基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：邏輯控制模塊和無線信號發(fā)射模塊；其中，邏輯控制模塊具體包括：第一定時(shí)器單元，用于在每次定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出定時(shí)到達(dá)信號；第二定時(shí)器單元用于接收到第一定時(shí)器單元輸出的定時(shí)到達(dá)信號后，開始計(jì)時(shí)；在計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出計(jì)時(shí)到達(dá)信號；控制單元用于接收到定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值，并將讀取的功率值和藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送；以及在接收到計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID和位置信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送。應(yīng)用本發(fā)明，可以提高室內(nèi)定位的速度。
【專利說明】基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無線定位技術(shù)，尤其涉及一種基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法及系 統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對位置感知的興趣和需求日益增加，定位系統(tǒng)便擁有了廣泛的應(yīng)用和巨 大的市場價(jià)值。定位系統(tǒng)包括：室外定位系統(tǒng)和室內(nèi)定位系統(tǒng)。其中，室內(nèi)定位系統(tǒng)主要應(yīng) 用在室內(nèi)導(dǎo)航與定位、特定區(qū)域人員流向及行為特征統(tǒng)計(jì)與分析、移動(dòng)支付與驗(yàn)證等領(lǐng)域。 近年來，由于室內(nèi)定位系統(tǒng)得到了越來越多的關(guān)注，定位技術(shù)發(fā)展迅速且多樣化。例如，基 于紅外線的定位技術(shù)、基于射頻識別的定位技術(shù)、基于超寬帶的定位技術(shù)等。
[0003] 目前，一種主流的室內(nèi)定位系統(tǒng)主要基于BLE(Bluetooth Low Energy,低功耗 藍(lán)牙）技術(shù)，包括：分布于室內(nèi)空間（機(jī)場、車站停、車場、商場、寫字樓等人員流動(dòng)特征 明顯的場所）的多個(gè)信標(biāo)設(shè)備、蜂窩手機(jī)，以及定位服務(wù)器。當(dāng)蜂窩手機(jī)進(jìn)入到信標(biāo)設(shè)備 的信號覆蓋范圍內(nèi)，便可以接收到各信標(biāo)設(shè)備發(fā)射的頻率為1Hz的包含有該信標(biāo)設(shè)備的 UUID (Universally Unique Identifier,通用唯一標(biāo)識符）的數(shù)據(jù)包，蜂窩手機(jī)將接收到數(shù) 據(jù)包和接收該數(shù)據(jù)包時(shí)的RSSI (Received Signal Strength Indicator,接收信號強(qiáng)度指 示）值發(fā)送給定位服務(wù)器。由定位服務(wù)器根據(jù)接收的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)定位，并將定位的結(jié)果 返回給蜂窩手機(jī)。
[0004] 然而，在實(shí)際應(yīng)用中，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的室內(nèi)定位系統(tǒng)往往存在定位速 度慢的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供了一種基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法及系統(tǒng)，用以提 高室內(nèi)定位的速度。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的一個(gè)方面，提供一種藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，包括：邏輯控制模塊和 無線信號發(fā)射模塊；其中，所述邏輯控制模塊具體包括：
[0007] 第一定時(shí)器單元，用于在每次定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出定時(shí)到達(dá)信號；
[0008] 第二定時(shí)器單元，用于接收到所述第一定時(shí)器單元輸出的定時(shí)到達(dá)信號后，開始 計(jì)時(shí)；在計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出計(jì)時(shí)到達(dá)信號；
[0009] 控制單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值，并將讀取的 功率值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線 發(fā)送；以及在接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID和位置信息封裝到數(shù) 據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送。
[0010] 較佳地，所述控制單元具體包括：
[0011] 功率值讀取子單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值輸 出；
[0012] 第一數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述功率值讀取子單元輸出的功率值后，將 接收的功率值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至 所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送；
[0013] 第二數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的 UUID和位置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn) 行無線發(fā)送。
[0014] 較佳地，所述無線信號發(fā)射模塊中的功率放大器的輸出功率為可調(diào)的；以及所述 控制單元還包括：功率值設(shè)置子單元；以及
[0015] 所述功率值讀取子單元具體用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，若判斷η等于m，則 讀取第1個(gè)功率值，否則，讀取第n+1個(gè)功率值；其中，η為上次讀取的功率值的序號；m為 預(yù)先存儲的功率值的序號的總數(shù)；
[0016] 所述功率值設(shè)置子單元用于根據(jù)所述功率值讀取子單元讀取的功率值設(shè)置所述 無線信號發(fā)射模塊的功率放大器的輸出功率。
[0017] 較佳地，所述第一定時(shí)器單元的定時(shí)時(shí)間為20ms?Is。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)方面，還提供了一種基于藍(lán)牙無線技術(shù)的室內(nèi)定位 系統(tǒng)，包括：
[0019] 分布于室內(nèi)各處的多個(gè)藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，用于以藍(lán)牙無線方式交替發(fā)送基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包 和擴(kuò)展數(shù)據(jù)包；其中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、功 率值，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息；所述擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的UUID、位置信 息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息；
[0020] 智能終端，用于接收到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，若從中解析出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包 指示信息，則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi)容，以及該數(shù)據(jù)包的接收信號強(qiáng)度對應(yīng)所述數(shù)據(jù)包 中的UUID作為基礎(chǔ)信息存儲；若從中解析出擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息，則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶 的內(nèi)容對應(yīng)所述數(shù)據(jù)包中的UUID作為擴(kuò)展信息存儲；以及所述智能終端在確定對應(yīng)所述 藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID已存儲有基礎(chǔ)信息和擴(kuò)展信息后，根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和 接收信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值；根據(jù)計(jì)算出的距離值結(jié)合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定 位結(jié)果。
[0021] 較佳地，所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，具體包括：包括：邏輯控制模塊和無線信號發(fā)射模 塊；其中，所述邏輯控制模塊具體包括：
[0022] 第一定時(shí)器單元，用于在每次定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出定時(shí)到達(dá)信號；
[0023] 第二定時(shí)器單元，用于接收到所述第一定時(shí)器單元輸出的定時(shí)到達(dá)信號后，開始 計(jì)時(shí)；在計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出計(jì)時(shí)到達(dá)信號；
[0024] 控制單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值，并將讀取的 功率值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線 發(fā)送；以及在接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID和位置信息封裝到數(shù) 據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送。
[0025] 較佳地，所述控制單元具體包括：
[0026] 功率值讀取子單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值輸 出；
[0027] 第一數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述功率值讀取子單元輸出的功率值后，將 接收的功率值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至 所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送；
[0028] 第二數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的 UUID和位置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn) 行無線發(fā)送。
[0029] 較佳地，所述第一定時(shí)器單元的定時(shí)時(shí)間為20ms?ls，所述無線信號發(fā)射模塊中 的功率放大器的輸出功率為可調(diào)的；以及所述控制單元還包括：功率值設(shè)置子單元；以及
[0030] 所述功率值讀取子單元具體用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，若判斷η等于m，則 讀取第1個(gè)功率值，否則，讀取第n+1個(gè)功率值；其中，η為上次讀取的功率值的序號；m為 預(yù)先存儲的功率值的序號的總數(shù)；
[0031] 所述功率值設(shè)置子單元用于根據(jù)所述功率值讀取子單元讀取的功率值設(shè)置所述 無線信號發(fā)射模塊的功率放大器的輸出功率。
[0032] 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)方面，還提供了一種基于藍(lán)牙無線技術(shù)的室內(nèi)定位 方法，包括：
[0033] 智能終端接收到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，若從中解析出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示 信息，則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi)容，以及該數(shù)據(jù)包的接收信號強(qiáng)度對應(yīng)所述數(shù)據(jù)包中的 UUID作為基礎(chǔ)信息存儲；若從中解析出擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息，則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi) 容對應(yīng)所述數(shù)據(jù)包中的UUID作為擴(kuò)展信息存儲；以及
[0034] 所述智能終端在確定對應(yīng)所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID已存儲有基礎(chǔ)信息和擴(kuò)展信 息后，根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和接收信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值；根據(jù)計(jì)算出的距離值 結(jié)合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié)果；
[0035] 其中，所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備以藍(lán)牙無線方式交替發(fā)送基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包和擴(kuò)展數(shù)據(jù)包；其 中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、功率值，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 包指示信息；所述擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的UUID、位置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包 指示信息。
[0036] 其中，所述根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和接收信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值；根據(jù)計(jì) 算出的距離值結(jié)合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié)果，具體包括：
[0037] 所述智能終端根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和接收信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值后，將 計(jì)算出的距離值與該功率值作為一對距離-功率值對后，也作為對應(yīng)該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的 UUID的基礎(chǔ)信息進(jìn)行存儲；
[0038] 若所述基礎(chǔ)信息中有m對距離-功率值，則所述智能終端將m對距離-功率值中 的距離值的均值與預(yù)先針對m個(gè)功率值分別設(shè)置的距離范圍進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果選取 m對距離-功率值中的一個(gè)距離值作為最終確定出的本智能終端與藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備之間的距 離的值；并
[0039] 根據(jù)最終確定出的距離的值結(jié)合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié)果。
[0040] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法及 向系統(tǒng)，藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備除了發(fā)送一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包，還發(fā)送一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)包?；A(chǔ)數(shù)據(jù)包中包 含有：本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送本數(shù)據(jù)包的功率值，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包 指示信息；擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中包含有：本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的位置信息，以 及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息。這樣，兩個(gè)數(shù)據(jù)包便包含了豐富的定位信息，智能終端便可以根據(jù) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容計(jì)算出距離值，并結(jié)合擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中的位置信息，確定出定位結(jié)果。由 于省去了服務(wù)器處理環(huán)節(jié)，從而提高了最終的定位速度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，以下將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，以下描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，還可以根據(jù)這些附圖所示實(shí)施例得到 其它的實(shí)施例及其附圖。
[0042] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0043] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例的邏輯控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0045] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例的基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0046] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實(shí) 施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細(xì)節(jié)僅僅是為 了使讀者對本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面有一個(gè)透徹的理解，即便沒有這些特定的細(xì)節(jié)也可以 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些方面。
[0047] 本申請使用的"模塊"、"系統(tǒng)"等術(shù)語旨在包括與計(jì)算機(jī)相關(guān)的實(shí)體，例如但不限 于硬件、固件、軟硬件組合、軟件或者執(zhí)行中的軟件。例如，模塊可以是，但并不僅限于：處理 器上運(yùn)行的進(jìn)程、處理器、對象、可執(zhí)行程序、執(zhí)行的線程、程序和/或計(jì)算機(jī)。
[0048] 本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，基于無線藍(lán)牙技術(shù)的數(shù)據(jù)包的大小是固定的，現(xiàn)有的用于 室內(nèi)定位的無線藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的數(shù)據(jù)包中通常包含有如下信息：該信標(biāo)設(shè)備的UUID、信標(biāo) 設(shè)備的電量信息。若希望在數(shù)據(jù)包中再包含位置信息則會超出數(shù)據(jù)包的大小。因此，智能 終端便不能根據(jù)內(nèi)容有限的數(shù)據(jù)包進(jìn)行數(shù)據(jù)定位，只能將其發(fā)送給服務(wù)器，由服務(wù)器完成 定位后，將定位結(jié)果返回給智能終端。
[0049] 基于上述原因，本發(fā)明的發(fā)明人考慮到將數(shù)據(jù)包進(jìn)行了擴(kuò)展：藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備在數(shù) 據(jù)包發(fā)送時(shí)，除了發(fā)送一個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包，還發(fā)送一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)包。在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中包含有： 本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送本數(shù)據(jù)包的功率值，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信 息；擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中包含有：本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的位置信息，以及擴(kuò)展 數(shù)據(jù)包指示信息。這樣，兩個(gè)數(shù)據(jù)包便包含了豐富的定位信息，直接由智能終端便可以根據(jù) 數(shù)據(jù)包的內(nèi)容進(jìn)行數(shù)據(jù)定位。由于省去了服務(wù)器處理環(huán)節(jié)，從而提高了最終的定位速度。
[0050] 此外，本發(fā)明的發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，信標(biāo)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包的頻率越低，智能終端接收 數(shù)據(jù)包的時(shí)間越延后；信標(biāo)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包的頻率越高，智能終端接收數(shù)據(jù)包的時(shí)間越 提前。因此，考慮到通過調(diào)整定時(shí)器以提高信標(biāo)設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包的頻率，使智能終端接收數(shù) 據(jù)包的時(shí)間提如。從而進(jìn)一步提1?最終的定位速度。
[0051] 下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案。
[0052] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種室內(nèi)場所定位系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。包括：分布于室 內(nèi)各處的多個(gè)藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備101、智能終端102 ;
[0053] 其中，藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備101用于以藍(lán)牙無線方式交替發(fā)送基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包和擴(kuò)展數(shù)據(jù) 包。其中，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的信標(biāo)設(shè)備的UUID、功率值，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包 指示信息；擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、位置信息，以及擴(kuò) 展數(shù)據(jù)包指示信息。
[0054] 智能終端102具體為支持Bluetooth (藍(lán)牙）v4. 0的智能手機(jī)或平板電腦，其具體 功能描述，詳見下述室內(nèi)定位方法的流程。
[0055] 具體地，藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備101的結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括：邏輯控制模塊201和無線信 號發(fā)射模塊202 ;
[0056] 其中，邏輯控制模塊201用于將該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包和擴(kuò)展數(shù)據(jù)包交替 發(fā)送至無線信號發(fā)射模塊202。
[0057] 無線信號發(fā)射模塊202用于將接收到的數(shù)據(jù)包基于無線藍(lán)牙技術(shù)進(jìn)行廣播。本模 塊中的功率放大器的輸出功率為可調(diào)的。
[0058] 事實(shí)上，邏輯控制模塊201和無線信號發(fā)射模塊202可以集成于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備101 中的SoC (System on Chip,片上系統(tǒng)）芯片上。
[0059] 其中，邏輯控制模塊201的結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括：第一定時(shí)器單元301、第二定時(shí) 器單元302、控制單元303 ;
[0060] 第一定時(shí)器單元301用于在每次定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出定時(shí)到達(dá)信號。其中，定時(shí) 時(shí)間具體可以為20ms?Is。
[0061] 第二定時(shí)器單元302用于接收到第一定時(shí)器單元輸出的定時(shí)到達(dá)信號后，開始計(jì) 時(shí)；在計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出計(jì)時(shí)到達(dá)信號。
[0062] 控制單元303用于接收到定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值，并將讀取的 功率值和信標(biāo)設(shè)備的UUID封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至無線信號發(fā)射模塊202進(jìn)行無線發(fā)送；以及 在接收到計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本信標(biāo)設(shè)備的UUID和位置信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至無線信 號發(fā)射模塊202進(jìn)行無線發(fā)送。
[0063] 事實(shí)上，藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備還可以預(yù)先存儲有多個(gè)不同級別的功率值，并以循環(huán)方式 按預(yù)先存儲的多個(gè)級別的功率值進(jìn)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送，不同級別的功率進(jìn)行數(shù)據(jù)包發(fā)送，以 有助于智能終端102提高定位精度。因此，控制單元303具體包括：功率值讀取子單元、第 一數(shù)據(jù)包封裝子單元、第二數(shù)據(jù)包封裝子單元；
[0064] 其中，功率值讀取子單元用于接收到定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值輸 出；具體地，功率值讀取子單元用于接收到定時(shí)到達(dá)信號后，若判斷η等于m，則讀取第1個(gè) 功率值，否則，讀取第n+1個(gè)功率值；其中，m為預(yù)先存儲的功率值的序號總數(shù)，η為上次讀 取的功率值的序號。
[0065] 第一數(shù)據(jù)包封裝子單元用于接收到功率值讀取子單元輸出的功率值后，將接收的 功率值和信標(biāo)設(shè)備的UUID，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至無線信號發(fā)射模 塊202進(jìn)行無線發(fā)送。
[0066] 第二數(shù)據(jù)包封裝子單元用于接收到計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本信標(biāo)設(shè)備的UUID和位 置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至無線信號發(fā)射模塊202進(jìn)行無線發(fā) 送。
[0067] 進(jìn)一步，控制單元303還包括：功率值設(shè)置子單元；
[0068] 功率值設(shè)置子單元用于根據(jù)功率值讀取子單元讀取的功率值設(shè)置無線信號發(fā)射 模塊202的功率放大器的輸出功率。
[0069] 本發(fā)明實(shí)施例提供的基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位方法，流程如圖2所示，具體 包括如下方法步驟：
[0070] S401 :智能終端102接收到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備101發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，從中解析出功率值 和藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的位置信息。
[0071] 本步驟中，智能終端102接收到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備101發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，若從中解析出 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息，則將該數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi)容，以及該數(shù)據(jù)包的接收信號強(qiáng)度對應(yīng)該 數(shù)據(jù)包中的UUID作為基礎(chǔ)信息存儲；若從中解析出擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息，則將該數(shù)據(jù)包中 攜帶的內(nèi)容對應(yīng)該數(shù)據(jù)包中的UUID作為擴(kuò)展信息存儲。
[0072] S402 :智能終端102在確定對應(yīng)藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID已存儲有基礎(chǔ)信息和擴(kuò)展信 息后，根據(jù)基礎(chǔ)信息中的功率值和該數(shù)據(jù)包的接收信號強(qiáng)度，計(jì)算出距離值；并將計(jì)算出的 距離值與該功率值作為一對距離-功率值對，也作為對應(yīng)該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID的基礎(chǔ)信 息進(jìn)行存儲。
[0073] 本步驟中，智能終端102在確定對應(yīng)藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID已存儲有基礎(chǔ)信息和擴(kuò) 展信息后，根據(jù)基礎(chǔ)信息中的功率值和接收信號強(qiáng)度，計(jì)算出距離值為本領(lǐng)域技術(shù)人員所 熟知，例如，可以根據(jù)如下公式1計(jì)算得到距離值R :
[0074] P = Q_10*ylgR (公式 1)
[0075] 公式1中，P為基礎(chǔ)信息中的接收信號強(qiáng)度（即接收該數(shù)據(jù)包時(shí)，該數(shù)據(jù)包的信號 強(qiáng)度）；Q為無線信號傳輸1米遠(yuǎn)時(shí)的接收功率，即基礎(chǔ)信息中的功率值；y為傳播因子，具 體為常數(shù)值。
[0076] 之后，將計(jì)算出的距離值與該功率值作為一對距離-功率值（即一對距離值和功 率值）對后，也作為對應(yīng)該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID的基礎(chǔ)信息進(jìn)行存儲。
[0077] S403 :智能終端102根據(jù)計(jì)算出的距離值結(jié)合擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié) 果。
[0078] 本步驟中，在計(jì)算出距離值后，智能終端102可以結(jié)構(gòu)擴(kuò)展信息中的位置信息快 速確定出定位結(jié)果。這樣，智能終端結(jié)合過基礎(chǔ)信息和擴(kuò)展信息的內(nèi)容便可以進(jìn)行定位，省 去了向服務(wù)器發(fā)送由服務(wù)器進(jìn)行定位并返回的步驟，從而提高了最終的定位速度。
[0079] 更優(yōu)地，智能終端102在接收數(shù)據(jù)包過程中，有可能針對一個(gè)藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，接收 到該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送的基于m個(gè)級別的功率值發(fā)送的數(shù)據(jù)包，從而在對應(yīng)該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè) 備的UUID的基礎(chǔ)信息中，有可能已存儲有m對距離-功率值，可以根據(jù)基礎(chǔ)信息中的m對距 離-功率值可以更為精確地計(jì)算出智能終端102到該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的距離：智能終端102 將m對距離-功率值中的距離值的均值與預(yù)先針對m個(gè)功率值分別設(shè)置的距離范圍進(jìn)行比 較；根據(jù)比較結(jié)果選取m對距離-功率值中的一個(gè)距離值作為最終確定出的本智能終端與 藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備之間的距離的值。
[0080] 具體地，若該均值位于針對第i個(gè)功率值設(shè)置的距離范圍內(nèi)，則將第i對距離-功 率值中的距離值作為最終確定出的智能終端102與該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備之間的距離的值。其 中，i為1?m的自然數(shù)，m為藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備101預(yù)先存儲的功率值的總數(shù)。本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)先針對每個(gè)功率值，為該功率值設(shè)置相應(yīng)的距離范圍，在該距離范圍內(nèi)， 智能終端接收數(shù)據(jù)包的信號強(qiáng)度與智能終端到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的距離之間有較好的線性關(guān) 系，通過接收數(shù)據(jù)包的信號強(qiáng)度可以較為精確地反映智能終端到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的距離。
[0081] 根據(jù)最終確定出的智能終端102與該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備之間的距離的值，再結(jié)合對應(yīng) 該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID的擴(kuò)展信息中的位置信息，可以得到更為精確的定位結(jié)果。
[0082] 由上述可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的基于藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的室內(nèi)定位系統(tǒng)，藍(lán)牙信標(biāo) 設(shè)備通過調(diào)整定時(shí)器單元以提高發(fā)送數(shù)據(jù)包的頻率，并且在數(shù)據(jù)包發(fā)送時(shí)，除了發(fā)送一個(gè) 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包，還發(fā)送一個(gè)擴(kuò)展數(shù)據(jù)包?；A(chǔ)數(shù)據(jù)包中包含有：本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、本藍(lán) 牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送本數(shù)據(jù)包的功率值，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息；擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中包含有：本 藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的位置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息。這樣，兩 個(gè)數(shù)據(jù)包便包含了豐富的定位信息，智能終端便可以根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容計(jì)算出距離 值，并結(jié)合擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中的位置信息，確定出定位結(jié)果。由于省去了服務(wù)器處理環(huán)節(jié)，從而 提1? 了最終的定位速度。
[0083] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換以及改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，其特征在于，包括：邏輯控制模塊和無線信號發(fā)射模塊；其中， 所述邏輯控制模塊具體包括： 第一定時(shí)器單元，用于在每次定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出定時(shí)到達(dá)信號； 第二定時(shí)器單元，用于接收到所述第一定時(shí)器單元輸出的定時(shí)到達(dá)信號后，開始計(jì)時(shí)； 在計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出計(jì)時(shí)到達(dá)信號； 控制單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值，并將讀取的功率 值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的通用唯一標(biāo)示符UUID封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模 塊進(jìn)行無線發(fā)送；以及在接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID和位置信 息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送。
2. 如權(quán)利要求1所述的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，其特征在于，所述控制單元具體包括： 功率值讀取子單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值輸出； 第一數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述功率值讀取子單元輸出的功率值后，將接收 的功率值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述 無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送； 第二數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID 和位置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無 線發(fā)送。
3. 如權(quán)利要求2所述的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，其特征在于，所述無線信號發(fā)射模塊中的功率 放大器的輸出功率為可調(diào)的；以及所述控制單元還包括：功率值設(shè)置子單元；以及 所述功率值讀取子單元具體用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，若判斷η等于m，則讀取 第1個(gè)功率值，否則，讀取第n+1個(gè)功率值；其中，η為上次讀取的功率值的序號；m為預(yù)先 存儲的功率值的序號的總數(shù)； 所述功率值設(shè)置子單元用于根據(jù)所述功率值讀取子單元讀取的功率值設(shè)置所述無線 信號發(fā)射模塊的功率放大器的輸出功率。
4. 如權(quán)利要求1-3所述的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，其特征在于，所述第一定時(shí)器單元的定時(shí)時(shí) 間為20ms?Is。
5. 一種基于藍(lán)牙無線技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括： 分布于室內(nèi)各處的多個(gè)藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，用于以藍(lán)牙無線方式交替發(fā)送基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包和擴(kuò) 展數(shù)據(jù)包；其中，所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、功率值， 以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息；所述擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的UUID、位置信息，以 及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息； 智能終端，用于接收到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，若從中解析出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示 信息，則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi)容，以及該數(shù)據(jù)包的接收信號強(qiáng)度對應(yīng)所述數(shù)據(jù)包中的 UUID作為基礎(chǔ)信息存儲；若從中解析出擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息，則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi) 容對應(yīng)所述數(shù)據(jù)包中的UUID作為擴(kuò)展信息存儲；以及所述智能終端在確定對應(yīng)所述藍(lán)牙 信標(biāo)設(shè)備的UUID已存儲有基礎(chǔ)信息和擴(kuò)展信息后，根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和接收 信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值；根據(jù)計(jì)算出的距離值結(jié)合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié) 果。
6. 如權(quán)利要求5所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備，具體包括：包 括：邏輯控制模塊和無線信號發(fā)射模塊；其中，所述邏輯控制模塊具體包括： 第一定時(shí)器單元，用于在每次定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出定時(shí)到達(dá)信號； 第二定時(shí)器單元，用于接收到所述第一定時(shí)器單元輸出的定時(shí)到達(dá)信號后，開始計(jì)時(shí)； 在計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，輸出計(jì)時(shí)到達(dá)信號； 控制單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值，并將讀取的功 率值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā) 送；以及在接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID和位置信息封裝到數(shù)據(jù) 包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送。
7. 如權(quán)利要求6所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元具體包括： 功率值讀取子單元，用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，讀取預(yù)先存儲的功率值輸出； 第一數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述功率值讀取子單元輸出的功率值后，將接收 的功率值和所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述 無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無線發(fā)送； 第二數(shù)據(jù)包封裝子單元，用于接收到所述計(jì)時(shí)到達(dá)信號后，將本藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID 和位置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息封裝到數(shù)據(jù)包發(fā)送至所述無線信號發(fā)射模塊進(jìn)行無 線發(fā)送。
8. 如權(quán)利要求7所述的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于，所述第一定時(shí)器單元的定時(shí)時(shí)間 為20ms?ls，所述無線信號發(fā)射模塊中的功率放大器的輸出功率為可調(diào)的；以及所述控制 單元還包括：功率值設(shè)置子單元；以及 所述功率值讀取子單元具體用于接收到所述定時(shí)到達(dá)信號后，若判斷η等于m，則讀取 第1個(gè)功率值，否則，讀取第n+1個(gè)功率值；其中，η為上次讀取的功率值的序號；m為預(yù)先 存儲的功率值的序號的總數(shù)； 所述功率值設(shè)置子單元用于根據(jù)所述功率值讀取子單元讀取的功率值設(shè)置所述無線 信號發(fā)射模塊的功率放大器的輸出功率。
9. 一種基于藍(lán)牙無線技術(shù)的室內(nèi)定位方法，包括： 智能終端接收到藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)包后，若從中解析出基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指示信息， 則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi)容，以及該數(shù)據(jù)包的接收信號強(qiáng)度對應(yīng)所述數(shù)據(jù)包中的UUID 作為基礎(chǔ)信息存儲；若從中解析出擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示信息，則將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的內(nèi)容對 應(yīng)所述數(shù)據(jù)包中的UUID作為擴(kuò)展信息存儲；以及 所述智能終端在確定對應(yīng)所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID已存儲有基礎(chǔ)信息和擴(kuò)展信息 后，根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和接收信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值；根據(jù)計(jì)算出的距離值結(jié) 合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié)果； 其中，所述藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備以藍(lán)牙無線方式交替發(fā)送基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包和擴(kuò)展數(shù)據(jù)包；其中，所 述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID、功率值，以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包指 示信息；所述擴(kuò)展數(shù)據(jù)包中攜帶有發(fā)送本數(shù)據(jù)包的UUID、位置信息，以及擴(kuò)展數(shù)據(jù)包指示 信息。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和接收 信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值；根據(jù)計(jì)算出的距離值結(jié)合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié) 果，具體包括： 所述智能終端根據(jù)所述基礎(chǔ)信息中的功率值和接收信號強(qiáng)度計(jì)算出距離值后，將計(jì)算 出的距離值與該功率值作為一對距離-功率值對后，也作為對應(yīng)該藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備的UUID的 基礎(chǔ)信息進(jìn)行存儲； 若所述基礎(chǔ)信息中有m對距離-功率值，則所述智能終端將m對距離-功率值中的距 離值的均值與預(yù)先針對m個(gè)功率值分別設(shè)置的距離范圍進(jìn)行比較；根據(jù)比較結(jié)果選取m對 距離-功率值中的一個(gè)距離值作為最終確定出的本智能終端與藍(lán)牙信標(biāo)設(shè)備之間的距離 的值；并 根據(jù)最終確定出的距離的值結(jié)合所述擴(kuò)展信息中的位置信息確定定位結(jié)果。
【文檔編號】H04B5/00GK104144498SQ201410364187
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】趙武陽, 張強(qiáng), 王華源 申請人:北京升哲科技有限公司, 趙武陽, 趙東煒