CN103048640A - Lbs服务中一种室外辅助室内定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出LBS服务中一种室外辅助室内定位方法。该方法利用室外手持智能手机用户的GPS信息，室外的用户一般都能得到较高的精度的位置信息。该方法还利用一个智能手机的功能：现在的智能手机一般都能作为热点，当开启热点功能后，其他手机可以检测到该热点，并连接到该热点。这个功能除了提供通信之外，还可根据热点的强度信息，计算出两个用户之间的距离信息。最后，通过室内室外用户的交互，室内用户根据多个点的数据信息计算出用户当前的坐标信息。该方法提供一种室内定位方法的新思路，充分的利用当前智能手机的普及。该方法可作为一种辅助的室内定位技术。

Description

LBS服务中一种室外辅助室内定位方法

技术领域

本发明属于移动互联网应用技术领域，特别是一种在基于位置的服务（LBS）中，确定用户室内位置的方法。

背景技术

随着计算机技术、通信技术等高科技产业的突飞猛进，社会生产力得到了高速发展，社会生产效率得到了显著提高。近年来，互联网与移动通信技术相结合为移动用户提供了不少增值服务，基于位置的服务（Location-Based Service，LBS）越来越受到人们的青睐。LBS是一种根据用户位置为其提供服务的移动信息应用服务。它广泛支持需要地理空间信息的应用，支持信息查询、急救服务、道路导航、资产管理、人员跟踪、定位广告等，为人们的生产和生活带来了很大的便捷。

从上面的介绍可以看出，LBS基于位置服务的核心技术是定位技术，目前，室外定位技术有比较成熟的GPS定位和移动通信系统的定位等，并具有较高的精度。对于室内定位技术，虽然也有很多热门的技术，但各有优缺点。例如，基于WiFi的定位方法，它覆盖广泛，适合大规模定位应用，并有较高的定位精度，但是这种方法一般前期需要采集大量的无线信号数据，不仅耗费大量人力物力，而且系统可移植性也比较差，而另外的一种基于短距离无线通信的定位方法，虽然可以达到很高的精度，但是一般都需要额外的设备，成本很高。针对以上这些问题，再根据目前移动终端的普及，尤其是智能手机越来越受到人们的青睐，它们可以提供以往普通移动终端所不能及的功能，以Android智能手机为代表，它具有以下特点：

（1）丰富、便捷的开发工具。Android智能手机使用Java语言开发应用程序，开发工具完备，开发资源丰富，开发者容易上手。

（2）开发的平台。Android平台的开放性使其兼容硬件平台，从而提供了丰富的硬件选择，可以无缝结合多种应用。

（3）具有强大的无线网络接入能力。包括覆盖能力强的GSM网络下的GPRS、3G网络和提供足够带宽、网速的WiFi。

以Android为代表的智能手机终端平台正在以其随时在线、功能强大的特性，不断拓展和加深移动互联网的应用领域。本发明利用多个手持智能手机的用户相互协助的方式提供一种基于室外辅助的室内定位方法。

发明内容

本发明的目的在于针对现有室内定位方法的不足，提供一种新颖的基于点对点协助的室内定位方法。

本发明方法包括以下步骤：

步骤（1）开启热点：位于室内的用户开启智能手机的热点功能。所述热点为开放式热点。

步骤（2）连接热点：室外用户打开手机WiFi功能，并连接到室内手机的热点。

步骤（3）数据发送：室外用户根据当前的热点的强度信息转换成距离信息，然后将距离信息、GPS信息（包括经纬度信息，时间戳信息）、标识信息（用来标识该室外用户的数据）通过WiFi连接发送给室内的用户。

步骤（4）数据接收：在设定时间范围内（通过比较收到数据的时间戳信息），室内用户至少需要收到三个不同的数据信息，然后进入步骤（5）。

步骤（5）分析（4）中的数据信息，得到所需的经纬度信息，距离信息，再结合三边测量定位技术（trilateration）可以推算出室内用户的多个可能位置信息。

步骤（6）根据（5）中得到的多个可能位置中，任取其中一个或者取这些位置的中心或形心位置。

本发明的有益效果：

本发明提出的室内定位方法着重解决当前室内定位方法的一些缺点，例如前期需要耗费大量人力物力调研，系统的移植性差，成本高等。并利用了当前智能手机普及的特点，几乎人人都拥有一部智能手机。该方法为室内定位方法提供了一种新的思路。这是一种基于点对点架构的定位方式，通过用户之间的交互，充分的利用智能手机的硬件和软件资源。

附图说明

图 1室外辅助的室内定位方法的系统示意图；

图 2三边测量定位方法的示意图。

具体实施方式

本发明提出一种基于室外辅助的室内定位方法，如图 1所示。该方法利用室外手持智能手机用户的GPS信息，室外的用户一般都能得到较高的精度的位置信息.该方法还利用一个智能手机的功能：现在的智能手机一般都能作为热点，当开启热点功能后，其他手机可以检测到该热点，并连接到该热点。这个功能除了提供通信之外，还可根据热点的强度信息，计算出两个用户之间的距离信息。最后，通过室内室外用户的交互，室内用户根据多个点的数据信息计算出用户当前的坐标信息。该方法提供一种室内定位方法的新思路，充分的利用当前智能手机的普及。该方法可作为一种辅助的室内定位技术。

本发明方法具体包括以下步骤：

步骤（1）开启热点：位于室内的用户开启智能手机的热点功能。本发明暂时不考虑安全性问题，采用开放式的AP热点，其他用户可直接连接。

步骤（2）连接热点：室外用户打开手机WiFi功能，并连接到室内手机的热点，这里可以是单个室外用户连接，也可以是多个室外用户，可采用不同的策略，这里假设是多个用户连接。

步骤（3）数据发送：室外用户根据当前的热点的强度信息转换成距离信息，然后将距离信息、GPS信息（包括经纬度信息，时间戳信息）、标识信息（用来标识该室外用户的数据）同拖WiFi连接发送给室内的用户。

步骤（4）数据接收：在一定时间范围内（通过比较收到数据的时间戳信息），室内用户至少需要收到三个不同的数据信息，然后进入步骤（5）。

步骤（5）分析（4）中的数据信息，得到所需的经纬度信息，距离信息，再结合三边测量定位方法（trilateration）可以推算室内用户的位置信息。具体就是：以室外的已知点作为圆心，室内的未知点与室外的已知点之间的距离为半径画圆，至少结合三个这样的数据，这些圆的交集就是室内的未知点的可能位置,，如图 2所示。下面是三边测量定位方法的公式：

                                                 

结合图2来说明上面三个公式中参数的含义： 

，

，

分别表示室外的已知点的坐标，

，

，

表示前面三个点到未知点

的距离。

步骤（6）由于误差，步骤（5）中不可能得到如图 2中所示的情况——三个圆交于一点，而是会得到一些可能的位置，这里可以任取其中一个或者取这些位置的中心或形心做为最后的位置。

Claims (1)

1. LBS服务中一种室外辅助室内定位方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤（1）开启热点：位于室内的用户开启智能手机的热点功能；所述热点为开放式热点；

步骤（2）连接热点：室外用户打开手机WiFi功能，并连接到室内手机的热点；

步骤（3）数据发送：室外用户根据当前的热点的强度信息转换成距离信息，然后将距离信息、GPS信息、标识信息通过WiFi连接发送给室内的用户，所述的GPS信息包括经纬度信息，时间戳信息；所述的标识信息用来标识该室外用户的数据；

步骤（4）数据接收：在设定时间范围内，室内用户至少需要收到三个不同的数据信息，然后进入步骤（5）；

步骤（5）分析步骤（4）中的数据信息，得到所需的经纬度信息、距离信息，再结合三边测量定位技术推算出室内用户的多个可能位置信息；

步骤（6）根据步骤（5）中得到的多个可能位置中，任取其中一个或者取这些位置的中心或形心位置。

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