CN101868023B - 定位终端的方法、装置和系统 - Google Patents

定位终端的方法、装置和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN101868023B
CN101868023B CN 200910082341 CN200910082341A CN101868023B CN 101868023 B CN101868023 B CN 101868023B CN 200910082341 CN200910082341 CN 200910082341 CN 200910082341 A CN200910082341 A CN 200910082341A CN 101868023 B CN101868023 B CN 101868023B
Authority
CN
China
Prior art keywords
terminal
anchor point
rssi
distance
test point
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 200910082341
Other languages
English (en)
Other versions
CN101868023A (zh
Inventor
周元
刘威
袁巍
龚世民
李劼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Technologies Co Ltd
Priority to CN 200910082341 priority Critical patent/CN101868023B/zh
Publication of CN101868023A publication Critical patent/CN101868023A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101868023B publication Critical patent/CN101868023B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了定位终端的方法、装置和系统,属于通信领域。定位终端的方法包括:获取待定位终端提供的预定位信息;根据所述预定位信息获取所述待定位终端所处的环带区域;根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离;根据所述距离对所述待定位终端进行定位。定位终端的装置包括:第一获取模块、第二获取模块、第三获取模块和定位模块。终端包括:发送模块、接收模块和更新模块。定位终端的系统包括:定位装置和终端。本发明能够使终端定位的更加准确。

Description

定位终端的方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及通信领域,特别涉及定位终端的方法、装置和系统。
背景技术
无线网络的传统定位方法包括:基于RSSI(Receive Signal Strength Indicator,接收信号强度指示),AOA(Angle of Arrival,到达角),TOA(Time of Arrival,到达时间),TDOA(TimeDifference of Arrival,到达时间差),GPS(Global Positioning System,全球定位系统)。其中,基于RSSI的方法是最易实现,最经济的。从实用角度看,WiFi(Wireless Fidility,无线宽带)定位可用于室外空旷环境下的WiFi终端定位。对于室内场景,由于传播模型的复杂性,在没有预先探测的观察点信息时,难以利用WiFi信号的RSSI进行定位。
为了实现对终端的定位,现有技术提供了如下三种方法:
第一种方法:将无线网络划分成象元,该象元是移动通信网络覆盖范围内按照精度确定的最小单元子区域;在每一个象元中,对全部特征参数进行测量,用该特征参数组来唯一标识象元位置,从而建立起特征参数组与象元对数据库;定位时,由待定位的终端和网络,测量多个特征参数,并与数据库作映射,全匹配时的映射结果所对应的象元位置为待定位终端所在的位置。
第二种方法:对实际无线环境进行测试,得到测试数据,用传播模型进行预测,得到预测数据,根据预测数据的数量随“基站与移动台之间的距离”分布的不均匀情况,对测试数据和预测数据进行处理,校正传播模型参数。
第三种方法是:收集多个RSSI,通过查询数据库的方法,获得最匹配位置信息,该数据库的建立是通过离线收集不同位置信号强度获得。
其中,离线数据收集过程为:终端游历整个室内区域,锚点在70个不同位置点收集三元组,信号强度受终端朝向的影响,有5dBm的强度差。在上述70个不同位置点中,每个位置点有4个朝向,每个位置和每个朝向均接受20个信号强度取均值和计算方差。每个基站要采集70*4个平均强度信息。将三个基站采集的三元组合并成(x,y,d,ss1,ss2,ss3)。其中,ssi为锚点i的接收信号强度,i取值为1、2、3。x,y为终端的坐标,d为终端的朝向,以此建立数据库。
在建立数据库后,对终端进行定位:将三个锚点收集到的终端的接收信号强度信息构成的信号空间(ss01,ss02,ss03)与数据库中所有信号空间作比较。采用现有的度量方法,获得最接近的匹配信号空间。找出匹配的信号空间后,则可根据(x,y,d,ss1,ss2,ss3)获得终端相应的位置和方位信息。
而上述的方法定位精度只能达到象元级别或者需要大量的测试定位,对终端的定位精确度低。
发明内容
为了能够准确的定位终端,本发明实施例提供了定位终端的方法、装置和系统。所述技术方案如下:
一方面,本发明实施例提供了一种定位终端的方法,包括:
获取待定位终端提供的预定位信息;
根据所述预定位信息获取所述待定位终端所处的环带区域,所述环带区域按照以下方式划分:以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m为不为零的自然数,根据每个扇形区域中测试点的分布情况,将每个扇形区域分割成若干个环带区域,所述锚点是用于定位待定位终端的设备;
根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离;
根据所述距离对所述待定位终端进行定位,所述根据所述距离对所述待定位终端进行定位包括:以待定位终端到每个锚点的距离为半径,以相应的每个锚点为圆心画弧,根据得到的若干圆弧扩展出的若干圆之间的相互位置对终端进行精确定位,得到待定位终端的精确坐标。
一方面,本发明实施例提供了一种更新位置信息的方法,包括:
将预定位信息发送给定位装置;
接收所述定位装置根据所述预定位信息发送的位置信息;
更新所述位置信息;
其中,所述预定位信息包括;待定位终端的坐标、锚点的标识以及与所述锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI;
所述锚点用于定位待定位终端的设备。
一方面,本发明实施例提供了一种定位终端的装置,包括:
第一获取模块,用于获取待定位终端提供的预定位信息;
第二获取模块,用于根据所述预定位信息获取所述待定位终端在所处的环带区域,所述环带区域按照以下方式划分:以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m为不为零的自然数,根据每个扇形区域中测试点的分布情况,将每个扇形区域分割成若干个环带区域,所述锚点是用于定位待定位终端的设备;
第三获取模块,用于根据所述预定位信息和所述环带区域信息获取所述待定终端到锚点的距离;
定位模块,用于根据所述距离对所述待定位终端进行定位,所述根据所述距离对所述待定位终端进行定位包括:以待定位终端到每个锚点的距离为半径,以相应的每个锚点为圆心画弧,根据得到的若干圆弧扩展出的若干圆之间的相互位置对终端进行精确定位,得到待定位终端的精确坐标。
一方面,本发明实施例提供了一种终端,包括:
发送模块,用于将预定位信息发送给定位装置;
接收模块,用于接收所述定位装置根据所述预定位信息发送的位置信息;
更新模块,用于更新所述位置信息;
其中,所述预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识和待定位终端的接收信号强度指示RSSI;
所述锚点用于定位待定位终端的设备。
一方面,本发明实施例提供了一种定位终端的系统,包括:
定位装置,用于获取待定位终端提供的预定位信息;根据所述预定位信息获取所述待定位终端所处的环带区域;根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离;根据所述距离对所述待定位终端进行定位;
其中,所述锚点是用于定位待定位终端的设备;所述环带区域按照以下方式划分:以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域;其中,m为不为零的自然数;根据每个扇形区域中测试点的分布情况,将每个扇形区域分割成若干个环带区域;所述根据所述距离对所述待定位终端进行定位包括:以待定位终端到每个锚点的距离为半径,以相应的每个锚点为圆心画弧,根据得到的若干圆弧扩展出的若干圆之间的相互位置对终端进行精确定位,得到待定位终端的精确坐标;
终端,用于将所述预定位信息发送给定位装置,接收所述定位装置根据所述预定位信息发送的位置信息,更新所述位置信息。
在本发明实施例中,通过获取待定位终端的信息,根据获取的信息和环带区域的信息对待定位终端进行精确定位,从而使得到的待定位终端的精确位置信息更加精确。
附图说明
图1是本发明实施例提供的定位终端的方法流程图;
图2是本发明实施例提供的定位终端的详细流程图;
图3是本发明实施例MR的目标区域内测试点分布示意图;
图4是本发明实施例提供的一种参数化传播模型示意图;
图5是本发明实施例提供的第一种MR参数化传播模型示意图;
图6是本发明实施例提供的第一种圆弧位置示意图;
图7是本发明实施例提供的第二种圆弧位置示意图;
图8是本发明实施例提供的第三种圆弧位置示意图;
图9是本发明实施例提供的第四种圆弧位置示意图;
图10是本发明实施例提供的第五种圆弧位置示意图;
图11是本发明实施例提供的第二种MR参数化传播模型示意图;
图12是本发明实施例提供的第三种MR参数化传播模型示意图;
图13是本发明实施例提供的更新位置信息的方法流程图;
图14是本发明实施例提供的定位终端的装置示意图;
图15是本发明实施例提供的一种终端示意图;
图16是本发明实施例提供的定位终端的系统示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。显然,所描述的实施例仅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,都属于本发明保护的范围。
实施例1
参见图1,本发明实施例提供了一种定位终端的方法,包括:
101:获取待定位终端提供的预定位信息;
其中,预定位信息包括待定位终端的坐标、锚点的标识以及与所述锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI。
102:根据预定位信息获取待定位终端所处的环带区域;
其中,102的详细过程可以参见实施例2和3的相应部分,在此不再赘述。
103:根据预定位信息和环带区域的信息获取待定位终端到锚点的距离;
其中,环带区域的信息包括环带区域的信号衰减指数或环带区域包括的测试点的信号衰减指数,103的详细过程可以参见实施例2和3的相应部分,在此不再赘述。
104:根据获取的距离对待定位终端进行定位。
其中,104的详细过程可以参见实施例2和3的相应部分,在此不再赘述。
其中,锚点用于定位待定位终端的设备,包括但不限于MR、基站。
在本发明实施例中,利用待定位终端提供的预定位信息可以得到待定位终端所处的环带区域以及待定位终端到锚点的距离,根据待定位终端所处的环带区域和待定位终端到锚点的距离,可以对终端进行精确的定位。
实施例2
如图2所示,本发明实施例提供了一种定位终端的方法,包括:
201:系统初始化,为每个MR建立参数化传播模型。
当组建网络时,在MR的目标区域内分配测试点,分配测试点的原则是尽量保证测试点在MR不同距离和不同角度相对均匀,即在以MR为圆心的每个同心圆环上均匀的分布一些测试点,如图3所示为MR的目标区域内所有测试点分布示意图。然后人工采集每个测试点的信息,该采集的信息包括每个测试点的RSSI和每个测试点坐标,其中,在网络中有一个统一的坐标系,所以网络中的每个MR和测试点都有自己的坐标。
获得每个测试点的RSSI和坐标之后,由MR建立自己的参数化传播模型或由定位服务器利用不规则测试点尽量重现每个MR的目标区域的参数化传播模型,具体实施如下:
(1)选取无线传播模型,无线传播模型是RSSI、信号衰减指数以及测试点到MR的距离之间的函数关系,因此,利用选取的无线传播模型,根据获得的每个测试点的RSSI以及测试点到MR的距离可以确定每个测试点的信号衰减指数。
其中,每个测试点到MR的距离根据测试点的坐标和MR的坐标计算得出,例如,一个测试点的坐标为(4,5),MR的坐标为(1,1),计算出该测试点到MR的距离为5。
(2)以MR为原点将MR的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域;
其中,m的取值根据具体的环境进行选取,具体取值为不为零的自然数。
(3)根据每个扇形区域中测试点的分布情况,将每个扇形区域分割成若干个环带区域;
(4)根据每个扇形区域的测试点的RSSI确定扇形区域中每个环带区域的信号衰减指数;
(5)保存该参数化传播模型,即保存MR的网络标识或编号,每个测试点的RSSI、信号衰减指数和坐标,每个扇形区域包括的每个环带区域的信号衰减指数,每个扇形区域的规划信息和每个环带区域的规划信息。其中,扇形区域的规划信息包括扇形区域的标识,环带区域的规划信息包括环带区域的标识。
下面以图4为例,对确定每个测试点的信号衰减指数进行详细说明:
图4中,以MR为原点将MR的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m的取值可以是8,接下来以扇形区域AOB为例进行说明,在扇形区域AOB内有测试点Ti,i=1、2、3、4四个测试点;根据上述四个测试点到MR的距离,沿径向将该扇形区域划分成四个环带区域;
计算扇形区域AOB中每个测试点的信号衰减指数ni和每个环带区域的信号衰减指数e:
例如,设MR发射功率为P0,测试点i接收MR信号强度为RSSIi,本实施例中采用如下信号传播公式计算出每个测试点的信号衰减指数ni
RSSIi=P0-H(d0)-10nilg(di/d0)..........(1)
RSSIi是测试点i的RSSI,ni是测试点i的信号衰减指数,di是测试点i与MR之间的距离,具体是根据测试点i的坐标与MR坐标计算得出。根据公式(1)分别计算出扇形区域AOB内的T1、T2、T3、T4四个测试点的信号衰减指数;
RSSIj=RSSIi-H(d0)-10eijlg(dij/d0).........(2)
公式(2)表示测试点j收到的RSSI可看成是从作为信号源的测试点i衰减得到,d0为参考距离,一般情况下,d0取值可以为1米;H(d0)为在参考距离下的路径损耗,dij表示测试点i和测试点j之间的距离,eij表示测试点i和测试点j之间的信号衰减指数,也就是根据测试点i和测试点j分割得到的环带区域的信号衰减指数。
根据公式(1)和(2),可得:
H(d0)+10eijlg(dij/d0)=10njlg(dj/d0)-10nilg(di/d0)  (3)
所以进一步地,根据公式(3)得到测试点i和测试点j之间的信号衰减指数为:
e ij = 10 n j lg ( d j / d 0 ) - 10 n i lg ( d i / d 0 ) - H ( d 0 ) 10 lg ( d ij / d 0 ) . . . ( 4 )
最后保存参数化传播模型,即MR的网络标识或编号、每个测试点的坐标、RSSIi和信号衰减指数ni,每个扇形区域包括的环带区域的eij,每个扇形区域和每个环带区域的规划信息。
其中,在本实施例中将MR的目标区域划分成m个扇形区域,也就是将MR的目标区域划分成m个方向,在每个方向上计算测试点的信号衰减指数和环带区域的信号衰减指数,从而,在利用参数化传播模型对待定位终端进行定位时,得到的终端的定位信息更加精确。
202:待定位终端进入网络,获得自己的粗位置信息,以及各MR到自身的RSSI,再将粗位置信息、各个MR的网络标识或编号与所有RSSI发送给定位服务器。
具体地,待定位终端获取自己的粗位置信息即自己在网络中的坐标,另外待定位终端选取三个MR,分别测量出选取的每个MR到自身的RSSI,然后待定位终端通过关联的MR把自己的粗位置信息、各个MR的网络标识或编号、各MR到自身的RSSI发送给定位服务器。其中,待定位终端的粗位置信息、各个MR的网络标识或编号、各MR到待定位终端的RSSI可以称为粗略定位信息,但并不限于以上名称,本实施例中粗略定位信息即为预定位信息。
其中,待定位终端获取自身在网络中的坐标的方法有多种,例如网关利用现有的三边测量法或其他方法,测量出待定位终端在网络中的坐标,将测量出的坐标通过关联的MR发送给待定位终端。关联的MR是能够为待定位终端提供服务的MR。
其中,待定位终端也可选取三个以上的MR,待定位终端可以采用以下三种方式将上述信息发送给定位服务器:
(1)主动上报:待定位终端主动通过关联的MR将上述信息发送给定位服务器;
(2)先问询再上报:待定位终端先发送请求信息给定位服器,用于请求定位,定位服务器再发送需求信息给待定位终端,用于表示定位服务器需要的信息,待定位终端根据从定位服务器接收的需求信息的指示,发送给定位服务需要的信息;
(3)分多次上报的方式:待定位终端分多次将上述信息发送给定位服务器。
203:定位服务器根据待定位终端发送的信息,获取待定位终端在参数化传播模型中所处的环带区域。
具体地,根据发送的各MR的网络标识或编号获取每个MR对应的参数化传播模型,并根据每个MR的网络标识或编号从网络中获取MR的坐标,对待定位终端的坐标与MR的坐标作差得到向量,计算出向量的角度,根据计算出的角度判断待定位终端所在的扇形区域,根据待定位终端的坐标和MR的坐标计算出待定位终端与MR的距离,根据计算出的距离判断出待定位终端在扇形区域的环带区域。其中,环带区域中存储环带区域的信息,包括测试点的信号衰减指数和环带区域的信号衰减指数。
其中,由于待定位终端的坐标是粗位置信息,所以计算出的距离不准确,但可以确定待定位终端所在的区域范围即环带区域。
204:定位服务器根据待定位终端发送的信息和环带区域的信息对终端进行精确定位。具体地,分为如下步骤:
(1)计算待定位终端到每个MR的距离。
其中,计算待定位终端到每个MR的距离可以采用如下三种方法,包括:
第一种方法:待定位终端所在的环带区域根据相邻的两个测试点分割得到,选择离MR接近的测试点,以该选择的测试点的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数n,此时根据待定位终端的信号衰减指数n和发送的待定位终端的RSSI并利用公式(5),计算出待定位终端到MR的距离d:
d = d 0 · 10 p 0 - H ( d 0 ) - RSSI 10 · n . . . ( 5 )
例如,如图5所示为一个MR的参数化传播模型,根据待定位终端的坐标确定待定位终端所在的环带区域,该环带区域根据测试点T3和测试点T4分割得到,由于测试点T3离MR较近,所以以测试点T3的信号衰减指数n3为待定位终端的信号衰减指数n,根据信号衰减指数n和发送的待定位终端的RSSI,并利用公式(5)计算出距离d。
第二种方法,待定位终端所在的环带区域根据相邻的两个测试点分割得到,把待定位终端的RSSI和环带区域内相邻的两测试点的RSSI进行比较,选择与待定位终端的RSSI的差别较小的测试点,以选择的测试点的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数n,此时根据待定位终端的信号衰减指数n和发送的待定位终端的RSSI并利用公式(5),计算出待定位终端到MR的距离d。
第三种方法:待定位终端所在的环带区域根据相邻的两个测试点分割得到,选择离MR接近的测试点,获取选择的测试点的RSSI即RSSI1,待定位终端所在环带区域的信号衰减指数e。此时,根据待定位终端的信号衰减指数n和RSSI,选择的测试点的RSSI1和环带区域的信号衰减指数e,并利用公式(6),计算出待定位终端到选择的测试点的距离d1
d 1 = d 0 · 10 RSSI 1 - H ( d 0 ) - RSSI 10 · e . . . ( 6 )
从参数化传播模型中获取选择的测试点的坐标,根据选择的测试点的坐标和MR的坐标计算出选择的测试点到MR的距离d2,再将待定位终端到选择的测试点的距离d1与选择的测试点到MR的距离d2取和得到待定终端到MR的距离d。
例如,如图5所示为一个MR的参数化传播模型,根据待定位终端的坐标确定待定位终端所在的环带区域,该环带区域根据测试点T3和测试点T4分割得到,由于测试点T3离MR较近,获取测试点T3的RSSI即RSSI3,待定位终端所在环带区域的信号衰减指数e34。此时,根据待定位终端的RSSI,测试点T3的RSSI3和环带区域的信号衰减指数e34,并利用公式(7),计算出待定位终端到选择的测试点的距离d1
d 1 = d 0 · 10 RSSI 3 - H ( d 0 ) - RSSI 10 · e 34 . . . ( 7 )
从参数化传播模型中获取测试点T3的坐标,根据获取的测试点T3的坐标和MR的坐标计算出测试点T3到MR的距离d2,再将待定位终端到测试点T3的距离d1与测试点T3到MR的距离d2取和得到待定终端到MR的距离d。
按上述方法,计算出待定位终端到其他的每个MR的距离d。
其中,在本实施例中根据待定位终端的坐标确定待定位终端所在的扇形区域,再进一步地确定所在扇形区域的环带区域,如此逐步缩小范围,根据环带区域的信息计算出的待定位终端到MR的距离更加准确,使得在后续的步骤中,对待定位终端进行定位时,得到的精确位置信息更加准确。
(2)以待定位终端到每个MR的距离为半径,以相应的每个MR为圆心画弧,在本实施例中,选择MR的个数可以有三个。
(3)根据得到的三个圆弧对待定位终端进行精确定位。
具体地,将画成的三个圆弧扩展成三个圆,扩展成的三个圆之间的相互位置,会出现以下几种情况:
第一种情况:三个圆两两相交。其中,第一种情况又存在以下两种情况:
(1)三个圆包围一个公共区域:
将三个圆弧扩展成的三个圆所包围的公共区域作为求精度区域,其中,待定位终端的精确坐标为求精度区域的质心的坐标,计算出求精度区域的质心坐标,将该质心坐标作为待定位终端的精确坐标。
例如,以图6为例,三个圆弧围成一个公共区域ABC,将公共区域ABC作为求精度区域,待定位终端的坐标就是求精度区域ABC的质心坐标,计算出求精度区域ABC的质心坐标,将该质心坐标作为待定位终端的精确坐标。
(2)三个圆弧两两相交,但不存在公共区域;
任选两个相交的圆,选取交点离第三个圆的圆心较近的交点,按同样的方法选取另外两个交点,获取三个选取的交点的坐标,对获取的三个交点的坐标进行计算出平均值,得到平均坐标,该平均坐标就是待定位终端的精确坐标。
例如,图7中,三条圆弧所扩展成的圆分别为圆1,圆2和圆3。先任取两个圆,如圆1和圆2,它们之间有两个交点,选取到第三个圆的圆心距离较近的交点,即选取到圆3的圆心距离较近的交点X,同样的做法可以得到另外两个交点即交点Y和交点Z,获取交点X、交点Y和交点Z在统一的坐标系中的三个坐标,计算出交点X、交点Y和交点Z的坐标的平均坐标,其中,计算出的平均坐标就是待定位终端的精确坐标。再如,在统一坐标系中交点X的坐标为(1,2),交点Y的坐标为(2,3),交点Z的坐标为(3,1),计算出交点X、交点Y和交点Z的平均坐标为(2,2),其中,坐标(2,2)就是待定位终端的精确坐标。
第二种情况:两条圆弧扩展成的圆互不相交,但都与第三条圆弧扩展成的圆有交点:
具体地,先任意取相交的两个圆,得到两圆相交的交点,当得到两个交点时,选取距离第三个圆的圆心较近的交点,当得到一个交点时,则直接选取该交点;对另外两个相交的圆按同样的方法选取一个交点,获取选取的两个交点在统一坐标系中的坐标,对选取的两个交点的坐标进行计算,得出该两个交点坐标的平均坐标,其中,计算出的平均坐标为待定位终端的精确坐标。
以图8为例,先取相交的圆1和圆2,得到圆1和圆2的两个交点,选择接近圆3的圆心的交点X,然后取圆2和圆3,得到圆2和圆3的两个交点,选择接近圆1的圆心的交点Y,获取交点X和交点Y在统一的坐标系中的坐标,最后计算出交点X和交点Y坐标的平均值即平均坐标,其中,计算出的平均坐标作为待定终端的精确位置坐标。
第三种情况:两条圆弧扩展成的圆相交存在交点,但都与第三条弧扩展成的圆不相交。
具体地,得出相交的两个圆的所有交点,从所有交点中选择到第三个圆的距离较近的交点,获取选择的交点在统一坐标系中的坐标,其中,该交点的坐标即为待定位终端的精确坐标。
例如,如图9所示,先得出相交的圆1和圆2的两个交点,选取其中到圆3距离最近的交点,即交点X,获取交点X在统一的坐标系的坐标,将交点X的坐标作为待定位终端的精确坐标。
第四种情况:任意两条圆弧扩展成的圆都不相交。
这种情况下,按以下方法进行处理。
步骤a,选定一个步长Δd,通常选取1米。
步骤b,把每个圆弧扩展成的圆半径增加一个步长。
步骤c,判断扩大后的圆之间有没有交点,如果没有则回到步骤a,如果有则进入步骤d。
步骤d,根据三个圆之间的位置关系,判断其属于上述的求精确坐标的哪种情况,然后根据相应的计算方法对待定位终端进行精确定位。
以图10为例,圆1,圆2和圆3的实线部分是初始情况,3个圆均不相交。根据步骤a和步骤b,把三个圆的半径增大若干个步长之后,变为第三种求精区域情况,如虚线所示。此时,按照第三种求精区域的情况进行处理,求出交点X的坐标作为待定位终端的精确坐标。
205:定位服务器把计算出的待定位终端的精确位置信息通过与该待定位终端关联的MR下发给该待定位终端。
206:待定位终端接收定位服务器发送的精确位置信息,更新自己的位置信息。
另外,在本实施例中,待定位终端进入网络,获得自己的坐标,以及各MR到自身的RSSI,再将获得的坐标,所有RSSI和选取的MR的网络标识或编号发送给第一个选取的MR,该第一个MR计算出待定位终端到其自身的距离,计算方法可以参照本实施例的计算方法,不再赘述。然后第一个MR以自身为圆心,以计算出的距离为半径画圆弧,再将待定位终端发送的信息和画出的圆弧信息发送给第二个选取的MR,该第二个MR以相同的方法画圆弧,再将待定位终端发送的信息和两个圆弧信息发送给第三个选取的MR,第三个MR以同样的方法画圆弧。此时,第三个MR有三个圆弧,将这个三个圆弧扩展成三个圆,根据三个圆的位置关系确定出待定位终端的精确坐标,确定的方法可以参见本实施例的相应部分,在此不再赘述。MR将待定位终端的精确坐标发送给待定位终端进行更新。
另外,在本实施例中MR的发射功率可以是可变的即MR有多个发射功率,在这种情况下,为MR建立多个参数化传播模型,即每个发射功率对应一个参数化传播模型。在这种情况下,MR改变发射功率时,将自身的发射功率发送给定位服务器,定位服务器接收并存储该发射功率,当待定位终端发送粗略定位信息时,定位服务器根据MR的网络标识或编号以及存储的发射功率,确定参数化传播模型,再利用确定的参数化传播模型和发送的粗略位置信息对待定位终端进行精确定位。其中,精确定位的方法可以参见本实施例的相应部分,在此不再赘述。
本发明实施例通过获取待定位终端的信息,确定待定位终端所在每个参数模型的环带区域内,根据获取的信息和环带区域的信息对待定位终端进行精确定位,从而使得到的待定位终端的精确位置信息更加精确。同时,并同时考虑终端的朝向问题,对环境适应性强。
实施例3
本发明实施例提供了一种定位终端的方法,具体包括:
301:系统初始化,为每个MR建立参数化传播模型。
当组建网络时,在MR的目标区域内分配测试点,并人工采集每个测试点的信息。该采集的信息包括每个测试点的RSSI和每个测试点坐标;分配测试点的原则是尽量保证测试点在MR不同距离和不同角度相对均匀,即在以MR为圆心的每个同心圆环上均匀的分布一些测试点,如图3所示为MR的目标区域内所有测试点分布示意图。
获得每个测试点的RSSI和坐标之后,由MR建立自己的参数化传播模型或由定位服务器利用不规则测试点尽量重现每个MR的目标区域的参数化传播模型,具体实施如下:
(1)选取无线传播模型,无线传播模型是RSSI、信号衰减指数以及距离之间的函数关系,因此,利用无线传播模型,根据获得的每个测试点的RSSI以及测试点到MR的距离可以确定出每个测试点的信号衰减指数。
(2)以MR为原点将MR的目标区域划分成m个角度为360/m度的扇形区域;
其中,m为不为零的自然数。
(3)根据墙体信息在扇形区域中选择测试点,令在同一个扇形区域内任意相邻的两个测试点之间最多只有一层墙体或地板;
(4)根据每个扇形区域中选择的测试点的分布情况将该扇形区域分割成环带区域;
(5)保存该参数化传播模型,即保存MR的网络标识或编号,每个测试点的RSSI,信号衰减指数和坐标,环境信息,每个扇形区域的规划信息和每个环带区域的规划信息。其中,环境信息记录某个环带区域内的墙体或地板,扇形区域的规划信息包括扇形区域的标识,环带区域的规划信息包括环带区域的标识。
下面以图4为例对确定每个测试点的信号衰减指数进行详细说明:
图5中,以MR为原点将MR的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m的取值可以是8,接下来以扇形区域AOB为例进行说明,在扇形区域AOB内有测试点Ti,i=1、2、3、4四个测试点;根据上述四个测试点到MR的距离,沿径向将该扇形区域划分成四个环带区域;
计算扇形区域AOB包括的每个测试点的信号衰减指数n和相邻测试点的信号衰减指数e:
例如,设MR发射功率P0,第i个测试点接收MR信号强度为RSSIi,假设测试点之间有墙体或地板的阻隔,墙体或地板的信息为已知,本例中采用如下信号传播公式:
RSSI i = P 0 - H ( d 0 ) - 10 n i lg ( d i / d 0 ) - Σ k = 1 K N w k - L w k - Σ l = 1 L N f 1 L f 1 - - - ( 8 )
其中,RSSIi为第i个测试点的RSSI,d0为参考距离,一般情况下d0取值为1米,H(d0)为在参考距离下的路径损耗,di表示第i个测试点到MR的距离,
Figure GSB00000840432700131
Figure GSB00000840432700132
分别表示收发之间经过的不同种类的墙体或地板的数量,
Figure GSB00000840432700133
Figure GSB00000840432700134
分别表示不同种类的墙体和地板对应的损耗因子。参考值见表1。
表1
Figure GSB00000840432700135
最后保存参数化传播模型,即MR的网络标识或编号、每个测试点的坐标、RSSIi和信号衰减指数ni,环境信息,每个扇形区域和每个环带区域的规划信息。
302:待定位终端进入网络,获得自己的粗位置信息,以及各MR到自身的RSSI,再将粗位置信息,所有RSSI和选取的MR的网络标识或编号发送给定位服务器。其中,待定位终端的粗位置信息、各个MR的网络标识或编号、各MR到待定位终端的RSSI可以称为粗略定位信息,但并不限于以上名称,在本实施例中,粗略定位信息可以称为预定位信息,。
其中,粗位置信息是待定位终端在统一的坐标系中的坐标,可以采用现有的三边测量法或现有技术中的其他方法测量得到,选取的MR可能为三个或三个以上,另外,此步骤与实施例2雷同,在此不再赘述。
303:定位服务器根据待定位终端发送的信息,获取待定位终端在参数化传播模型中所处的环带区域。
具体地,根据发送的各MR的网络标识或编号获取每个MR的参数化传播模型,根据每个MR的网络标识或编号从网络中获取MR的坐标,对待定位终端的坐标与MR的坐标作差得到向量,计算出向量的角度,根据计算出的角度判断待定位终端所在的扇形区域,根据待定位终端的坐标和MR的坐标计算出待定位终端与MR的距离,根据计算出的距离判断出待定位终端在扇形区域的环带区域。
其中,由于待定位终端的坐标是粗位置信息,所以计算出的距离不准确,但可以确定待定位终端所在的区域范围。
304:定位服务器根据待定位终端发送的信息和环带区域的信息对终端进行精确定位。具体地,可以分为如下步骤:
(1)计算待定位终端到每个MR的距离。
在确定的扇形区域内获取MR与待定位终端之间的墙体个数
Figure GSB00000840432700141
和/或地板个数
Figure GSB00000840432700142
以及每个墙体对应的损耗因子
Figure GSB00000840432700143
和/或地板损耗因子
Figure GSB00000840432700144
此时,根据确定的环带区域内有无墙体或地板两种情况进行计算距离:
1)当确定的环带区域内无墙体或地板。
把待定位终端的RSSI和环带区域内相邻的两测试点的RSSI进行比较,选择与待定位终端的RSSI的差别较小的测试点,以选择的测试点的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数n,然后根据所得信号衰减指数n、发送的待定位终端的RSSI以及墙体信息,按公式(9)计算出待定位终端到MR的距离d。
d = d 0 · 10 P 0 - H ( d 0 ) - Σ k = 1 K N w k L w k - Σ l = 1 L N f l L f l - RSSI i 10 · n i - - - ( 9 )
按同样的方法计算出待定位终端分别到其他每个MR的距离。
例如,如图11所示为一个MR的参数化传播模型,图11中有三个测试点,分别为测试点T1、测试点T2和测试点T3,根据待定位终端P的坐标确定待定位终端P所在的环带区域,该环带区域根据测试点T2和T3分割得到,将待定位终端P的RSSI分别与测试点T2的RSSI和测试点T3的RSSI进行比较,选择与待定位终端P的RSSI差别较小的测试点T2,以测试点T2的信号衰减指数作为待定位终端P的信号衰减指数n,然后根据所得信号衰减指数n、待定位终端P的RSSI以及墙体信息,按公式(9)计算出待定位终端到MR的距离d。
2)当确定的环带区域内有墙体或地板。
由于测试点的选取使得每个扇区内相邻的两个测试点间最多只有一层墙体或地板,先根据待定位终端的粗位置信息即坐标确定待定位终端处于墙体或地板的哪一侧。当待定位终端处于墙体或地板靠近MR的那侧,则选择靠近MR那侧的测试点,以选择的测试点处的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数n。当待定位终端处于墙体或地板远离MR的那侧,则选择远离MR那侧的测试点,以选择的测试点处的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数n。根据所得的信号衰减指数n、待定位终端的RSSI以及墙体或地板信息按公式(9)计算出待定位终端到MR的距离d。按同样的方法计算出待定位终端分别到其他每个MR的距离。
例如,如图12所示为一个MR的参数化传播模型,图12中有三个测试点,分别为测试点T1、测试点T2和测试点T3,根据待定位终端P1和P2的坐标确定待定位终端P1和P2所在的环带区域,该环带区域根据测试点T2和T3分割得到,其中,待定位终端P1处于墙体靠近MR的那侧,待定位终端P2处于墙体远离MR的那侧。
对于待定位终端P1以测试点T2处的信号衰减指数作为自身的信号衰减指数n,根据信号衰减指数n,自身的RSSI以及墙体信息按公式(9)计算出待定位终端P1到MR的距离。
对于待定位终端P2以测试点T3处的信号衰减指数作为自身的信号衰减指数n,根据信号衰减指数n,自身的RSSI以及墙体信息按公式(9)计算出待定位终端P2到MR的距离。
在本实施例中根据待定位终端的坐标确定待定位终端所在的扇形区域,再进一步地确定所在扇形区域的环带区域,如此逐步缩小范围,根据环带区域的信息计算出的待定位终端到MR的距离更加准确,使得在后续步骤中对待定终端进行定位时,得到的精确位置信息更加准确。
(2)以待定位终端到每个MR的距离为半径,以相应的每个MR为圆心画弧,在本实施例中,选择MR的个数可以有三个。
(3)根据得到的三个圆弧对终端进行精确定位,得到待定位终端的精确坐标。
此步骤可以参照实施例2相应部分,在此不再赘述。
305:定位服务器把计算出的待定位终端的精确位置信息,通过与该待定位终端关联的MR下发给该待定位终端。
306:待定位终端接收定位服务器发送的精确位置信息,更新自己的位置信息。
另外,在本实施例中MR的发射功率可以是可变的即MR有多个发射功率,在这种情况下,为MR建立多个参数化传播模型,即每个发射功率对应一个参数化传播模型。在这种情况下,MR改变发射功率时,将自身的发射功率发送给定位服务器,定位服务器接收并存储该发射功率,当待定位终端发送粗略定位信息时,定位服务器根据MR的网络标识或编号以及存储的发射功率,确定参数化传播模型,再利用确定的参数化传播模型和发送的粗略位置信息对待定位终端进行精确定位。其中,精确定位的方法可以参见本实施例的相应部分,在此不再赘述。
另外,在本实施例中,待定位终端进入网络,获得自己的坐标,以及各MR到自身的RSSI,再将获得的坐标,所有RSSI和选取的MR的网络标识或编号发送给第一个选取的MR,该第一个MR计算出待定位终端到其自身的距离,计算方法可以参照本实施例的计算方法,不再赘述。然后第一个MR以自身为圆心,以计算出的距离为半径画圆弧,再将待定位终端发送的信息和画出的圆弧信息发送给第二个选取的MR,该第二个MR以相同的方法画圆弧,再将待定位终端发送的信息和两个圆弧信息发送给第三个选取的MR,第三个MR以同样的方法画圆弧。此时,第三个MR有三个圆弧,将这个三个圆弧扩展成三个圆,根据三个圆的位置关系确定出待定位终端的精确坐标,确定的方法可以参见本实施例的相应部分,在此不再赘述。MR将待定位终端的精确坐标发送给待定位终端进行更新。
本发明实施例通过获取待定位终端的信息,确定待定位终端所在每个参数模型的环带区域内,根据获取的信息和环带区域的信息对待定位终端进行精确定位,从而使得到的待定位终端的精确位置信息更加精确,并同时考虑实际应用中障碍物的情形以及终端的朝向问题,对环境适应性强。
实施例4
如图13所示,本发明实施例提供了一种更新位置信息的方法,包括:
401:将粗略定位信息发送给定位装置;
402:接收定位装置根据粗略定位信息发送的位置信息;
403:更新位置信息。
其中,粗略定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识和待定位终端的接收信号强度指示。
其中,粗略定位信息可以称为预定位信息。
其中,该方法的详细过程可以参见实施例2和3的相应部分,在此不再赘述
本发明实施例通过从定位装置获取的精确的位置信息,并利用获取的位置信息更新自己的位置信息,从而使得终端得到位置信息更加准确。
实施例5
如图14所求,基于实施例1、2和3相同的发明构思,本发明实施例提供了一种定位终端的装置,包括:
第一获取模块501,用于获取待定位终端提供的预定位信息;
第二获取模块502,用于根据预定位信息获取待定位终端所处的环带区域;
第三获取模块503,用于根据预定位信息和环带区域信息获取待定终端到锚点的距离;
其中,环带区域的信息包括测试点的信息或环带区域的信息。
定位模块504,用于根据距离对待定位终端进行定位。
其中,第一获取模块501包括:
接收单元,用于接收待定位终端主动发送的预定位信息,其中,预定位信息包括待定位终端的坐标、锚点的标识以及与锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI;或
第一获取单元,用于接收待定位终端发送的定位请求消息,根据定位请求消息获取待定位终端提供的预定位信息,其中,预定位信息包括待定位终端的坐标、锚点的标识以及与锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI。
第二获取模块502包括:
第二获取单元,用于根据锚点的标识获取锚点对应的参数化传播模型和锚点;
第一确定单元,用于根据待定位终端的坐标和锚点的坐标确定待定位终端在参数化传播模型中所处的环带区域,环带区域由相邻两个测试点分割得到;
可选地,第三获取模块503包括:
第二确定单元,用于选择一测试点的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数;
第三获取单元,用于根据待定位终端的信号衰减指数和待定位终端的RSSI,利用距离、RSSI和信号衰减指数之间的函数关系,获取待定位终端到锚点的距离;
可选地,第二确定单元,具体用于当环带区域不存在墙体或地板时,分别比较待定位终端的RSSI与相邻两个测试点的RSSI,根据与待定位终端的RSSI差别选择一测试点的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数;或当环带区域存在墙体或地板时,将与待定位终端同侧的测试点的信号衰减指数作为待定位终端的信号衰减指数;
可选地,第三获取模块503,用于根据预定位信息和环带区域的信息获取待定位终端到锚点的距离,其获取该距离的过程为:
获取环带区域的信号衰减指数ej;
获取离锚点较近的测试点的RSSIj和坐标;
利用如下公式获取待定位终端到获取的测试点的距离dj:
d j = d 0 · 10 RSSI J - H ( d 0 ) - RSSI i 10 · e j
其中,RSSIi为待定位终端的RSSI,RSSIj为获取的测试点的RSSI,d0为参考距离,H(d0)为在参考距离下的路径损耗,dj为待定位终端与获取的测试点之间的距离,ej为环带区域的信号衰减指数,其中,i、j的取值个数至少为3个,所述至少3个取值分别为1、2、3,且i=j;
根据获取的测试点的坐标获取获取的测试点到锚点的距离;
对获取的测试点到锚点的距离以及待定位终端到获取的测试点的距离取和得到待定位终端到锚点的距离;
定位模块504,还包括:
发送单元,用于将待定位终端进行定位后得到的位置信息发送给待定位终端进行更新。
进一步地,还包括:
第一建立模块,用于利用RSSI、信号衰减指数以及测试点到锚点的距离之间的函数关系,根据测试点的RSSI以及测试点到锚点的距离确定测试点的信号衰减指数;
以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域;
其中,m值为不为零的自然数,具体地根据实际的环境进行选取。
根据扇形区域中测试点的分布情况,将扇形区域分割成环带区域;
保存锚点的标识,测试点的RSSI、信号衰减指数,扇形区域的规划信息和环带区域的规划信息。
定位终端的装置可是有计算能力的网元,包括但不限于定位服务器或锚点。
在本发明实施例中,通过获取待定位终端的信息,确定待定位终端所在每个参数模型的环带区域内,根据获取的信息和环带区域的信息对待定位终端进行精确定位,从而使得到的待定位终端的精确位置信息更加精确,并同时考虑实际应用中障碍物的情形以及终端的朝向问题,对环境适应性强。
实施例6
如图15所示,本发明实施例提供了一种终端,包括:
发送模块601,用于将预定位信息发给定位装置;
接收模块602,用于接收定位装置根据预定位信息发送的位置信息;
更新模块603,用于更新位置信息;
发送模块601包括:
第一发送单元,用于将预定位信息主动发送给定位装置;或
第二发送单元,用于根据定位装置的精确定位需求消息将预定位信息发送给你定位装置。
其中,预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点标识和待定位终端的接收信号强度指示RSSI。
其中,关于发送模块、接收模块和更新模块的功能的详细描述过程可以参见实施例2、3、4的相应部分,在此不再赘述。
在本发明实施例中,接收从定位装置发送的精确的位置信息,利用获取的位置信息更新自己的位置信息,从而使得终端得到位置信息更加准确。
实施例7
如图16所示,本发明实施例提供了一种定位终端的系统,包括:
定位装置701,用于获取待定位终端提供的预定位信息;根据预定位信息获取待定位终端所处的环带区域;根据预定位信息和环带区域的信息获取待定位终端到锚点的距离;根据距离对待定位终端进行定位;
终端702,用于将预定位信息发送给定位装置,接收定位装置根据预定位信息发送的位置信息,更新位置信息。
其中,预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识以及与锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI。
进一步地,还包括:
第一建立参数化传播模型的装置,用于利用RSSI、信号衰减指数以及测试点到锚点的距离之间的函数关系,根据测试点的RSSI以及测试点到锚点的距离确定测试点的信号衰减指数;以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,根据扇形区域中测试点的分布情况,将扇形区域分割成环带区域;保存锚点的标识,测试点的RSSI、信号衰减指数,扇形区域规划信息和环带区域的规划信息;或
第二建立参数化传播模型的装置,用于利用RSSI、信号衰减指数以及测试点到锚点的距离之间的函数关系,根据测试点的RSSI以及测试点到锚点的距离确定测试点的信号衰减指数;以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域;根据墙体信息在扇形区域中选择测试点;根据扇形区域中选择的测试点的分布情况,将扇形区域分割成环带区域;保存锚点的标识,测试点的RSSI、信号衰减指数,墙体或地板信息,扇形区域的规划信息和环带区域的规划信息。
其中,m为不为零的自然数。
其中,定位装置包括但不限于定位服务器或锚点。
关于定位装置和终端的详细描述可以参见方法实施例的相应部分,在此不再赘述。
在本发明实施例中,通过获取待定位终端的信息,确定待定位终端所在每个参数模型的环带区域内,根据获取的信息和环带区域的信息对待定位终端进行精确定位,从而使得到的待定位终端的精确位置信息更加精确。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例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,所述程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述存储介质为计算机的软盘、硬盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (22)

1.一种定位终端的方法,其特征在于,包括:
获取待定位终端提供的预定位信息,所述预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识以及与所述锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI;
根据所述预定位信息获取所述待定位终端所处的环带区域,所述环带区域按照以下方式划分:以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m为不为零的自然数,根据每个扇形区域中测试点的分布情况,将每个扇形区域分割成若干个环带区域,所述锚点是用于定位待定位终端的设备;
根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离;
根据所述距离对所述待定位终端进行定位,所述根据所述距离对所述待定位终端进行定位包括:以待定位终端到每个锚点的距离为半径,以相应的每个锚点为圆心画弧,根据得到的若干圆弧扩展出的若干圆之间的相互位置对终端进行精确定位,得到待定位终端的精确坐标。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取待定位终端提供的预定位信息,包括:
接收所述待定位终端主动发送的预定位信息;或
接收所述待定位终端发送的定位请求消息,根据所述定位请求消息获取所述待定位终端提供的预定位信息。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据所述预定位信息获取所述待定位终端所处的环带区域,包括:
根据所述锚点的标识获取确定所述锚点对应的参数化传播模型和锚点坐标;
根据所述待定位终端的坐标和所述锚点的坐标确定所述待定位终端在所述参数化传播模型中所处的环带区域,所述环带区域由相邻两个测试点分割得到。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离,包括:
选择一测试点的信号衰减指数作为所述待定位终端的信号衰减指数;
根据所述待定位终端的信号衰减指数和所述RSSI,利用距离、所述RSSI和信号衰减指数之间的函数关系,获取所述待定位终端到所述锚点的距离。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离,包括:
获取所述环带区域的信号衰减指数ej
获取离所述锚点较近的测试点的RSSIj和坐标;
利用如下公式获取所述待定位终端到所述获取的测试点的距离dj
d j = d 0 · 10 RSSI j - H ( d 0 ) - RSSI i 10 · e j
其中,RSSIi为所述待定位终端与所述锚点对应的RSSI,RSSIj为所述获取的测试点与所述锚点对应的RSSI,d0为参考距离,H(d0)为在参考距离下的路径损耗,dj为所述待定位终端与所述较近的测试点之间的距离,ej为所述环带区域的信号衰减指数,其中,i、j的取值个数至少为3个,所述至少3个取值分别为1、2、3,且i=j;
根据所述获取的测试点的坐标获取所述获取的测试点到所述锚点的距离;
对所述获取的测试点到所述锚点的距离以及所述待定位终端到所述获取的测试点的距离取和得到所述待定位终端到所述锚点的距离。
6.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述选择一测试点的信号衰减指数作为所述待定位终端的信号衰减指数,包括:
当所述环带区域不存在墙体或地板时,分别比较所述待定位终端的RSSI与所述相邻两个测试点的RSSI,根据与所述待定位终端的RSSI差别选取一测试点的信号衰减指数作为所述待定位终端的信号衰减指数;或当所述环带区域存在墙体或地板时,将与所述待定位终端同侧的测试点的信号衰减指数作为所述待定位终端的信号衰减指数。
7.如权利要求1-6任意一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述距离对所述待定位终端进行定位,还包括:
将所述待定位终端进行定位后得到的位置信息向所述待定位终端发送。
8.如权利要求3-6任意一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:建立参数化传播模型的步骤,包括:
利用RSSI、信号衰减指数以及测试点到锚点的距离之间的函数关系,根据测试点的RSSI以及所述测试点到所述锚点的距离确定所述测试点的信号衰减指数;
以所述锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m为不为零的自然数;
根据所述扇形区域中测试点的分布情况,将所述扇形区域分割成环带区域;
保存所述锚点的标识,所述测试点的RSSI、信号衰减指数,扇形区域的规划信息和环带区域的规划信息。
9.一种更新位置信息的方法,其特征在于,包括:
将预定位信息发送给定位装置;
接收所述定位装置根据所述预定位信息发送的位置信息;
更新所述位置信息;
其中,所述预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识以及与所述锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI;
所述锚点是用于定位待定位终端的设备。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述将预定位信息发送给定位装置,包括:
将所述预定位信息主动发送给所述定位装置;或
根据所述定位装置的精确定位需求消息,将所述预定位信息发送给所述定位装置。
11.一种定位终端的装置,其特征在于,包括:
第一获取模块,用于获取待定位终端提供的预定位信息,所述预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识以及与所述锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI;
第二获取模块,用于根据所述预定位信息获取所述待定位终端所处的环带区域,所述环带区域按照以下方式划分:以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m为不为零的自然数,根据每个扇形区域中测试点的分布情况,将每个扇形区域分割成若干个环带区域,所述锚点是用于定位待定位终端的设备;
第三获取模块,用于根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离;
定位模块,用于根据所述距离对所述待定位终端进行定位,所述根据所述距离对所述待定位终端进行定位包括:以待定位终端到每个锚点的距离为半径,以相应的每个锚点为圆心画弧,根据得到的若干圆弧扩展出的若干圆之间的相互位置对终端进行精确定位,得到待定位终端的精确坐标。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第一获取模块包括:
接收单元,用于接收所述待定位终端主动发送的预定位信息;或
第一获取单元,用于接收所述待定位终端发送的定位请求消息,根据所述定位请求消息获取所述待定位终端提供的预定位信息。
13.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述第二获取模块包括:
第二获取单元,用于根据所述锚点的标识获取确定所述锚点对应的参数化传播模型和锚点坐标;
第一确定单元,用于根据所述待定位终端的坐标和所述锚点坐标确定所述待定位终端在所述参数化传播模型中所处的环带区域,所述环带区域由相邻两个测试点分割得到。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第三获取模块包括:
第二确定单元,用于选择一测试点的信号衰减指数作为所述待定位终端的信号衰减指数;
第三获取单元,用于根据所述待定位终端的信号衰减指数和RSSI,利用距离、所述RSSI和信号衰减指数之间的函数关系,获取所述待定位终端到所述锚点的距离。
15.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述第三获取模块,用于根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述待定位终端到锚点的距离,其获取该距离的过程为:
获取所述环带区域的信号衰减指数ej
获取离所述锚点较近的测试点的RSSIj和坐标;
利用如下公式获取所述待定位终端到所述获取的测试点的距离dj
d j = d 0 · 10 RSSI j - H ( d 0 ) - RSSI i 10 · e j
其中,RSSIi为所述待定位终端与所述锚点对应的RSSI,RSSIj为所述获取的测试点与所述锚点对应的RSSI,d0为参考距离,H(d0)为在参考距离下的路径损耗,dj为所述待定位终端与所述较近的测试点之间的距离,ej为所述环带区域的信号衰减指数,其中,i、j的取值个数至少为3个,所述至少3个取值分别为1、2、3,且i=j;
根据所述获取的测试点的坐标获取所述获取的测试点到所述锚点的距离;
对所述获取的测试点到所述锚点的距离以及所述待定位终端到所述获取的测试点的距离取和得到所述待定位终端到所述锚点的距离。
16.如权利要求14所述的装置,其特征在于,第二确定单元,具体用于当所述环带区域不存在墙体或地板时,分别比较所述待定位终端的RSSI与所述相邻两个测试点的RSSI,根据与所述待定位终端的RSSI差别选取一测试点的信号衰减指数作为所述待定位终端的信号衰减指数;或当所述环带区域存在墙体或地板时,将与所述待定位终端同侧的测试点的信号衰减指数作为所述待定位终端的信号衰减指数。
17.如权利要求11-16任意一项所述的装置,其特征在于,所述定位模块,还包括:
发送单元,用于将所述待定位终端进行定位后得到的位置信息向所述待定位终端发送。
18.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:第一建立模块,用于利用RSSI、信号衰减指数以及测试点到锚点的距离之间的函数关系,根据测试点的RSSI以及所述测试点到所述锚点的距离确定所述测试点的信号衰减指数;
以所述锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,其中,m为不为零的自然数;
根据所述扇形区域中测试点的分布情况,将所述扇形区域分割成环带区域;
保存所述锚点的标识,所述测试点的RSSI、信号衰减指数,扇形区域的规划信息和环带区域的规划信息。
19.一种终端,其特征在于,包括:
发送模块,用于将预定位信息发送给定位装置;
接收模块,用于接收所述定位装置根据所述预定位信息发送的位置信息;
更新模块,用于更新所述位置信息;
其中,所述预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识和待定位终端的接收信号强度指示RSSI;
所述锚点是用于定位待定位终端的设备。
20.如权利要求19所述的终端,其特征在于,所述发送模块包括:
第一发送单元,用于将所述预定位信息主动发送给所述定位装置;或
第二发送单元,用于根据所述定位装置的精确定位需求消息将所述预定位信息发送给所述定位装置。
21.一种定位终端的系统,其特征在于,包括:定位装置和终端;
所述定位装置,用于获取终端提供的预定位信息,所述预定位信息包括:待定位终端的坐标、锚点的标识以及与所述锚点的标识对应的接收信号强度指示RSSI;根据所述预定位信息获取所处的环带区域;根据所述预定位信息和所述环带区域的信息获取所述终端到锚点的距离;根据所述距离对所述终端进行定位,将终端的位置信息发送给所述终端;
其中,所述锚点是用于定位待定位终端的设备;所述环带区域按照以下方式划分:以锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域;其中,m为不为零的自然数;根据每个扇形区域中测试点的分布情况,将每个扇形区域分割成若干个环带区域;所述根据所述距离对所述待定位终端进行定位包括:以待定位终端到每个锚点的距离为半径,以相应的每个锚点为圆心画弧,根据得到的若干圆弧扩展出的若干圆之间的相互位置对终端进行精确定位,得到待定位终端的精确坐标;
所述终端,用于将所述预定位信息发送给定位装置,接收所述定位装置根据所述预定位信息发送的位置信息,更新所述位置信息。
22.如权利要求21所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:
第一建立参数化传播模型的装置,用于利用RSSI、信号衰减指数以及测试点到锚点的距离之间的函数关系,根据测试点的RSSI以及所述测试点到所述锚点的距离确定所述测试点的信号衰减指数;以所述锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域,根据所述扇形区域中测试点的分布情况,将所述扇形区域分割成环带区域;保存所述锚点的标识,所述测试点的RSSI、信号衰减指数,扇形区域和环带区域的规划信息;或
第二建立参数化传播模型的装置,用于利用RSSI、信号衰减指数以及测试点到锚点的距离之间的函数关系,根据测试点的RSSI以及所述测试点到所述锚点的距离确定所述测试点的信号衰减指数;以所述锚点为原点将锚点的目标区域划分成m个角度为360/m的扇形区域;根据墙体信息在所述扇形区域中选择测试点;根据所述扇形区域中所述选择的测试点的分布情况,将所述扇形区域分割成环带区域;保存所述锚点的标识,所述测试点的RSSI、信号衰减指数,墙体或地板信息,扇形区域的规划信息,环带区域的规划信息;
其中,m为不为零的自然数。
CN 200910082341 2009-04-14 2009-04-14 定位终端的方法、装置和系统 Expired - Fee Related CN101868023B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910082341 CN101868023B (zh) 2009-04-14 2009-04-14 定位终端的方法、装置和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 200910082341 CN101868023B (zh) 2009-04-14 2009-04-14 定位终端的方法、装置和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101868023A CN101868023A (zh) 2010-10-20
CN101868023B true CN101868023B (zh) 2013-08-07

Family

ID=42959524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 200910082341 Expired - Fee Related CN101868023B (zh) 2009-04-14 2009-04-14 定位终端的方法、装置和系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101868023B (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI442078B (zh) * 2011-02-25 2014-06-21 Inst Information Industry 定位裝置、定位方法及其電腦程式產品
US9081080B2 (en) * 2011-03-04 2015-07-14 Qualcomm Incorporated RSSI-based indoor positioning in the presence of dynamic transmission power control access points
CN102833848B (zh) * 2011-06-17 2015-06-03 华为技术有限公司 一种移动台定位方法、装置和系统
CN102244897B (zh) * 2011-08-29 2015-04-08 南车南京浦镇车辆有限公司 基于rssi的地铁列车定位方法
CN102802119B (zh) * 2012-07-24 2015-05-06 北京新潮讯捷信息技术有限公司 一种定位方法、装置及系统
CN102905365B (zh) * 2012-09-19 2015-03-25 南京邮电大学 一种无线传感器网络节点定位方法
CN103079271B (zh) * 2013-02-06 2015-07-01 乐鑫信息科技(上海)有限公司 一种基于无线局域网的定位方法
MX2016004704A (es) * 2013-10-17 2016-12-09 Intel Corp Metodo y aparato para determinar huellas digitales del tiempo de vuelo y la geolocalizacion.
CN105759240A (zh) * 2014-12-19 2016-07-13 中国移动通信集团吉林有限公司 一种定位参考信息更新方法及装置
KR101679203B1 (ko) * 2015-02-05 2016-12-07 (주)위니텍 무선신호 발신장치를 이용한 실내 위치측정 시스템 및 그 방법
CN105101089B (zh) * 2015-07-31 2020-01-10 腾讯科技(深圳)有限公司 一种实现定位的方法、相关装置及系统
CN108957393A (zh) * 2017-05-25 2018-12-07 中国辐射防护研究院 用于室内无线定位个人辐射剂量仪的数据传输与控制方法
CN107302376B (zh) * 2017-06-16 2020-11-27 湖南城市学院 一种智能建筑特征元素数据库控制系统
CN108400825B (zh) * 2018-03-05 2021-07-20 广东曼克维通信科技有限公司 信号采样方法、装置、计算机设备及存储介质
CN109379698B (zh) * 2018-11-06 2020-08-04 深圳天源迪科信息技术股份有限公司 基于信道模型特征提取的小区测量报告定位方法及系统
CN109298396A (zh) * 2018-11-12 2019-02-01 广州杰赛科技股份有限公司 一种无人机定位方法、装置及计算机可读存储介质
CN109889979B (zh) * 2019-02-25 2021-05-07 众安信息技术服务有限公司 基于无线信号的定位方法和装置
CN111812692A (zh) * 2020-06-11 2020-10-23 北京凌阳伟业科技有限公司 一种路灯的定位方法、介质及路灯
CN117136599A (zh) * 2021-07-12 2023-11-28 Oppo广东移动通信有限公司 定位方法、装置、设备及介质
CN114114143B (zh) * 2021-11-29 2024-08-20 西安电子科技大学 基于三角定位算法的球体运动轨迹实时监测系统及方法
CN114295134B (zh) * 2021-12-14 2023-10-27 珠海一微半导体股份有限公司 一种机器人重定位方法、芯片及机器人
CN114696961B (zh) * 2022-05-23 2022-11-15 荣耀终端有限公司 一种多媒体数据传输方法和设备
CN117970400A (zh) * 2024-03-29 2024-05-03 中国热带农业科学院农业机械研究所 基于北斗的海洋牧场异物收集装备定位方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1202053A (zh) * 1997-04-25 1998-12-16 洛克希德马丁公司 利用gps卫星系统快速而精确的蜂窝式电话机地理定位

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1202053A (zh) * 1997-04-25 1998-12-16 洛克希德马丁公司 利用gps卫星系统快速而精确的蜂窝式电话机地理定位

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G. V. Zàruba et al.Indoor location tracking using RSSI readings from a single Wi-Fi access point.《Wireless Networks》.2006, *
张明华等.无线局域网中基于信号强度的室内定位.《计算机科学》.2007,第34卷(第6期), *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101868023A (zh) 2010-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101868023B (zh) 定位终端的方法、装置和系统
KR100932271B1 (ko) 실내 무선 측위를 위한 핑거프린트 데이터베이스 자동 생성방법
CN103200678B (zh) 基于位置指纹识别算法的安卓设备WiFi室内定位方法
CN101715639B (zh) 利用信标来测量射频识别读取器的位置的方法
EP2805176B1 (en) Improved positioning system
CN102803985B (zh) 定位电磁信号源
US9609617B2 (en) Locating electromagnetic signal sources
CN101646201B (zh) 一种确定终端位置的方法、装置及系统
EP2519832B1 (en) Method and apparatus for visually indicating location probability
CN101923118B (zh) 建筑物影响估计装置及建筑物影响估计方法
US20020167444A1 (en) Apparatus and method for estimating position of mobile communication terminal
KR101600190B1 (ko) 환경 변수를 고려한 실내 측위 장치 및 그 방법
CN102791025A (zh) 基于WiFi的分层定位系统及实现方法
KR101709411B1 (ko) 가중치 삼변측량법에 기반한 위치 측정 방법과 이를 이용한 실내 측위 방법
KR20170091811A (ko) 블루투스 비콘의 rssi와 보행자 패턴의 가중치를 이용한 실내 위치 측위 방법
TW201329486A (zh) 定位方法
CN102291817A (zh) 移动通信网络中的基于位置测量样本的群定位方法
CN103916955A (zh) 用于无线定位的装置及方法
KR20090027230A (ko) 비콘을 이용한 전파식별 리더의 위치 측정 방법 및 그를 위한 전파식별 시스템
CN108450060A (zh) 基于wi-fi接入点的定位方法、设备
KR20140102450A (ko) 기지국 위치추정 시스템 및 이의 기지국 위치추정 방법
CN100415044C (zh) 一种在多扇区小区中实现无线终端定位的方法
KR101901407B1 (ko) 측위 장치 및 방법
TW201140123A (en) Locating electromagnetic signal sources
Grgić et al. An example of indoor positioning possibility using wifi network and mobile phone

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130807

Termination date: 20160414

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee