一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法，包括：接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息，每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置。本發(fā)明同時還公開了一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置。
【專利說明】—種基于i Beacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地理定位【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著人民生活的日益多彩化，人們越來越多的光顧各種商場、機(jī)場、醫(yī)院、停車場等公共場所。隨著公共場所變得越來越大，屬于公共場所的室內(nèi)環(huán)境也變得越來越復(fù)雜，因此，人們對于室內(nèi)精確導(dǎo)航的需求日益強(qiáng)烈。例如，當(dāng)用戶在一個巨型的購物中心購物時尋找某個商品、或者在一個碩大的停車場尋找停車位或停好的愛車、或者在機(jī)場等人流熙攘的場所尋找走失的同伴時，都需要室內(nèi)導(dǎo)航提供定位服務(wù)。
[0003]目前，已經(jīng)提出的室內(nèi)定位技術(shù)包括紅外定位技術(shù)、超聲波定位技術(shù)、藍(lán)牙定位技術(shù)、W1-Fi定位技術(shù)、zigbee定位技術(shù)、磁場定位技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺定位技術(shù)等。但由于定位精度低、成本高、定位速度慢、商業(yè)運(yùn)營困難等各種原因，這些室內(nèi)定位技術(shù)并沒有被廣泛使用。
[0004]因此，目前的室內(nèi)定位技術(shù)中，不能隨時隨地準(zhǔn)確查詢自身位置信息是目前室內(nèi)定位及導(dǎo)航技術(shù)中存在的最主要的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例期望提供一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)對室內(nèi)的準(zhǔn)確定位及輔助導(dǎo)航，且具有精確度高、成本低、定位速度快、不涉及用戶隱私的特點(diǎn)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0007]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法，所述方法包括:
[0008]接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息,每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；
[0009]根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置。
[0010]上述方案中，在接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息之前，所述方法還包括:根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，在需要定位的室內(nèi)區(qū)域部署多個iBeacon基站,并對各iBeacon基站廣播信息進(jìn)行設(shè)置。
[0011]上述方案中，所述根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSS1、以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置包括:
[0012]當(dāng)接收到第一種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播消息時，根據(jù)峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
[0013]上述方案中，所述方法還包括:
[0014]當(dāng)接收到多個第二種類型的基站發(fā)送的廣播消息、且沒有接收到第一種類型的基站發(fā)送的廣播消息時，判斷接收到的每個基站的廣播消息的RSSI是否大于對應(yīng)基站的預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)接收到基站的廣播消息的RSSI大于當(dāng)前基站的預(yù)設(shè)閾值時，根據(jù)峰值定位方法確定用戶設(shè)備所在位置；否則，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
[0015]上述方案中，所述方法還包括:
[0016]接收用戶輸入的目標(biāo)位置，根據(jù)用戶設(shè)備當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑；
[0017]在用戶設(shè)備移動過程中，獲取用戶設(shè)備的移動方向和距離，繪制用戶設(shè)備移動的路徑；
[0018]通過所述定位方法實(shí)時定位用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置，結(jié)合電子室內(nèi)地圖，對用戶設(shè)備運(yùn)動的路徑進(jìn)行校正。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置，所述裝置包括接收模塊、定位模塊，其中，
[0020]所述接收模塊,用于接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息；其中，每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；
[0021]所述定位模塊，用于根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置。
[0022]上述方案中，所述定位模塊具體用于:
[0023]當(dāng)接收到第一種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播消息時，根據(jù)峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
[0024]上述方案中，所述定位模塊還用于:當(dāng)接收到多個第二種類型的基站發(fā)送的廣播消息、且沒有接收到第一種類型的基站發(fā)送的廣播消息時，判斷接收到的每個基站的廣播消息的RSSI是否大于對應(yīng)基站的預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)接收到基站的廣播消息的RSSI大于當(dāng)前基站的預(yù)設(shè)閾值時，根據(jù)峰值定位方法確定用戶設(shè)備所在位置；否則，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
[0025]上述方案中，所述裝置還包括導(dǎo)航模塊，用于:
[0026]接收用戶輸入的目標(biāo)位置，根據(jù)用戶設(shè)備當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑；
[0027]在用戶設(shè)備移動的過程中，獲取用戶設(shè)備的移動方向和距離，繪制用戶設(shè)備移動的路徑；
[0028]通過所述定位模塊實(shí)時定位用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置，結(jié)合電子室內(nèi)地圖，對用戶設(shè)備運(yùn)動的路徑進(jìn)行校正。
[0029]上述方案中，所述系統(tǒng)包括權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置、以及多個iBeacon基站
[0030]本發(fā)明實(shí)施例所提供的基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)，接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息，每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；根據(jù)所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息、各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示(RSSI，ReceivedSignal Strength Indicat1n),確定用戶設(shè)備所在位置。如此，能夠?qū)崿F(xiàn)精確地室內(nèi)定位技術(shù)，相比現(xiàn)有技術(shù)中的wifi室內(nèi)定位等方法，本發(fā)明實(shí)施例的定位精度明顯提高，可達(dá)到米級甚至更高。
[0031]在本發(fā)明實(shí)施例的實(shí)施過程中，只需要安裝一定數(shù)量的iBeacon基站，無需服務(wù)器等設(shè)備，也不需要像現(xiàn)有wifi定位方案中，需提前現(xiàn)場測量、建立信號強(qiáng)度指紋數(shù)據(jù)庫等處理，定位成本更低；并且，本發(fā)明實(shí)施例避免了與服務(wù)器的交互，定位速度大大加快；在定位過程中無需網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器支持，所以不涉及到用戶隱私問題，更容易被用戶接受。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一基于iBeacon的室內(nèi)定位方法流程示意圖；
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二基于iBeacon的輔助導(dǎo)航方法流程示意圖；
[0034]圖3為本發(fā)明實(shí)施例三基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法流程示意圖；
[0035]圖4為本發(fā)明實(shí)施例基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖5為本發(fā)明實(shí)施例基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037]本發(fā)明實(shí)施例中，接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息，每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置。
[0038]本發(fā)明實(shí)施例中，在接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息之前,所述方法還包括:根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，在需要定位的室內(nèi)區(qū)域部署多個iBeacon基站，并對各iBeacon基站廣播信息的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置。
[0039]具體的，所述iBeacon基站的部署包括位置部署和分類部署；
[0040]在iBeacon基站的位置部署中，根據(jù)不同的室內(nèi)環(huán)境采用不同的部署方式例如，對于開闊區(qū)域，如機(jī)場、商場的大廳等地，iBeacon基站可以按規(guī)律安裝在建筑的天花板，但如果天花板過高，例如超過了 4米，則為了避免iBeacon基站與用戶設(shè)備的距離太遠(yuǎn)影響定位精度，可以將iBeacon基站安裝在周圍的立柱或墻壁上，安裝高度要在3米左右；對于窄小的通道，例如建筑內(nèi)走廊，iBeacon基站可以沿走廊隔一定距離安裝，實(shí)際安裝間隔距離與定位精度和實(shí)際環(huán)境相關(guān)；而對于一般的房間，根據(jù)房間的大小安裝適當(dāng)數(shù)量的iBeacon基站，iBeacon基站的安裝位置可以在天花板或者四周墻壁。
[0041]另外,在部署iBeacon基站時,不能安裝在墻壁的凹槽處，以避免iBeacon廣播信號被遮擋；同時部署高度不能過低，一方面避免人流對iBeacon信號的影響，另一方面避免人為因素造成iBeacon的損壞或丟失。
[0042]在iBeacon基站的分類部署中，可以通過發(fā)射功率來控制iBeacon基站信號的覆蓋范圍，利用iBeacon基站的這個特點(diǎn)可對iBeacon基站進(jìn)行分類部署以達(dá)到最佳的定位效果。例如，在開闊區(qū)域或房間內(nèi)部署發(fā)射功率較大的iBeacon基站，如在空曠區(qū)域的傳輸距離可達(dá)到20m?30m的大功率iBeacon基站,一方面可實(shí)現(xiàn)定位區(qū)域的全覆蓋,另一方面可節(jié)約iBeacon基站的部署數(shù)量；在窄小通道區(qū)域和影響信號傳輸?shù)年P(guān)鍵位置點(diǎn)，如樓道的拐角、電梯處、房間的房門等處安裝發(fā)射功率較小的iBeacon基站，如在空曠區(qū)域的傳輸距離為lm?3m的小功率的iBeacon基站，以增加定位準(zhǔn)確度，同時在室內(nèi)輔助導(dǎo)航時提供路徑校正。另外，為了保證定位精度，還可以在空曠區(qū)域每隔一段距離布置一個發(fā)射功率較小的iBeacon基站，以便通過峰值定位方法準(zhǔn)確定位用戶設(shè)備所在位置。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例中，可根據(jù)iBeacon基站的發(fā)射功率的大小將iBeacon基站分為第一種類型的iBeacon基站以及第二種類型的ibeacon基站。其中，所述第一種類型的iBeacon基站為發(fā)射功率較小的iBeacon基站；所述第二種類型的iBeacon基站為發(fā)射功率較大的的iBeacon基站。具體的設(shè)置方法可根據(jù)實(shí)際室內(nèi)環(huán)境、iBeacon基站部署策略以及定位精度需求進(jìn)行設(shè)置。例如，iBeacon基站發(fā)射功率為-30dbm、-16dbm、_8dbm、0dbm、+4dbm,則設(shè)置發(fā)射功率為_30dbm的iBeaocn基站為第一種類型的iBeaocn基站，設(shè)置發(fā)射功率為-16dbm、_8dbm、0dbm、+4dbm iBeaocn基站為第二種類型的iBeaocn基站。
[0044]在對iBeacon基站廣播信息的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置的過程中，首先需要設(shè)置廣播消息的發(fā)送周期，即將Beacon基站設(shè)置為按一定周期發(fā)送廣播信息，通常情況下，廣播信息的發(fā)送周期要小于Is,例如300ms ;廣播信息包括iBeacon自身的UUID、Major、Minor和Measured Power 四部分，其中，UUID、Major 和 Minor 用來標(biāo)識 iBeacon 基站，MeasuredPower標(biāo)識離iBeacon基站lm處的信號強(qiáng)度。
[0045]具體的，由于UUID可以表示為32位的十六進(jìn)制數(shù)，因此，可以在UUID中包含建筑信息、樓層信息、位置特征和iBeacon基站類型信息等，其中，所述位置特征包括樓道、樓梯、開闊區(qū)域、一般房間等信息；所述iBeacon基站類型信息即為標(biāo)識所述iBeacon基站為第一種類型的iBeacon基站或第二種類型的iBeacon基站的信息；Major和Minor分別寫入iBeacon基站放置位置的坐標(biāo)信息，包括一個小數(shù)位；Measured Power為距離iBeacon基站lm 時的 RSSI。
[0046]本發(fā)明實(shí)施例中，僅僅是以上述信息設(shè)置方法為例，在實(shí)施的過程中，并不限定于上述設(shè)置方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本申請公開的內(nèi)容對技術(shù)方案進(jìn)行其他形式上的變化都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0047]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0048]圖1為本發(fā)明實(shí)施例一基于iBeacon的室內(nèi)定位方法流程示意圖，如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法包括以下步驟:
[0049]步驟101:接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息；
[0050]其中，每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；
[0051]本發(fā)明實(shí)施例中，首先需要獲取需要定位區(qū)域的平面圖信息，并根據(jù)所述平面圖信息生成室內(nèi)地圖。
[0052]步驟102:根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置；
[0053]本步驟具體包括:當(dāng)接收到第一種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播消息時，根據(jù)峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。這里，所述第一種類型的iBeacon基站為發(fā)射功率較小的iBeacon基站；對應(yīng)的，第二種類型的iBeacon基站為發(fā)射功率較大的iBeacon基站。
[0054]其中，所述峰值定位為:當(dāng)接收到第一種類型即發(fā)射功率較小的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息時，即認(rèn)為用戶設(shè)備離這個iBeacon基站足夠近，可以認(rèn)為iBeacon基站的位置即為用戶設(shè)備的當(dāng)前位置。
[0055]這里，當(dāng)接收到第一種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息時，采用峰值定位的方式確定用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置。例如，iBeacon基站發(fā)射功率為-30dbm、_16dbm、_8dbm、0dbm、+4dbm,則在iBeaocn基站部署過程中設(shè)置發(fā)射功率為_30dbm的iBeaocn基站為第一種類型的iBeaocn基站,在接收到所述iBeacon基站發(fā)送的廣播信息時，采用峰值定位的方式確定用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置。
[0056]當(dāng)接收到多個第二種類型的基站發(fā)送的廣播消息、且沒有接收到第一種類型的基站發(fā)送的廣播消息時，判斷接收到的每個iBeacon基站的廣播消息的RSSI是否大于對應(yīng)iBeacon基站的預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)接收到iBeacon基站的廣播消息的RSSI大于當(dāng)前iBeacon基站的預(yù)設(shè)閾值時，根據(jù)峰值定位方法確定用戶設(shè)備所在位置；否則，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。這里，所述第二種類型的iBeacon基站為發(fā)射功率較大的iBeacon基站。仍然以iBeacon基站發(fā)射功率為-30dbm、-16dbm、-8dbm、0dbm、+4dbm為例，則在iBeaocn基站部署過程中設(shè)置發(fā)射功率為-16dbm、-8dbm、0dbm、+4dbm的iBeaocn基站為第二種類型的iBeaocn基站。
[0057]具體的，由于無線信號在傳輸過程中發(fā)生衰減，當(dāng)用戶設(shè)備離發(fā)射端越遠(yuǎn)時，接受到的信號強(qiáng)度越小，以至于用戶設(shè)備在不同距離處接受到信號的RSSI值不同，因此，對于第二種類型的iBeacon基站，首先需要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中測試的結(jié)果設(shè)置一個RSSI閾值，當(dāng)通過計(jì)算得到接收到的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI值大于預(yù)設(shè)RSSI閾值，則認(rèn)為目前所在位置距離這個iBeacon基站距離很近，此時也采取峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
[0058]如果接收到的第二種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI值低于RSSI閾值，則認(rèn)為目前所在位置距離所述iBeacon基站的距離并不是足夠近，在位置確認(rèn)時，采用加權(quán)質(zhì)心定位的方式，通過接收到的多個iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI來計(jì)算用戶設(shè)備的位置。
[0059]具體的，所述加權(quán)質(zhì)心算法如下:
[0060]先基于RSSI計(jì)算距離每個iBeacon基站的距離:
[(RSSI / TxPowerf
[0061]Dis = \

0.89976*(RSSI i TxPower) +0.111
[0062]其中，所述Dis為距離某個iBeacon基站的距離，TxPower為距離iBeacon lm時的 RSSI,即 iBeacon 廣播信息中的 Measured Power。
[0063]本發(fā)明實(shí)施例中，在確定用戶設(shè)備距離各iBeacon基站的距離后，用戶設(shè)備還可以根據(jù)RSSI確定距離自身位置最近的iBeacon基站，并根據(jù)所述iBeacon基站的位置過濾掉離的比較遠(yuǎn)的iBeacon基站；在后續(xù)的定位計(jì)算中，不使用所述距離較遠(yuǎn)iBeacon基站的位置信息，以降低計(jì)算誤差。例如，用戶設(shè)備基于RSSI確定離自身位置最近的iBeacon基站，但是該iBeacon基站與讀取到的另外一個iBeacon距離有20m以上，則在確定位置的算法中不使用較遠(yuǎn)的iBeacon基站的相關(guān)信息，而是只利用幾個比較近的iBeacon基站來確定自身位置。
[0064]根據(jù)用戶設(shè)備到每個iBeacon基站的距離，確定用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置:
xj d, + / d0 + l-r / dm
[0065]X =———^——=--------
l/d]+l/d1+-+l/d
丄2m........_yxld]+y2ld2+'-+ymldm
[0066]y — ~—— —— TTTj
\! dx+H d2-\—1-l/dm
[0067]其中,x和y表示用戶設(shè)備當(dāng)前位置的坐標(biāo)信息…表示iBeacon基站的坐標(biāo)信息，，…表示通過RSSI計(jì)算取得的用戶設(shè)備到各個iBeacon基站的距離。
[0068]這里，在計(jì)算接收到的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI值時，采用多次讀取、時間平滑的方式提高讀取的精度，從而保證定位的精度。
[0069]本發(fā)明實(shí)施例中，在確定用戶設(shè)備所在位置后，所述方法還包括:將用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置呈現(xiàn)在電子室內(nèi)地圖上，供用戶查看。
[0070]本發(fā)明實(shí)施例中，在對用戶設(shè)備進(jìn)行定位后，所述方法還包括:接收用戶輸入的目標(biāo)位置，根據(jù)當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑；在用戶設(shè)備移動的過程中，獲取用戶設(shè)備移動方向和距離，繪制用戶設(shè)備運(yùn)動的路徑；實(shí)時定位用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置，結(jié)合電子室內(nèi)地圖，對用戶設(shè)備運(yùn)動的路徑進(jìn)行校正。
[0071]圖2為本發(fā)明實(shí)施例二基于iBeacon的輔助導(dǎo)航方法流程示意圖，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例所述輔助導(dǎo)航方法包括以下步驟:
[0072]步驟201:通過室內(nèi)定位方法確定用戶設(shè)備的初始位置；
[0073]這里，所述室內(nèi)定位方法為圖1所述的基于iBeacon的室內(nèi)定位方法；
[0074]步驟202:接收用戶輸入的目標(biāo)位置，根據(jù)用戶設(shè)備的當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑；
[0075]步驟203:在用戶設(shè)備移動的過程中，利用用戶設(shè)備的傳感器獲取用戶設(shè)備的前進(jìn)方向和前進(jìn)距離；
[0076]例如，可以利用用戶設(shè)備上的電子羅盤獲取用戶設(shè)備的移動方向，利用加速度傳感器計(jì)算用戶設(shè)備的移動距離。
[0077]步驟204:繪制用戶設(shè)備的運(yùn)動路徑；
[0078]步驟205:通過室內(nèi)定位方法快速確定用戶設(shè)備的當(dāng)前位置，通過當(dāng)前位置校正錯誤的路徑；
[0079]在步驟204的繪制過程中，由于只利用用戶設(shè)備的傳感器容易造成路徑繪制誤差，所以需要不斷對路徑進(jìn)行校正，例如，在步驟205中通過前述室內(nèi)定位方法快速確定用戶設(shè)備的當(dāng)前位置，通過當(dāng)前位置校正錯誤的路徑，并結(jié)合電子室內(nèi)地圖本身的特性約束，如墻壁不能穿越等性質(zhì)，避免路徑繪制的明顯錯誤，繪制準(zhǔn)確的用戶設(shè)備移動路徑。
[0080]步驟205:確定準(zhǔn)確的移動路徑。
[0081]圖3為本發(fā)明實(shí)施例三基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法流程示意圖，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法包括以下步驟:
[0082]步驟301:獲取待定位區(qū)域室內(nèi)地圖信息；
[0083]本步驟中，可以以地圖中的某一點(diǎn)為平面坐標(biāo)原點(diǎn)，確定地圖上其他點(diǎn)的平面坐標(biāo)信息；
[0084]步驟302:根據(jù)具體的室內(nèi)環(huán)境，部署iBeacon基站，并記錄每個iBeacon基站的位置信息；
[0085]本步驟中，iBeacon基站可根據(jù)前述的位置部署和分類部署進(jìn)行；
[0086]步驟303:將所述iBeacon基站的位置信息及類型信息寫入每個iBeacon基站的廣播消息中；
[0087]這里，可依據(jù)前述對iBeacon基站廣播信息的內(nèi)容進(jìn)行設(shè)置的過程，將述iBeacon基站的位置信息及類型信息寫入每個iBeacon基站的廣播消息中。所述iBeacon基站的廣播信息中的位置信息包括但不限于建筑信息、樓層信息、位置特征信息、室內(nèi)平面圖中的坐標(biāo)信息；
[0088]步驟304:用戶設(shè)備獲取定位區(qū)域的平面圖信息，取平面圖信息生成電子室內(nèi)地圖；
[0089]步驟305:用戶攜帶安裝有室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航功能的用戶設(shè)備進(jìn)入所述需要定位的區(qū)域，需要定位時，接收周圍的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息，根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSS1、以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置，并標(biāo)注在地圖上；
[0090]步驟306:當(dāng)用戶需要導(dǎo)航時，用戶設(shè)備接收用戶輸入的目標(biāo)位置，根據(jù)當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑；
[0091]步驟307:在用戶設(shè)備移動的過程中，對路徑進(jìn)行校正；
[0092]本發(fā)明實(shí)施例中，在用戶設(shè)備移動的過程中，可以同時在電子地圖上顯示用戶設(shè)備的移動方向并繪制運(yùn)動軌跡，并通過室內(nèi)定位方法快速確定用戶設(shè)備的當(dāng)前位置，通過當(dāng)前位置校正錯誤的路徑；用戶可以根據(jù)地圖上的運(yùn)動方向和運(yùn)動軌跡結(jié)合之前地圖上標(biāo)注的最佳路徑前進(jìn)，到達(dá)目標(biāo)位置。
[0093]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置，所述裝置位于用戶設(shè)備，如圖4所示，所述裝置包括:接收模塊41、定位模塊42，其中，
[0094]所述接收模塊41,用于接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息；
[0095]其中，每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息；
[0096]本發(fā)明實(shí)施例中，所述裝置還包括地圖模塊43，用于需要獲取需要定位區(qū)域的平面圖信息，并根據(jù)所述平面圖信息生成室內(nèi)地圖；
[0097]所述定位模塊42，用于根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置。
[0098]本發(fā)明實(shí)施例中，所述定位模塊42具體用于:
[0099]當(dāng)接收到第一種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播消息時，根據(jù)峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置；這里，所述第一種類型的iBeacon基站為發(fā)射較小的iBeacon基站；對應(yīng)的，第二種類型的iBeacon基站為發(fā)射功率較大的iBeacon基站。
[0100]當(dāng)接收到多個第二種類型的基站發(fā)送的廣播消息、且沒有接收到第一種類型的基站發(fā)送的廣播消息時，判斷接收到的每個iBeacon基站的廣播消息的RSSI是否大于對應(yīng)iBeacon基站的預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)接收到iBeacon基站的廣播消息的RSSI大于當(dāng)前iBeacon基站的預(yù)設(shè)閾值時，根據(jù)峰值定位方法確定用戶設(shè)備所在位置；否則，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
[0101]其中，所述峰值定位為:當(dāng)接收到第一種類型即發(fā)射功率較小的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息時，即認(rèn)為用戶設(shè)備離這個iBeacon基站足夠近，可以認(rèn)為iBeacon基站的位置即為用戶設(shè)備的當(dāng)前位置。
[0102]本發(fā)明實(shí)施例中，所述定位模塊42對于第二種類型的iBeacon基站，首先需要根據(jù)實(shí)際環(huán)境中測試的結(jié)果設(shè)置一個RSSI閾值，當(dāng)通過計(jì)算得到接收到的到iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI值大于預(yù)設(shè)RSSI閾值，則認(rèn)為目前所在位置距離這個iBeacon基站距離很近，此時也采取峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。如果接收到第二種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI值低于RSSI閾值，則認(rèn)為目前所在位置距離所述iBeacon基站的距離并不是足夠近，在位置確認(rèn)時，采用加權(quán)質(zhì)心定位的方式，通過接收到的多個iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI來計(jì)算用戶設(shè)備的位置。
[0103]本發(fā)明實(shí)施例中，所述定位模塊42在計(jì)算接收到的到iBeacon基站發(fā)送的廣播信息的RSSI值時，采用多次讀取、時間平滑的方式提高讀取的精度，從而保證定位的精度。
[0104]在確定用戶設(shè)備所在位置后，所述地圖模塊43還用于:將當(dāng)前用戶設(shè)備所在位置呈現(xiàn)在電子室內(nèi)地圖上，供用戶查看。
[0105]所述裝置還包括導(dǎo)航模塊44，包括用戶交互子模塊441、路徑子模塊442、方向傳感子模塊443、速度傳感子模塊444，其中，
[0106]所述用戶交互子模塊441，用于接收用戶輸入的目標(biāo)位置；
[0107]路徑子模塊442，用于根據(jù)當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑；
[0108]所述方向傳感子模塊443，用于在用戶設(shè)備移動的過程中，獲取用戶設(shè)備移動的方向；
[0109]本發(fā)明實(shí)施例中，所述方向傳感子模塊443的功能可通過智能終端中的電子羅盤實(shí)現(xiàn)；
[0110]所述速度傳感子模塊444，用于在用戶設(shè)備移動的過程中，獲取用戶設(shè)備移動的距離；
[0111]本發(fā)明實(shí)施例中，所述速度傳感子模塊444的功能可通過智能終端中的加速度傳感器實(shí)現(xiàn)；
[0112]所述路徑子模塊442還用于繪制用戶設(shè)備移動的路徑；根據(jù)定位模塊42實(shí)時定位用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置，結(jié)合電子室內(nèi)地圖，對用戶設(shè)備運(yùn)動的路徑進(jìn)行校正。
[0113]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航系統(tǒng)，如圖5所示，所述系統(tǒng)包括圖4所示基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置51以及多個iBeacon
基站52。
[0114]圖4中所示的基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置中的各處理單元的實(shí)現(xiàn)功能，可參照前述基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法的相關(guān)描述而理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，圖4所示的基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置中各處理單元的功能可通過運(yùn)行于各種類型的處理器上的程序而實(shí)現(xiàn)；所述存儲單元也可以由各種存儲器、或存儲介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。
[0115]在本發(fā)明所提供的實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的方法和裝置，可以通過其他的方式實(shí)現(xiàn)。以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時可以有另外的劃分方式，如:多個單元或組件可以結(jié)合，或可以集成到另一個系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另外，所顯示或討論的各組成部分相互之間的通信連接可以是通過一些接口，設(shè)備或單元的間接耦合或通信連接，可以是有線的、無線的或其他形式的。
[0116]上述作為分離部件說明的單元可以是、或也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是、或也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上；可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。
[0117]另外，在本發(fā)明各實(shí)施例中的各功能單元可以全部集成在一個處理單元中，也可以是各單元分別單獨(dú)作為一個單元，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中；上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。
[0118]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲于計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括:移動存儲設(shè)備、只讀存儲器(ROM, Read-Only Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0119]或者，本發(fā)明實(shí)施例上述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時，也可以存儲在一個計(jì)算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實(shí)施例所述方法的全部或部分。而前述的存儲介質(zhì)包括:移動存儲設(shè)備、ROM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。
[0120]本發(fā)明是實(shí)例中記載的基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法、裝置和系統(tǒng)只以上述實(shí)施例為例，但不僅限于此，只要涉及到該室內(nèi)定位的方法和裝置均在本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0121]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航方法，其特征在于，所述方法包括: 接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息,每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息； 根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息,確定用戶設(shè)備所在位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，在接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息之前，所述方法還包括:根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境，在需要定位的室內(nèi)區(qū)域部署多個iBeacon基站，并對各iBeacon基站廣播信息進(jìn)行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSS1、以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置包括: 當(dāng)接收到第一種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播消息時,根據(jù)峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述方法，其特征在于，所述方法還包括: 當(dāng)接收到多個第二種類型的基站發(fā)送的廣播消息、且沒有接收到第一種類型的基站發(fā)送的廣播消息時，判斷接收到的每個基站的廣播消息的RSSI是否大于對應(yīng)基站的預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)接收到基站的廣播消息的RSSI大于當(dāng)前基站的預(yù)設(shè)閾值時，根據(jù)峰值定位方法確定用戶設(shè)備所在位置；否則，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述方法，其特征在于，所述方法還包括: 接收用戶輸入的目標(biāo)位置，根據(jù)用戶設(shè)備當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑； 在用戶設(shè)備移動過程中，獲取用戶設(shè)備的移動方向和距離，繪制用戶設(shè)備移動的路徑; 通過所述定位方法實(shí)時定位用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置，結(jié)合電子室內(nèi)地圖，對用戶設(shè)備運(yùn)動的路徑進(jìn)行校正。
6.一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置，其特征在于，所述裝置包括接收模塊、定位模塊，其中， 所述接收模塊，用于接收多個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息；其中，每個iBeacon基站發(fā)送的廣播消息中包括自身所在的位置信息以及基站類型信息； 所述定位模塊，用于根據(jù)接收到的各基站對應(yīng)的廣播消息的接收信號強(qiáng)度指示RSSI，以及所述廣播消息中的iBeacon基站所在的位置信息、iBeacon基站類型信息，確定用戶設(shè)備所在位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述裝置，其特征在于，所述定位模塊具體用于: 當(dāng)接收到第一種類型的iBeacon基站發(fā)送的廣播消息時,根據(jù)峰值定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述裝置，其特征在于，所述定位模塊還用于:當(dāng)接收到多個第二種類型的基站發(fā)送的廣播消息、且沒有接收到第一種類型的基站發(fā)送的廣播消息時，判斷接收到的每個基站的廣播消息的RSSI是否大于對應(yīng)基站的預(yù)設(shè)閾值，當(dāng)接收到基站的廣播消息的RSSI大于當(dāng)前基站的預(yù)設(shè)閾值時，根據(jù)峰值定位方法確定用戶設(shè)備所在位置；否貝U，根據(jù)加權(quán)質(zhì)心定位方式確定用戶設(shè)備所在位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述方法，其特征在于，所述裝置還包括導(dǎo)航模塊，用于: 接收用戶輸入的目標(biāo)位置，根據(jù)用戶設(shè)備當(dāng)前位置及電子室內(nèi)地圖確定當(dāng)前位置到目標(biāo)位置的路徑； 在用戶設(shè)備移動的過程中，獲取用戶設(shè)備的移動方向和距離，繪制用戶設(shè)備移動的路徑; 通過所述定位模塊實(shí)時定位用戶設(shè)備當(dāng)前所在位置，結(jié)合電子室內(nèi)地圖，對用戶設(shè)備運(yùn)動的路徑進(jìn)行校正。
10.一種基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航系統(tǒng),其特征在于,所述系統(tǒng)包括權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的基于iBeacon的室內(nèi)定位及輔助導(dǎo)航裝置、以及多個iBeacon基站。
【文檔編號】H04W64/00GK104284419SQ201410559965
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】孫巖, 栗二峰, 羅紅 申請人:北京郵電大學(xué)