冲信号的强度随时间的第一变化范围；
获取每个蓝牙接收器在连续M个时刻所接收到M个射频脉冲信号的M个角度；
确定每个蓝牙接收器中所述M个角度随时间的第二变化范围；
根据每个蓝牙接收器的所述第一变化范围和所述第二变化范围，从所述N个蓝牙接收器中筛选出满足第一预设变化范围和第二预设变化范围的三个蓝牙接收器。
根据本发明的一些实施例，在确定每个蓝牙接收器的所述第一变化范围，以及所述第二变化范围之前，所述方法还包括：
将每个蓝牙接收器所接收到的M个信号强度数据，以及每个蓝牙接收器的M个角度进行融合，以得到对应于每个蓝牙接收器的M个融合数据；
将所述M个融合数据执行扩展卡尔曼滤波，以筛选出满足预设范围的融合数据。
根据本发明的一些实施例，当所述蓝牙接收器的数量为三时，所述基于三个蓝牙接收器在目标坐标系中的位置坐标，以及三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定所述待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，包括：
将所述三个蓝牙接收器在目标坐标系中的位置坐标以及所述三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度输入预先设定的三角测量公式，以计算得到所述待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标；
其中，所述三角测量公式如下：
第二方面，本申请实施例提供了一种室内定位装置，其特征在于，包括：
射频脉冲处理单元，若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，所述射频脉冲处理单元通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，其中，各个所述蓝牙接收器设置于室内的不同位置，且每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和时间信息；以及，基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度；
定位服务单元，所述定位服务单元基于所述至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及所述至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，其中，所述待测对象中设置有所述蓝牙发射器。
第三方面，本申请实施例提供了一种室内定位装置，其特征在于，包括存储器与处理器，其中：
存储器，用于存储可被所述处理器执行的程序和/或指令；
处理器，所述处理器被配置为执行所述程序和/或指令，以实现如上述的室内定位方法。
第四方面，本申请实施例提供了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有程序和/或指令，所述程序和/或所述指令被处理器执行时实现如上述的室内定位方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：相比于利用信号强度计算得到待测对象在室内目标坐标系的位置坐标，信号强度在获取时受到多径效应、遮挡、干扰等因素的影响，导致无法精确地确定出待测对象的位置坐标。基于上述问题，在本申请方案中，服务器利用蓝牙接收器接收到的射频脉冲信号计算得到射频脉冲信号的角度，并通过射频脉冲信号的角度确定出蓝牙发射器在室内目标坐标系中的位置坐标，从而确定待测对象的位置。由此可见，本申请取消了利用信号强度计算待测对象的位置坐标，代替的是利用了射频脉冲信号带有的相位信息和/或时间信息计算出待测对象的位置坐标，且射频脉冲信号在获取时不易受到多径效应、遮挡、干扰等因素的影响，保证了射频脉冲信号的角度的精确性，从而保证了待测对象计算出的位置坐标的准确性，由此，本申请所保护的室内定位方法相比于现有技术，精度性及鲁棒性均得到了明显的提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，其中：
图1为本申请实施例中一种室内定位方法的流程示意图；
图2为本申请实施例中蓝牙接收器的筛选流程示意图；
图3为本申请实施例中室内定位装置的结果示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供的室内定位方法可以是终端设备执行，包括但不限于：智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备。
或者，可以是芯片或者芯片***执行，该芯片或者芯片***可以自动生成歌曲音频数据对应的舞蹈视频数据，该芯片可以内嵌在终端设备中。
或者，可以是服务器执行，包括但不限于：独立的物理服务器、多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式***、提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器。
或者，可以是其他设备执行，本申请在此不做限定。
参见图1，为本申请实施例提供的一种室内定位方法的流程示意图。该生成方法包括S101～S103。其中：
S101若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，其中，各个所述蓝牙接收器设置于室内的不同位置，且每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和/或时间信息。
其中，在室内环境中，预先布置有三个或三个以上的蓝牙接收器，每个蓝牙接收器都具有多天线阵列，并且已知其在室内目标坐标系中的位置坐标。其中，蓝牙接收器在布置时，需要对称且无2.4GHz共振频率遮挡，并且在安装完成后，工作人员还需要进行校准和验证，确保其位置的准确性。
在实际应用中，若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，室内的各个蓝牙接收器接收射频脉冲信号，并反馈至服务器或蓝牙接收器自带的角度处理模块，从而获取射频脉冲信号携带的相位信息和/时间信息。其中，蓝牙发射器可以是待测对象自带的，例如手机、蓝牙手表等，蓝牙发射器还可以是为了定位待测对象，用户人为添加的蓝牙模组；例如，用户为宠物加上蓝牙模组，从而能够定位宠物在室内的位置。
S102基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度。
其中，角度可以是射频信号的到达角，也可以是离去角。
在实际应用中，蓝牙发射器在发射射频脉冲信号后，至少有三个布置于室内不同位置的三个蓝牙接收器接收到蓝牙发射器发射的射频脉冲信号，并反馈到蓝牙接收器的角度处理模块，且射频脉冲信号带有相位信息和/或时间信息。角度处理模块在接收到射频脉冲信号后，对每个射频脉冲信号中携带的相位信息和/或时间信息进行提取，基于提取的相位信息和/或时间信息，角度处理模块计算出每个蓝牙接收器在接受射频脉冲信号时的射频脉冲信号角度。例如，通过时间信息算出长度，利用长度计算得到射频脉冲信号的角度；又或者，蓝牙接收器精确地标记射频脉冲信号的到达时间，蓝牙接收器可以通过测量射频脉冲信号到达的时间来确定射频脉冲信号的相位(PDOA)。根据射频脉冲信号的相位变化，接收器可以计算出射频脉冲信号时的角度。
S103基于所述至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及所述至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，其中，所述待测对象中设置有所述蓝牙发射器。
在实际应用中，在计算得到每个射频脉冲信号的角度时，将计算得到的角度发送给一个定位服务器，且定位服务器还接收到每个蓝牙接收器在目标坐标系的位置坐标。定位服务器在接收到至少三个蓝牙接收器在目标坐标系中的位置坐标以及各个蓝牙接收器当在接受射频脉冲信号时射频脉冲信号的角度后，通过接收到的位置坐标以及射频脉冲信号的角度，计算得到蓝牙发射器在室内目标坐标系中的位置坐标。又因为蓝牙发射器设置于待测对象上，所以蓝牙发射器在室内目标坐标系中的位置坐标即为待测对象在室内目标坐标系中的位置坐标。
综上步骤S101至步骤S103所述，相比于利用信号强度计算得到待测对象在室内目标坐标系的位置坐标，信号强度在获取时受到多径效应、遮挡、干扰等因素的影响，导致无法精确地确定出待测对象的位置坐标。基于上述问题，在本申请方案中，服务器利用蓝牙接收器接收到的射频脉冲信号计算得到射频脉冲信号的角度，并通过射频脉冲信号的角度确定出蓝牙发射器在室内目标坐标系中的位置坐标，从而确定待测对象的位置。由此可见，本申请取消了利用信号强度计算待测对象的位置坐标，代替的是利用了射频脉冲信号带有的相位信息和/或时间信息计算出待测对象的位置坐标，且射频脉冲信号在获取时不易受到多径效应、遮挡、干扰等因素的影响，保证了射频脉冲信号的角度的精确性，从而保证了待测对象计算出的位置坐标的准确性，由此，本申请所保护的室内定位方法相比于现有技术，精度性及鲁棒性均得到了明显的提高。
在一些实施例中，步骤S101所述若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，包括步骤A11至A12。
A11若蓝牙发射器发射带有固定频率扩展信号的蓝牙广播数据包，通过至少三个蓝牙接收器接收所述蓝牙广播数据包。
其中，固定频率扩展数据包是一种特殊的数据包，它使用恒定的频率进行传输，并且具有特定的包格式。这种数据包在传输过程中，可以准确地在时间轴上标记出信号的角度(到达角或离去角)，从而使得接收器可以更准确地测量出信号的角度信息。更确切地说，时间轴在这里指的是接收到信号所花费的时间，接收器用来精确地标记信号到达的时间。因此，蓝牙接收器可以通过测量射频脉冲信号到达的时间来确定射频脉冲信号的相位(PDOA)，根据射频脉冲信号的相位变化，接收器可以计算出射频脉冲信号时的角度。
在实际应用中，蓝牙发射器在发射蓝牙广播数据包，蓝牙广播数据包可能带有固定频率扩展信号，也可能未带有固定频率扩展信号，因此，各个蓝牙接收器在接收到蓝牙广播数据包后，需要从三个以上的蓝牙接收器中筛选出至少三个蓝牙接收器，该三个蓝牙接收器接收到的蓝牙广播数据包带有固定频率扩展信号，即带有固定频率扩展数据包。需要说明的是，若蓝牙广播数据包带有固定频率扩展信号，则说明蓝牙广播数据包带有射频脉冲信号，筛选出的蓝牙接收器所接收到蓝牙广播数据包中的数据可以用来计算得到需要的射频脉冲信号的角度；反之，若蓝牙广播数据包未带有固定频率扩展信号，则说明蓝牙接收器所接收到的蓝牙广播数据包未带有射频脉冲信号，不适于角度的计算。
A12从每个蓝牙接收器接收到的带有固定频率扩展信号的蓝牙广播数据包中，提取出对应的射频脉冲信号。
在具体实现中，在筛选出至少三个蓝牙接收器后，筛选出的蓝牙接收器所接收到蓝牙广播数据包带有固定频率扩展信号，因此，可以从每个蓝牙接收器所接收到的固定频率扩展信号中提取出对应的射频脉冲信号，以应用于步骤S102中，即，基于筛选的至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出筛选的每个蓝牙接收器在接收射频脉冲信号时射频脉冲信号的角度。
可以理解的是，若采用其他信号计算角度，数据包内容往往包含了广泛的信息，不仅包括有效载荷数据(例如传感器数据、命令、文件传输等)，还包含了许多控制、同步和错误校验等信息，导致数据包体积较大；同时，传统的蓝牙数据传输方式较为复杂，通常需要较多的传输协议和传输步骤来保证数据的可靠性和完整性。这些协议和步骤使得通信链路变得复杂，同时也增加了数据传输的开销。
基于上述问题，本申请引入固定频率扩展信号技术后，中，固定频率扩展信号包含射频脉冲信号，而不包含其他数据信息，即不涉及其他控制和有效载荷数据，这减少了数据传输的负担，从而降低了数据传输量和处理复杂度。
进一步证明，为了验证本申请方案的可行性，进行了一系列的实验测试。我们使用了四个具有四个天线阵列的蓝牙接收器作为锚点，在一个10米×10米×3米的室内空间中进行了定位测试。我们使用了一个带有固定频率扩展信号功能的蓝牙发射器作为待测对象，在空间中随机移动，并记录其真实位置坐标。我们将蓝牙发射器发送的固定频率扩展信号通过锚点接收并发送给定位服务器，定位服务器根据锚点位置坐标和信号粒度计算出蓝牙发射器位置坐标，并与真实位置坐标进行比较。我们重复了100次测试，并计算了定位误差的平均值和标准差。
实验结果表
发射器发送频率 定位误差平均值 定位误差标准差
10Hz 0.65m 0.15m
20Hz 0.52m 0.12m
50Hz 0.38m 0.09m
从上表可以看出，本申请可以实现米级甚至厘米级的定位精度，并且随着蓝牙发射器发送频率的增加而提高。这些实验结果表明，本申请具有较高的定位精度和鲁棒性。
在进一步具体实施例中，在提取出每个蓝牙接收器的射频脉冲信号之前，所述方法还包括：
判断所述至少三个蓝牙接收器所接收的蓝牙广播数据包中是否包含标志位；
若是，则确定所述至少三个蓝牙接收器接收到带有固定频率扩展信号的所述蓝牙广播数据包。
在实际应用中，正如前面所陈述地，蓝牙发射器在发射蓝牙广播数据包，蓝牙广播数据包可能带有固定频率扩展信号，也可能未带有固定频率扩展信号，因此，各个蓝牙接收器所接收到蓝牙广播数据包可能带有固定频率扩展信号，也可能未带有固定频率扩展信号。基于上述问题，在蓝牙广播数据包中设定有标志位，用于表示蓝牙数据包是否具有固定频率扩展信号。因此，在提取各个蓝牙接收器的射频脉冲信号之前，需要判断蓝牙广播数据包中是否有标志位，若蓝牙数据包中带有标志位，则确定该蓝牙接收器接所述收到的所述蓝牙广播数据包带有固定频率扩展信号，适于角度的计算。反之，若蓝牙数据包中未带有标志位，则确定该蓝牙接收器所接收到的所述蓝牙广播数据包未带有固定频率扩展信号，不适于角度的计算。如此，至少从多个蓝牙接收器中确定出至少三个蓝牙接收器所接收到的蓝牙广播数据包带有固定频率扩展信号。
为了更精确地计算出射频脉冲信号的角度，在一些实施例中，在计算每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度之前，所述方法还包括步骤A21。
A21对所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号进行时间戳校准和校正，以得到校准后的射频脉冲信号。
步骤S102基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，包括步骤A22
A22基于所述至少三个蓝牙接收器中校准后的射频脉冲信号的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，其中，所述角度为所述蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的到达角或离开角。
在实际应用中，在步骤A21中，蓝牙广播数据包在环境的影响下，蓝牙接收器接收到蓝牙广播数据包的时间节点可能不是按照蓝牙发射器发送的先后顺序接收的。本申请方案增加了时间戳的技术，蓝牙接收器在接收蓝牙广播数据包时，若接收到的蓝牙广播数据包不是时间递增的数据包，该数据包默认为无效数据包，更确切地说，抛弃掉该数据包，不用于角度计算。在步骤A22中，在获取各个蓝牙接收器中校准后的射频脉冲信号的相位信息和/或时间信息，各个接收器基于所述蓝牙接收器中校准后的射频脉冲信号的相位信息和/或时间信息，计算出对应的所述射频脉冲信号的角度，并反馈到定位服务器。其中，定位服务器至少获取三个蓝牙接收器在接收射频脉冲信号时射频脉冲信号的角度。可以理解的是，本申请增加了时间戳的技术，保证了射频脉冲信号的准确性，从而保证了角度计算的准确性。
在一些实施例中，当所述蓝牙接收器的数量为三时，步骤103基于三个蓝牙接收器在目标坐标系中的位置坐标，以及三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定所述待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，包括：
将所述三个蓝牙接收器在目标坐标系中的位置坐标以及所述三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度输入预先设定的三角测量公式，以计算得到所述待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标。
其中，所述三角测量公式如下：
其中，θ1，θ2，θ3分别为三个蓝牙接收器在接收射频脉冲信号时射频脉冲信号的角度，(X1,Y1)(X2,Y2)(X3,Y3)分别为三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中坐标。
在实际应用中，室内一般安装有三个以上的蓝牙接收器，因此，在步骤102中，由于部分蓝牙接收器未接收到带有固定频率扩展信号的蓝牙广播数据包，因此，可能计算得到三个蓝牙接收器接收射频脉冲信号的角度，刚好可应用于预先设定的三角测量公式，计算得到所述待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标。当然，在步骤102中，也可能计算得到四个蓝牙接收器接收射频脉冲信号的角度，此时，需要在多个蓝牙接收器中筛选出精度最高的三个蓝牙接收器，以该三个蓝牙接收器对应的信号角度以及位置坐标应用于三角测量公式。
在一种可能实施例中，参照图1与图2，若蓝牙接收器的数量N大于3，在计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度之后，在三个以上的蓝牙接收器中筛选出三个蓝牙接收器，以该三个蓝牙接收器在接收射频脉冲信号时射频脉冲信号的角度以及在目标坐标系中的位置坐标，计算得到待测对象在目标坐标系中的位置坐标。所述方法还包括步骤S301至S305。
S301获取每个蓝牙接收器在连续M个时刻所接收到的M个射频脉冲信号的强度；
S302确定每个蓝牙接收器中所述M个射频脉冲信号的强度随时间的第一变化范围；
S303获取每个蓝牙接收器在连续M个时刻所接收到M个射频脉冲信号的M个角度；
S304确定每个蓝牙接收器中所述M个角度随时间的第二变化范围；
S305根据每个蓝牙接收器的所述第一变化范围和所述第二变化范围，从所述N个蓝牙接收器中筛选出满足第一预设变化范围和第二预设变化范围的三个蓝牙接收器。
可以理解的是，在筛选蓝牙接收器过程中，在步骤S301至S302中，本申请方案通过监测每个蓝牙接收器中所述M个射频脉冲信号的强度随时间的变化情况，筛选出部分信号强度精度较高的若干个蓝牙接收器；在步骤S303至S304中，本申请方案通过监测每个蓝牙接收器中所述M个角度随时间的第二变化范围，筛选出部分角度精度较高的若干个蓝牙接收器。在步骤S305中，在筛选蓝牙接收器时，同时兼顾了各个蓝牙接收器的信号强度变化情况以及角度变化情况，筛选出角度变化以及信号强度变化均符合要求的三个蓝牙接收器，相应地，筛选出精度最高的三个射频脉冲信号的角度应用于三角测量公式，保证了待测对象得到精确的。
在进一步具体实施例中，在确定每个蓝牙接收器的所述第一变化范围，以及所述第二变化范围之前，所述方法还包括：
将每个蓝牙接收器所接收到的M个信号强度数据，以及每个蓝牙接收器的M个角度进行融合，以得到对应于每个蓝牙接收器的M个融合数据。
将所述M个融合数据执行扩展卡尔曼滤波，以筛选出满足预设范围的融合数据。
可以理解的是，在确定信号强度以及角度的变化趋势时，本申请引入扩展卡尔曼滤波，对获取的信号强度及角度进行处理，淘汰部分不合理的数据，并使信号强度以及角度呈线性状态，以便于后续确定每个蓝牙接收器中所述M个射频脉冲信号的强度随时间的第一变化范围，以及确定每个蓝牙接收器中所述M个角度随时间的第二变化范围。
本申请还公开了一种室内定位装置，包括：
射频脉冲处理单元，若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，所述射频脉冲处理单元通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，其中，各个所述蓝牙接收器设置于室内的不同位置，且每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和时间信息；以及，基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度；
定位服务单元，所述定位服务单元基于所述至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及所述至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，其中，所述待测对象中设置有所述蓝牙发射器
本申请还公开了一种脚本文件的监测***，包括存储器与中央处理器，其中：存储器用于存储可被中央处理器执行的程序和/或指令；中央处理器被配置为执行程序和/或指令，以实现上述的监测方法。所述中央处理器执行所述计算机程序时实现上述实施例中服务器所执行的操作，具体此处不再赘述。
其中，图3是本申请实施例提供的一种脚本文件的监测***的结构示意图，该脚本文件的监测***可以包括一个或一个以***处理器(central processing units，CPU)401和存储器405，该存储器405中存储有一个或一个以上的应用程序或数据。
其中，存储器405可以是易失性存储或持久存储。存储在存储器405的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对脚本文件的监测***中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器401可以设置为与存储器405通信，在脚本文件的监测***400上执行存储器405中的一系列指令操作。
脚本文件的监测***400还可以包括一个或一个以上电源402，一个或一个以上有线或无线网络接口403，一个或一个以上输入输出接口404，和/或，一个或一个以上操作***，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等。
该中央处理器401可以执行前述图1-3所示实施例中脚本文件的监测***所执行的操作，具体此处不再赘述。
本申请还公开了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有程序和/或指令，程序和/或指令被中央处理器执行时实现上述的监测方法。所述计算机程序被中央处理器执行时实现以下步骤：
若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，其中，各个所述蓝牙接收器设置于室内的不同位置，且每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和时间信息；
基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度；
基于所述至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及所述至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，其中，所述待测对象中设置有所述蓝牙发射器。
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***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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，本申请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全部或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)执行本申请各个实施例所述定位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-on lymemory)、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。

Claims (10)

1.一种室内定位方法，其特征在于，所述定位方法包括：
若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，其中，各个所述蓝牙接收器设置于室内的不同位置，且每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和时间信息；
基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度；
基于所述至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及所述至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，其中，所述待测对象中设置有所述蓝牙发射器。
2.根据权利要求1所述的一种室内定位方法，其特征在于，所述若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，包括：
若蓝牙发射器发射带有固定频率扩展信号的蓝牙广播数据包，通过至少三个蓝牙接收器接收所述蓝牙广播数据包；
从每个蓝牙接收器接收到的带有固定频率扩展信号的蓝牙广播数据包中，提取出对应的射频脉冲信号。
3.根据权利要求2所述的一种室内定位方法，其特征在于，在提取出每个蓝牙接收器的射频脉冲信号之前，所述方法还包括：
判断所述至少三个蓝牙接收器所接收的蓝牙广播数据包中是否包含标志位；
若是，则确定所述至少三个蓝牙接收器接收到带有固定频率扩展信号的所述蓝牙广播数据包。
4.根据权利要求1所述的一种室内定位方法，其特征在于，在计算每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度之前，所述方法还包括：
对所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号进行时间戳校准和校正，以得到校准后的射频脉冲信号；
基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，包括：
基于所述至少三个蓝牙接收器中校准后的射频脉冲信号的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，其中，所述角度为所述蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的到达角或离开角。
5.根据权利要求2所述的一种室内定位方法，其特征在于，若蓝牙接收器的数量N大于3，在计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度之后，所述方法还包括：
获取每个蓝牙接收器在连续M个时刻所接收到的M个射频脉冲信号的强度；
确定每个蓝牙接收器中所述M个射频脉冲信号的强度随时间的第一变化范围；
获取每个蓝牙接收器在连续M个时刻所接收到M个射频脉冲信号的M个角度；
确定每个蓝牙接收器中所述M个角度随时间的第二变化范围；
根据每个蓝牙接收器的所述第一变化范围和所述第二变化范围，从所述N个蓝牙接收器中筛选出满足第一预设变化范围和第二预设变化范围的三个蓝牙接收器。
6.根据权利要求5所述的室内定位方法，其特征在于，在确定每个蓝牙接收器所述第一变化范围，以及所述第二变化范围之前，所述方法还包括：
将每个蓝牙接收器所接收到的M个信号强度数据，以及每个蓝牙接收器的M个角度进行融合，以得到对应于每个蓝牙接收器的M个融合数据；
将所述M个融合数据执行扩展卡尔曼滤波，以筛选出满足预设范围的融合数据。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的室内定位方法，其特征在于，当所述蓝牙接收器的数量为三时，所述基于三个蓝牙接收器在目标坐标系中的位置坐标，以及三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定所述待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，包括：
将所述三个蓝牙接收器在目标坐标系中的位置坐标以及所述三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度输入预先设定的三角测量公式，以计算得到所述待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标；
其中，所述三角测量公式如下：
A＝ΣAi/>
8.根据权利要求1所述的一种室内定位装置，其特征在于，包括：
射频脉冲处理单元，若蓝牙发射器发射射频脉冲信号，所述射频脉冲处理单元通过至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号，其中，各个所述蓝牙接收器设置于室内的不同位置，且每个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中携带有对应的相位信息和时间信息；以及，基于所述至少三个蓝牙接收器所接收到的射频脉冲信号中的相位信息和/或时间信息，分别计算出每个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度；
定位服务单元，所述定位服务单元基于所述至少三个蓝牙接收器在室内目标坐标系中的位置坐标，以及所述至少三个蓝牙接收器接收所述射频脉冲信号的角度，确定待测对象在所述目标坐标系中的位置坐标，其中，所述待测对象中设置有所述蓝牙发射器。
9.一种室内定位装置，其特征在于，包括存储器与处理器，其中：
存储器，用于存储可被所述处理器执行的程序和/或指令；
处理器，所述处理器被配置为执行所述程序和/或指令，以实现如权利要求1至7中任意一项所述的室内定位方法。
10.一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有程序和/或指令，所述程序和/或所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的室内定位方法。
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