本發(fā)明涉及導航服務技術領域，具體涉及一種智能導游服務定位系統(tǒng)。

背景技術：

傳統(tǒng)的人工導游已經遠遠不能滿足人們對旅游的多種多樣的個性化需求。為此，近年來有一些替代傳統(tǒng)人工導游的電子導游新模式逐漸興起。這些電子導游服務模式多數(shù)是在景點設置了如無線電、紅外線、射頻等各種發(fā)射源，通過接收裝置的識別并觸發(fā)導游服務信息的播放，從而達到自動電子導游服務的目的。但這些電子導游服務模式最大的缺點是它們受到硬件條件的限制，例如需在景區(qū)內架設無線發(fā)射源，由于架設成本以及眾多發(fā)射源之間的干擾，此種方式只能在個別景區(qū)內進行較簡單的導游服務。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明旨在提供一種智能導游服務定位系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術方案來實現(xiàn)：

提供了一種智能導游服務定位系統(tǒng)，包括微處理器以及目標跟蹤裝置；所述目標跟蹤裝置對游人進行跟蹤，包括物聯(lián)網建立模塊、物聯(lián)網網元定位模塊、物聯(lián)網網元工作狀態(tài)調節(jié)模塊、目標跟蹤模塊、跟蹤性能評價模塊、安全防護模塊；所述物聯(lián)網建立模塊用于建立用于目標追蹤的物聯(lián)網；所述物聯(lián)網網元定位模塊用于對位置未知的物聯(lián)網網元進行定位；所述物聯(lián)網網元工作狀態(tài)調節(jié)模塊用于采用分布式協(xié)同跟蹤算法對物聯(lián)網網元的工作狀態(tài)進行調節(jié)；所述目標跟蹤模塊用于根據設定的目標跟蹤策略進行目標跟蹤；所述跟蹤性能評價模塊用于評價裝置的跟蹤性能；所述安全防護模塊用于對追蹤數(shù)據的通信進行安全防護。

本發(fā)明的有益效果為：定位準確，結構合理，操作簡單。

附圖說明

利用附圖對本發(fā)明作進一步說明，但附圖中的實施例不構成對本發(fā)明的任何限制，對于本領域的普通技術人員，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結構連接示意圖；

圖2是本發(fā)明目標跟蹤裝置示意圖。

附圖標記：

物聯(lián)網建立模塊1、物聯(lián)網網元定位模塊2、物聯(lián)網網元工作狀態(tài)調節(jié)模塊3、目標跟蹤模塊4、跟蹤性能評價模塊5、安全防護模塊6。

具體實施方式

結合以下應用場景對本發(fā)明作進一步描述。

參見圖1、圖2，本應用場景的一個實施例的一種智能導游服務定位系統(tǒng)，包括微處理器以及目標跟蹤裝置；所述目標跟蹤裝置對游人進行跟蹤，包括物聯(lián)網建立模塊1、物聯(lián)網網元定位模塊2、物聯(lián)網網元工作狀態(tài)調節(jié)模塊3、目標跟蹤模塊4、跟蹤性能評價模塊5、安全防護模塊6；所述物聯(lián)網建立模塊1用于建立用于目標追蹤的物聯(lián)網；所述物聯(lián)網網元定位模塊2用于對位置未知的物聯(lián)網網元進行定位；所述物聯(lián)網網元工作狀態(tài)調節(jié)模塊3用于采用分布式協(xié)同跟蹤算法對物聯(lián)網網元的工作狀態(tài)進行調節(jié)；所述目標跟蹤模塊4用于根據設定的目標跟蹤策略進行目標跟蹤；所述跟蹤性能評價模塊5用于評價裝置的跟蹤性能；所述安全防護模塊6用于對追蹤數(shù)據的通信進行安全防護。

優(yōu)選的，所述微處理器包括收發(fā)模塊、電源模塊和操作裝置，并與目標跟蹤裝置通過無線相連。

優(yōu)選的，所述操作裝置包括觸控屏和揚聲器。

本優(yōu)選實施例定位準確，結構合理，操作簡單。

優(yōu)選的，所述用于目標追蹤的物聯(lián)網由隨機分布的N個網元組成，網元能夠對落入其感知半徑R_s內的目標進行監(jiān)測，能夠與其通信半徑R_c內的其它網元建立通信連接。

所述對位置未知的物聯(lián)網網元進行定位，包括：對部分物聯(lián)網網元配備GPS接收器，通過接收衛(wèi)星信號獲取自身位置，作為已知位置網元，這部分網元周期性發(fā)送包含自身位置信息的信號，設已知位置網元發(fā)送信號功率為P_s，對某一未知位置網元，接收到其通信半徑內已知位置網元發(fā)送的信號數(shù)為n，位置分別為(x_i，y_i)，i＝1,2,…,n，信號接收功率分別為i＝1,2,…,n，d_i為未知位置網元和第i個已知位置網元距離，定義未知位置網元的坐標(x，y)的計算公式為：

本優(yōu)選實施例對物聯(lián)網網元進行定位，為后續(xù)準確跟蹤目標奠定了基礎，根據信號接收功率對未知位置物聯(lián)網網元定位，在降低能耗的前提下獲取了網元準確位置。

優(yōu)選的，采用分布式協(xié)同跟蹤算法對物聯(lián)網網元的工作狀態(tài)進行調節(jié)，包括：將每個網元的工作狀態(tài)劃分為喚醒狀態(tài)和休眠狀態(tài)兩種，設置只有在喚醒狀態(tài)下，網元才能夠進行通信和對目標進行監(jiān)測和跟蹤；假設每個網元的工作周期長度為T，將工作周期分為第一階段和第二階段，第一階段的工作包括：

(1)初始化階段

開始工作時，各網元以相同概率0.5同時發(fā)送喚醒激素HH和休眠激素CH，當處于喚醒狀態(tài)的網元監(jiān)測到目標時，該網元以概率1發(fā)送喚醒激素HH；設網元W_i的初始激素水平為網元每接收一次HH，激素水平提高Δ_H，每接收一次CH，激素水平降低Δ_H；

(2)激素水平調節(jié)階段

假設t時刻處于喚醒狀態(tài)網元W_i發(fā)送的激素H_se(W_i(t))可表示為：

H_se(W_i(t))＝P_HH(W_i(t))·Δ_H-P_CH(W_i(t))·Δ_H

式中，P_HH(W_i(t))表示網元W_i發(fā)送HH的概率，P_CH(W_i(t))表示網元W_i發(fā)送AH概率；

接收到的激素H_re(W_i(t))可表示為：

式中，H_se(W_j(t))表示網元W_j發(fā)送的激素，D(W_i(t),W_j(t))表示網元W_i(t)和網元W_j(t)之間的距離；

則新一輪的激素水平可表示為：

第二階段的工作包括：

(1)根據第一階段的激素水平進入不同的工作狀態(tài)，具體地：設定閾值K，K∈[-0.5,0.5]，當時，網元進入喚醒狀態(tài)，否則，網元進入休眠狀態(tài)；

(2)第二階段結束，進入下一個工作周期。

本優(yōu)選實施例使用激素水平來調節(jié)網元工作狀態(tài)，既降低了能耗，又保證了對目標的監(jiān)測跟蹤效果。

優(yōu)選的，所述根據設定的目標跟蹤策略進行目標跟蹤，包括：使物聯(lián)網以輪為單位周期性地工作，每個物聯(lián)網網元每一輪都檢測一次目標，物聯(lián)網網元將當前輪中對目標的感知強度做累加，當前輪結束后，每個物聯(lián)網網云將累加結果發(fā)送給物聯(lián)網中的匯聚中心，匯聚中心對感知差分信息進行重構，進而通過對各物聯(lián)網網元對目標的感知強度進行差分來計算移動目標當前的位置，對各目標進行跟蹤。優(yōu)選的，所述通過對各物聯(lián)網網元對目標的感知強度進行差分來計算移動目標當前的位置，包括：

(1)對各物聯(lián)網網元對目標的感知強度進行差分，差分公式定義為：

G_t(n)＝|D_t(n)-B(n)|

式中，G_t(n)表示感知差分信息，D_t(n)為當前輪物聯(lián)網中各物聯(lián)網網元對移動目標的感知信息，B(n)為物聯(lián)網第一次檢測到跟蹤目標時的初始感知信息；

(2)對感知差分信息進行判斷，獲取有效的跟蹤信息；

(3)根據有效的跟蹤信息檢測出移動目標。

本優(yōu)選實施例設定的目標跟蹤策略不需要具體劃分網格，對監(jiān)測區(qū)域的形狀也沒有特定要求，適用性廣，采用本優(yōu)選實施例設定的目標跟蹤策略，降低了物聯(lián)網中信息的感知量和傳輸量，提高了跟蹤的能效性。

優(yōu)選的，所述跟蹤性能評價模塊5通過設定評價函數(shù)來進行裝置的跟蹤性能的評價，其中定義評價函數(shù)Q的計算公式為：

式中，δ₁、δ₂為大于0的評價參數(shù)，δ₁+δ₂＜1，其值可在范圍內進行調整，a為目標總數(shù)，A為跟蹤目標網元數(shù)目，b為丟失目標時刻數(shù)，l為目標在網絡跟蹤范圍內丟失時間，L為目標在網絡跟蹤范圍內的總時間，評價函數(shù)值越大，則跟蹤性能越好。

本優(yōu)選實施例采用定義的評價函數(shù)對跟蹤性能進行評價，能夠根據跟蹤側重點不同合理調整評價參數(shù)的取值，準確評價其跟蹤性能。

優(yōu)選的，所述安全防護模塊6包括控制中心、認證器和數(shù)據處理器，所述對追蹤數(shù)據的通信進行安全防護，包括：

(1)對訪問追蹤數(shù)據的用戶端進行認證，當用戶通過用戶端向認證器發(fā)送認證請求Query_s時，認證器判斷該用戶端是否成功接收過追蹤數(shù)據，若是則啟動密碼驗證程序，要求用戶輸入密碼進行驗證；若否，啟動指紋驗證程序，要求用戶輸入指紋進行驗證；

(2)通過認證后，控制中心與用戶端建立安全傳輸通道，接收來自用戶端的數(shù)據請求Query_n，并向數(shù)據處理器發(fā)送數(shù)據處理請求Query_d；

(3)數(shù)據處理器接收到數(shù)據處理請求Query_d時，從物聯(lián)網網元得到追蹤數(shù)據，對追蹤數(shù)據進行融合處理和加密處理，并將處理過的追蹤數(shù)據發(fā)送給控制中心；

(4)控制中心進而將處理過的追蹤數(shù)據通過安全傳輸通道傳輸?shù)接脩舳恕?/p>

本優(yōu)選實施例設置控制中心、認證器和數(shù)據處理器，達到了訪問權限便捷認證的目的，并能夠在傳輸過程中保證追蹤數(shù)據的安全，提高了追蹤裝置的安全性。

優(yōu)選的，所述對追蹤數(shù)據進行融合處理，包括：

(1)進行追蹤數(shù)據的一致性檢驗，包括：設A_i表示物聯(lián)網網元W_i所測的數(shù)據，A_j表示物聯(lián)網網元W_j所測的數(shù)據，計算物聯(lián)網網元W_i和W_j所測數(shù)據的接近度A_ij：

式中，T₁為根據物聯(lián)網網元的測量精度來確定的閾值，根據上式，建立接近度矩陣如下：

根據J求取第i個物聯(lián)網網元所測數(shù)據與多數(shù)物聯(lián)網網元所測數(shù)據的接近度ξ_i：

設T₂為根據物聯(lián)網的融合精度來確定的閾值，選取ξ_i≥T₂的數(shù)據進行融合處理；

(2)對選取的數(shù)據進行迭代融合處理。

本優(yōu)選實施例在融合處理前先對追蹤數(shù)據進行一致性檢驗，只對檢驗合格的數(shù)據進行融合處理，過濾了追蹤數(shù)據中由于物聯(lián)網網元故障或者受到環(huán)境干擾而采集到的虛假數(shù)據，從而提高了融合的精度。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案，而非對本發(fā)明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的實質和范圍。