CN103237292B - 一种基于定位器的定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于定位器的定位方法，定位器包括中央处理单元、无线电单元、GPS定位单元、惯性导航单元、移动通信单元以及存储单元；所述方法包括以下步骤：基于无线电检测信号来搜索对应的外部监控端；基于当前无线电信号强度和存储在存储单元的映射表来确定定位器与外部监控端之间的当前距离是否超出第一距离阈值；在超出第一距离阈值时启动惯性导航单元；通过检测定位器与外部监控端之间是否能够建立无线电连接，来确定当前距离是否超出第二距离阈值；在超出第二距离阈值时，启动所述移动通信单元和所述GPS定位单元。本发明通过低功耗的蓝牙、WIFI、陀螺仪、加速度计的组合应用，解决了持续使用移动网络和GPS定位带来的功耗问题。
Description
技术领域
本发明总体涉及定位追踪领域，更具体地，涉及一种对走失的儿童、老人或丢失的贵重物品进行定位追踪的方法以及对应的定位器。
背景技术
随着城市的不断扩大，以及当前社会一些不法分子的出现，如何防止老人和儿童走失或者被绑架、拐卖，一直是社会的难题。现有技术中，一般是采用一种所谓的儿童老人安全手机，利用GPS和移动网络来实现电子栅栏和定位跟踪，然而这需要用户记录各类短信指令，典型的如爱多贝的安全手机系列。用户要么需要上专门的网站去查询孩子的轨迹，要么需要发送短信到孩子手机，获取定位信息。
从当前定位追踪的现有技术来看，主要存在以下一些缺陷，首先，传统的定位方式，需要同时开起移动数据网络(诸如，2G/3G移动数据网络)和GPS定位系统，因此GPS定位系统和移动数据网络在不停的工作，大大增加了系统的耗电，在通常情况下，一个1000mAh的手机的持续导航时间不会超过2个小时，而这显然不能满足长时间使用的要求。由于跟踪可能需要持续较长时间，累积起来，设备很难保证在找到被监护人之前仍有足够的电力工作，从而在儿童或财产长时间走失或丢失时，无法实现长时间的定位追踪；同时，现有技术通常以手机为主，儿童的自持力一般都比较差，儿童手机无法避免接收到垃圾短信或陌生人骚扰电话，会干扰孩子学习，分散孩子的注意力，并可能造成安全隐患。而且手机过于显眼，一旦发生儿童丢失等事件，很容易被犯罪嫌疑人丢弃而失去作用，从而达不到持续定位追踪的目的；最后，由于GPS信号穿透力较弱，无法在室内使用，比如在人群密集的商场或儿童娱乐场所，无法通过GPS准确定位孩子的位置，而基站定位误差过大，而且没有高度信息，无法定位孩子的准确位置(如在几楼)。
发明内容
针对上述缺陷，本发明的一个目的是提供一种基于定位器的定位方法，所述定位器包括中央处理单元、无线电单元、GPS定位单元、惯性导航单元、移动通信单元以及存储单元；所述方法包括以下步骤：基于无线电检测信号，来搜索对应的外部监控端；基于当前无线电信号强度和存储在所述存储单元的映射表来确定定位器与外部监控端之间的当前距离是否超出第一距离阈值；在超出所述第一距离阈值时启动所述惯性导航单元；通过检测所述定位器与外部监控端之间是否能够建立无线电连接，来确定当前距离是否超出第二距离阈值；在超出所述第二距离阈值时，启动所述移动通信单元和所述GPS定位单元。
其中，所述方法还包括在所述定位器未搜索到外部监控端时，启动所述移动通信单元和所述GPS定位单元。
其中，在启动所述惯性导航单元之后，且在确定当前距离未超出所述第二距离阈值时，通过所述无线电单元将由所述惯性导航单元检测的所述定位器的位置信息发送到外部监控端。
其中，在所述启动所述GPS定位单元步骤中，所述定位器以第一预定时间间隔开启GPS定位单元；在启动所述移动通信单元之后，所述定位器以第二预定时间间隔通过所述移动通信单元向外部监控端发送当前的位置信息。
其中，根据外部监控端的指令，缩短所述第二预定时间间隔。
根据本发明的另一目是提供一种定位器，包括中央处理单元、无线电单元、GPS定位单元、惯性导航单元、移动通信单元以及存储单元；所述无线电单元、移动通信单元用于与外部监控端进行通信；所述GPS定位单元、惯性导航单元用于获取所述定位器的位置信息；所述存储单元用于存储无线电信号强度与距离之间的映射表和定位器的位置信息；所述中央处理单元包括第一距离阈值确定模块和第二距离阈值确定模块；所述第一距离阈值确定模块用于基于当前无线电信号强度和所述映射表来确定所述定位器与外部监控端是否超出第一距离阈值；所述第二距离阈值确定模块用于确定是否还能在所述定位器与所述外部监控端之间建立无线电连接。
其中，所述定位器还包括电子罗盘、变压电路、SIM卡插槽、音频控制芯片以及扬声器中的至少一个，并且所述定位器还包括供电单元和用于切断或接通内部整个电路系统的供电的遥控开关，所述遥控开关可接收来自外部的遥控指令，以切断或接通定位器内部整个电路系统的供电。
其中，在所述第一距离阈值确定模块确定在所述定位器与外部监控端之间的距离超出第一距离阈值后，启动惯性导航单元；在所述第二距离阈值确定模块确定无法建立连接，从而确定所述定位器与所述外部监控端之间的距离超过了第二距离阈值时，启动所述移动通信单元，并定时启动所述GPS定位单元。
根据本发明的另一方面，还提供了一种定位方法，其使用上述定位器进行定位，所述方法包括以下步骤：基于无线电检测信号，来搜索对应的外部监控端；基于当前无线电信号强度和存储在所述存储单元的映射表来确定所述定位器与外部监控端之间的当前距离是否超出第一距离阈值；在超出所述第一距离阈值时启动所述惯性导航单元；通过检测所述定位器与所述外部监控端之间是否能够建立无线电连接，来确定当前距离是否超出第二距离阈值；在所述定位器超出第二距离阈值或未搜索到外部监控端时，启动所述移动通信单元和所述GPS定位单元。
根据本发明的又一目的提供了一种定位追踪系统，用于对人或物进行定位追踪，所述定位追踪系统包括外部监控端和至少一个上述定位器。
通过上述解决方案，本发明具有以下有益效果：
1)通常情况下，低功耗蓝牙或WIFI模块典型耗电量在0.01-0.5ma，而移动数据网络通讯和GPS耗电一般在200ma以上。因此通过低功耗的蓝牙、WIFI、陀螺仪、加速度计的组合应用，解决了持续使用移动网络和GPS定位带来的功耗问题；
2)通过陀螺仪和加速度计结合，实现惯性导航定位，从而可以有效的解决室内定位跟踪问题；同时另一方面也可以大幅降低系统长时间使用的功耗水平；
3)通过使本发明的定位器微型化，便于本发明的定位器能够与儿童、老人的衣物、鞋帽等或贵重物品的包装等有效结合，从而有效防止了不法分子的发现。
附图说明
图1是本发明实施例的定位器的电路原理示意图；
图2是本发明实施例的基于定位器的定位处理方法的流程图；
图3是本发明实施例的外部监控端的定位处理的流程图；
图4是本发明实施例的由定位器与外部监控端构成的定位追踪系统的示意图。
如图所示，为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种定位器及其定位方法进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。
在本发明的实施例中，定位器的电路原理示意图如图1所示，该定位器包括中央处理单元1、无线电单元2、GPS定位单元3、惯性导航单元4、移动通信单元5、以及存储单元6。其中无线电单元2、移动通信单元5可与外部监控端进行通信，无线电单元、GPS定位单元、惯性导航单元、移动通信单元、存储单元分别与中央处理单元通信连接。尽管在图1中分开示出了无线电单元2、GPS定位单元3，然而这仅是示意性而非限制性的，对于本领域技术人员而言可知这两个单元也可以集成在一个单元中(由图1中的虚线示出)，诸如，WIFI/BT/FM/GPS集成芯片。移动通信单元5可采用本领域公知的能够连接到2G/3G移动通信网络的移动通信基带芯片，即2G/3G移动通信单元。
在本发明实施例中，优选地，由于定位器中的移动通信单元和GPS定位单元通常处于停用状态，其它各供电单元功耗很低，因此可采用诸如纽扣电池或运动充电器等可充电设备来作为供电单元。
在本发明实施例中，优选地，该定位器还包括电子罗盘(未图示)，其用于为定位器提供辅助方向校正，和陀螺仪、加速度计配合，为惯性导航提供方向。
在本发明实施例中，优选地，该定位器还包括变压电路、SIM卡插槽、音频控制芯片、扬声器等设备(未图示)。在外部监控端需要定位器发出声响时，可通过发送指令来控制定位器的音频控制芯片和扬声器发出声响。
在本发明实施例中，优选地，该定位器还包括用于切断其内部整个电路系统的供电的遥控开关，该遥控开关可接收来自外部的遥控指令，以切断定位器内部整个电路系统的供电，从而一方面在被监护人或被监护物不需要定位追踪时使定位器停用，而达到增长定位器使用寿命的目的；另一方面，也实现了在定位器不需使用时节电的目的。
定位器的外壳可根据目标客户群体的不同，而具有不同的外形，其外壳可采用树脂等防水材料制成，定位器的上述各单元设置在该外壳中。在使用时，通常附接(可例如通过缝制或粘接的方式)在被监护人的衣物、鞋帽或被监护物的内包装中。由于较小的尺寸外形，其也可以通过粘扣等形式，装设在被监控人的衣服内侧、腰带、书包等位置，而不易被发现。同时，由于其不具有屏幕，可以有效的避免孩子玩游戏和乱打电话，还而通过使用较可爱的外壳可以让孩子乐于携带。
无线电单元2包括WIFI模块和蓝牙(BT)模块，WIFI模块和蓝牙模块均为低功耗设备，在定位器开始使用时，首先仅启动无线电单元2中的WIFI模块和蓝牙模块中的至少一个。这里需要注意的是，由于WIFI模块和蓝牙模块均为低功耗模块，因此耗电量极低，从而确保了定位器的长时间使用。当外部监控端需要定位追踪携带定位器的被监护人或被监护物时，开启监控追踪应用，来启动该外部监控端的WIFI模块或蓝牙模块(其取决于外部监控端的支持情况)，从而自动扫描并完成外部监控端与对应的定位器之间配对。尽管在本实施例中描述了无线电单元2包括WIFI模块和蓝牙模块这两者，然而这仅为本发明的优选实施例，对于本领域技术人员也可以理解该无线电单元2可仅包括WIFI模块和蓝牙模块这两者之一或者其它的如FM无线电模块。
这里需要注意的是，电子栅栏功能用于确保被跟踪人不会超出视野范围，传统上使用GPS加移动数据网络来实现。其中，GPS负责确定两者之间的距离，移动数据网络负责传输双方的位置，以便计算距离，实现跟踪的目的。但该实现方式在室内环境中，由于GPS信号穿透力差而无法使用。本发明为了克服这一缺陷，本发明一方面使用基于无线电信号强度的距离检测机制(即，WIFI-Direct发现服务、蓝牙服务发现协议(SDP)以及Devasirvatham模型)，来实现距离的检测；另一方面，在定位器与外部监控端超过一定距离后，通过使用惯性导航单元，也进一步在室内实现相对精确的定位，这将下面进行详细的描述。
WIFI-Direct发现服务是WiFi联盟于2010年发布的一个标准，允许无线网络中的设备无需通过无线路由器即可相互连接。与蓝牙技术类似，这种标准允许无线设备以点对点形式互连。蓝牙服务发现协议(SDP，Service DiscovcryProtocol)是为了能让两个蓝牙设备相识并建立连接而设计的一种基于客户/服务器结构的协议。蓝牙服务发现协议在蓝牙协议栈中对蓝牙环境中的应用程序有特殊的含意，发现哪个服务是可用的和确定这些可用服务的特征。Devasirvatham模型又称线性路径衰减模型，目前该模型已应用与无线基站布设的规划上，其计算公式如下：
Pl(d，f)＝PlFS(d，f)+ad；
其中，Pl(d，f)为室内路径损耗，单位为dB，a为模型系数，d为传播路径，PlFS(d，f)为自由空间损耗，其计算公式为：
PlFS(d，f)＝32.4+20lgf+20lgd；
其中，d为传播路径，单位为km，f为电波频率，单位为MHz。通过该模型，我们可以粗略计算出典型路径传播损耗，从而得到信号强度和距离之间的关系。
当存在WIFI信号的情况下，使用WIFI Direct发现服务来实现相互检测；而在蓝牙环境下，使用蓝牙服务发现协议(SDP)来实现相互检测。双方根据检测到的对方信号强度，来检测距离，从而提供电子栅栏功能。由于整个过程中，并不需要建立2G/3G移动通信连接，因此，可以认为定位器的发射功率固定，而在无线电信号传播过程中，会按照规律进行衰减，首先根据Devasirvatham模型建立无线电信号强度与距离之间的映射表，随后将该映射表预先存储在存储单元6中，由此通过当前信号强度，并根据预先存储在存储单元6中的映射表，查表就可以得出定位器与外部监控端之间的距离。同时，该存储单元6中还存储由惯性导航单元4所获取的定位器的诸如移动轨迹的位置信息以及GPS单元获取的定位器的位置信息。该存储单元6可以选用RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储或数字多功能盘(DVD)等、磁盘存储或其它磁性存储设备；也可以使用诸如硬盘、软盘、磁条等其它存储设备、智能卡、和闪存设备(例如，EPROM、记忆卡、记忆棒等)。
与基于GPS信号的方案不同，由于定位器本身作为一个无线电AP存在，无线电AP，即所谓的无线热点，承载着定位器的移动，这个热点也在移动。因此，其具有随定位器移动而移动的特点，不受GPS信号穿透能力的限制，所以可以在室内环境中良好工作。同时，由于无线电信号经过障碍物时，会大幅衰减，由此，可以判断出定位器(被监护人或被监护物)与外部监控端之间是否有障碍物，从而更及时的发现定位器(被监护人或被监护物)的位置。
该中央处理单元1包括第一距离阈值确定模块，其用于在通过当前信号强度查表得出定位器与外部监控端之间的距离时，来确定该距离是否超出第一距离阈值。在定位器与外部监控端之间的距离超出第一距离阈值后，启动惯性导航单元4，来计算定位器从当前位置开始的轨迹，从而获得定位器的位置信息。优选地，在确定出该距离已超过第一距离阈值时，中央处理单元1还可以通过无线电单元2将报警信号发送给外部监控端，以告知监护人。
惯性导航技术是依据牛顿惯性原理，利用惯性元件(加速度计)来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。在该优选实施例中，惯性导航单元4包括陀螺仪和加速度计，陀螺仪在惯性参照系中用于测量系统的角速率。通过以惯性参照系中系统初始方位作为初始条件，对角速率进行积分，就可以时刻得到系统的当前方向。加速度计在惯性参照系中用于测量系统的线加速度。通过跟踪定位器当前的角速率以及相对于运动系统测量到的当前线加速度，就可以确定参照系中定位器当前线加速度。以起始速度作为初始条件，应用运动学方程，对惯性加速度进行积分就可得到系统惯性速率，然后以起始位置座作初始条件再次积分就可得到惯性位置。这里需要注意的是，惯性导航系统传感器的小误差会随时间累积成大误差，其误差大体上与时间成正比，因此在需要高精度位置信息，需要不断进行修正。
该中央处理单元1还进一步包括第二距离阈值确定模块，其用于检测是否还能在定位器与外部监控端之间建立无线电(WIFI或蓝牙)连接，如果该第二距离阈值确定模块确定可以建立无线电连接，则经由无线电单元2(WIFI模块或蓝牙模块)向外部监控端发送由惯性导航单元4检测的定位器(被监护人或被监护物)的移动方向和速度等位置信息。在双方距离未超过无线电(WIFI/蓝牙)信号跟踪范围时，意味着双方相对比较近，通常情况下，不需要启动GPS来进行精确定位，此时2G/3G移动通信网络同时也是关闭的，从而为定位器节省了电力。
如果该第二距离阈值确定模块确定无法建立连接，则确定定位器和外部监控端之间的距离超过了无线电单元2的最大追踪范围(第二距离阈值)，此时，会定时启动GPS定位单元进行GPS定位，同时启动移动通信单元，进行移动通信连接，以传输位置信息。
传统的定位数据的传输都是通过移动数据网络进行，而不管距离的远近，即使就是监护人身边，也会开启功耗相当大的移动通信单元和GPS定位单元。这一方面造成了耗电比较严重，无法满足长时间使用的要求，而另一方面由于移动通信单元定位辐射较大，长时间开启可能会对儿童的健康造成不良的影响。根据本发明的定位器，首先在能够建立无线电连接(WIFI或蓝牙连接)的范围(距离)内，均无需开启移动通信单元5和GPS定位单元3，同时在无法进行无线电连接的时候，也能够通过智能开启移动通信单元5、以及定时开启GPS定位单元3，从而保证了定位器的低功耗、长时间使用的特性，并且能够最大限度的减小对儿童身体的辐射。
本发明实施例的基于定位器的定位处理方法的流程图如图2所示。首先启动定位器，而此时定位器中的GPS定位单元3、惯性导航单元4、移动通信单元5仍处于停用状态。对于定位器的启动可采用本领域公知的内置启动开关或遥控开关的方式使定位器的内部电路(例如，中央处理单元、无线电单元等)接通定位器内部的供电单元，从而激活定位器。随后，进程行进到S11，在步骤S11中，基于检测的诸如WIFI或蓝牙信号的无线电信号，即基于无线电单元2检测WIFI信号或蓝牙信号，来搜索对应的外部监控端，当搜索到对应的外部监控端后，进程行进到S12。
在本发明的优选实施例中，在未搜索到对应的外部监控端时，进程可直接行进到S15(如图2中的虚线所示)，定位器启动GPS定位单元进行GPS定位，同时启动移动通信单元，进行移动通信连接。
在步骤S12中，该定位器的中央处理单元1通过当前信号强度查表得出定位器与外部监控端之间的距离，以确定当前距离是否超出第一距离阈值。在未超出第一距离阈值时，中央处理单元1继续监控；当确定超出第一距离阈值时，进程行进到S13，在步骤S13中，定位器开启惯性导航单元4，并通过无线电单元中的WIFI模块或蓝牙模块将定位器(也即，被监护人或被监护物)的位置信息发送到外部监控端。随后，进程行进到S14。在这里需要说明的是，在步骤S13中，在为了节电的目的时，可以不开启GPS定位单元，因为在双方距离未超过无线电(WIFI/蓝牙)信号跟踪范围时，意味着双方位于可视距离范围内，不需要启动GPS来进行精确定位。如果当监护人此时需要被监护人或被监护物的精确位置时，也可通过外部监控端发送指令，而启动GPS定位单元6，从而进行精确定位。
在步骤S14中，中央处理单元1检测是否还能在定位器与外部监控端之间建立无线电连接(WIFI或蓝牙连接)，从而确定当前距离是否超出第二距离阈值。在能够建立无线电连接，从而确定还未超出第二距离阈值时，中央处理单元1继续监控；当确定超出第二距离阈值时(即，无法建立连接)，进程行进到S15。
在步骤S15中，定位器启动GPS定位单元进行GPS定位，同时启动移动通信单元，进行移动通信连接，以传输定位器的位置信息，从而通过移动通信单元将定位器(即，被监护人或被监护物)的位置信息发送到外部监控端。
在步骤S15的启动移动通信单元6和GPS定位单元5中，优选地，定时启动GPS定位单元，GPS定位单元一旦定位完成，惯性导航单元(陀螺仪和加速度计)会接替GPS定位单元的工作，提供持续定位追踪服务。由于惯性导航误差相对较大，为消除由此产生的累积误差，定位器会每隔预定时间(例如，在2-15分钟内进行调整)重新开启GPS定位单元一次，以消除误差。由于GPS不需要持续工作，因此，也可以进一步地使定位器的耗电量大大降低。通过上述两种定位技术的结合，一方面避免单纯的GPS定位会出现的丢星和耗电较大的问题，另一方面避免了惯性导航单元中的加速度计和陀螺仪的小误差会随时间累积而便成大误差。
同时，在步骤S15中，进一步优选地是，在使用2G/3G移动通信网络进行跟踪时，在正常情况下，定位器可以每隔预定时间(例如，每隔10、15或20秒等)通过所述移动通信单元向外部监控端发送当前的位置信息，而不是随时报告，以节省电力。更优选地，当在剩余电力低于一定阀值时，会进一步延长报告的间隔时间，例如，每隔1分钟等。还优选地，也可根据外部监控端的指令，缩短定位器报告的间隔时间，例如，1次/秒。
本发明中所提及的外部监控端可以采用本领域已知的便携式设备或具有定位追踪支持网络功能的服务器。其中，该外部监控端中还可进一步包括了中央处理单元、无线电单元(其包括WIFI模块和蓝牙(BT)模块)、移动通信单元、以及存储单元等。该外部监控端中的中央处理单元、也可具有如上所述的定位器中的中央处理单元的类似功能，这里不再赘述。
本发明实施例的外部监控端的定位处理的流程图如图3所示。其中，外部监控端进行的定位处理流程与定位器进行的定位处理流程相对应，同时一些处理步骤与定位器的处理步骤相同。在这里需要说明的是，在监控端进行的定位处理步骤与定位器的定位处理步骤相同时，既可仅由定位器来处理，也可仅由外部监控端来处理，或者也可由定位器和外部监控端分别同时进行处理。
在使用外部监控端时，首先开启外部监控端，进行定位追踪应用。随后，进程行进到S21，在步骤S21中，基于检测无线电信号(即，WIFI或蓝牙信号)，来搜索对应的定位器，当搜索到对应的定位器后，进程行进到S22。
在本发明的优选实施例中，在未搜索到对应的定位器时，进程可直接行进到S25(如图3中的虚线所示)，外部监控端与定位器进行移动通信连接，从而通过移动通信网络接收定位器(也即，被监护人或被监护物)的位置信息。
在步骤S22中(该步骤也可由定位器来实现，并由定位器将确定的结果发送给外部监控端)，该外部监控端的中央处理单元通过当前信号强度查表(可以类似定位器查表的方式，预先将信号强度与距离之间的映射表存储在外部监控端自身的存储单元中)得出定位器与外部监控端之间的距离，以确定当前距离是否超出第一距离阈值。在未超出第一距离阈值时，外部监控端的中央处理单元继续监控；当确定超出第一距离阈值时，进程行进到S23，在步骤S23中，外部监控端显示报警，从而将报警信号提供给监护人。其中优选地，该报警信号可采用语音报警，也可采用灯光报警，或者两者组合来进行报警。
随后，进程行进到S24(该步骤也可由定位器来实现，并由定位器将确定的结果发送给外部监控端)。在步骤S24中，外部监控端的中央处理单元检测是否还能在定位器与外部监控端建立无线电连接(WIFI或蓝牙连接)，从而确定当前距离是否超出第二距离阈值。在能够建立无线电连接，从而确定还未超出第二距离阈值时，外部监控端的中央处理单元继续监控；当确定超出第二距离阈值时(即，无法建立连接)，进程行进到S25。
在步骤S25中，外部监控端与定位器进行移动通信连接，从而通过移动通信网络接收定位器(也即，被监护人或被监护物)的位置信息。在这里需要说明的是，外部监控端由于可以是基站、服务器、大容量便携终端等设备，能够在即使工作时也能够长时间充电的特点，因此其移动通信网络可以一直开启。
本发明实施例的由定位器与外部监控端构成的定位追踪系统的示意图如图4所示。由图4可以看出，一个外部监控端可以对应于多个设置在被监护人或被监护物处的定位器，外部监控端可以根据本领域公知的编码技术对每一个其对应的定位器进行编码，从而便于对于每一个定位器进行定位追踪。
本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在以下本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对本发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。
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，该程序可以存储于计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于定位器的定位方法，所述定位器包括中央处理单元、无线电单元、GPS定位单元、惯性导航单元、移动通信单元以及存储单元；其特征在于，所述方法包括以下步骤：
基于无线电检测信号，来搜索对应的外部监控端(S11)；
基于当前无线电信号强度和存储在所述存储单元的映射表来确定所述定位器与外部监控端之间的当前距离是否超出第一距离阈值(S12)；
在超出所述第一距离阈值时，启动所述惯性导航单元(S13)；
通过检测所述定位器与所述外部监控端之间是否能够建立无线电连接，来确定当前距离是否超出第二距离阈值(S14)；
在超出第二距离阈值时，启动所述移动通信单元和所述GPS定位单元(S15)。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述方法还包括在所述定位器未搜索到外部监控端时，启动所述移动通信单元和所述GPS定位单元。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在启动所述惯性导航单元之后，且在确定当前距离未超出所述第二距离阈值时，通过所述无线电单元将由所述惯性导航单元检测的所述定位器的位置信息发送到所述外部监控端。
4.根据权利要求1或2所述的定位方法，其特征在于，在启动所述GPS定位单元步骤中，所述定位器以第一预定时间间隔开启GPS定位单元；在启动所述移动通信单元之后，所述定位器以第二预定时间间隔通过所述移动通信单元向外部监控端发送当前的位置信息。
5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，根据外部监控端的指令来缩短所述第二预定时间间隔。
6.一种定位器，包括中央处理单元、无线电单元、GPS定位单元、惯性导航单元、移动通信单元以及存储单元；所述无线电单元、移动通信单元用于与外部监控端进行通信；所述GPS定位单元、惯性导航单元用于获取所述定位器的位置信息；其特征在于：
所述存储单元用于存储无线电信号强度与距离之间的映射表以及定位器的位置信息；
所述中央处理单元包括第一距离阈值确定模块和第二距离阈值确定模块；所述第一距离阈值确定模块用于基于当前无线电信号强度和所述映射表来确定所述定位器与外部监控端是否超出第一距离阈值；所述第二距离阈值确定模块用于确定是否还能在所述定位器与所述外部监控端之间建立无线电连接，其中，在所述第一距离阈值确定模块确定在所述定位器与外部监控端之间的距离超出第一距离阈值后，启动惯性导航单元；在所述第二距离阈值确定模块确定无法建立连接，从而确定所述定位器与所述外部监控端之间的距离超过了第二距离阈值时，启动所述移动通信单元，并定时启动所述GPS定位单元。
7.根据权利要求6所述的定位器，其特征在于：所述无线电单元包括WIFI模块和蓝牙模块；所述惯性导航单元包括陀螺仪和加速度计；所述移动通信单元为2G/3G移动通信单元。
8.一种定位方法，所述定位方法使用权利要求6-7中任一项所述的定位器进行定位，所述方法包括以下步骤：
基于无线电检测信号，来搜索对应的外部监控端(S11)；
基于当前无线电信号强度和存储在所述存储单元的映射表来确定所述定位器与外部监控端之间的当前距离是否超出第一距离阈值(S12)；
在超出所述第一距离阈值时启动所述惯性导航单元(S13)；
通过检测所述定位器与所述外部监控端之间是否能够建立无线电连接，来确定当前距离是否超出第二距离阈值(S14)；
在所述定位器超出第二距离阈值或未搜索到外部监控端时，启动所述移动通信单元和所述GPS定位单元(S15)。
9.一种定位追踪系统，用于对人或物进行定位追踪，其特征在于：
所述定位追踪系统包括外部监控端和至少一个如权利要求6-7中任一项所述的定位器。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106716170A (zh) * | 2014-06-12 | 2017-05-24 | 奈达科技瑞典有限公司 | 设备定位的方法和一种移动定位器装置 |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104423268B (zh) * | 2013-09-05 | 2019-02-05 | 联想(北京)有限公司 | 电子设备 |
| US9563262B2 (en) | 2013-09-05 | 2017-02-07 | Lenovo (Beijing) Co., Ltd. | Electronic apparatus and information processing method |
| CN103478996A (zh) * | 2013-10-16 | 2014-01-01 | 无锡艾科瑞思产品设计与研究有限公司 | 一种登山用指南定位多功能手链 |
| CN103617693A (zh) * | 2013-11-01 | 2014-03-05 | 青岛海尔软件有限公司 | 用于儿童安全的监测方法 |
| CN103873555B (zh) * | 2013-12-20 | 2017-05-24 | 北京奇宝科技有限公司 | 建立监控终端之间通信的方法、装置及系统 |
| EP4280223A3 (en) | 2014-01-06 | 2024-02-21 | Hubble Connected Ltd | Dual mode baby monitoring priority application |
| CN103746758B (zh) * | 2014-01-09 | 2017-09-05 | 北京智谷睿拓技术服务有限公司 | 一种监测方法及设备 |
| TWI527492B (zh) | 2014-05-14 | 2016-03-21 | 和碩聯合科技股份有限公司 | 電子裝置 |
| CN104780502A (zh) * | 2014-08-25 | 2015-07-15 | 李杨 | 随身设备、及其防丢失和定位的方法和系统 |
| CN104780503A (zh) * | 2014-08-25 | 2015-07-15 | 李杨 | 随身设备、及其电源管理方法和系统 |
| CN104469911A (zh) * | 2014-12-03 | 2015-03-25 | 中电科卫星导航运营服务有限公司 | 一种包含近距离无线通信模块的追踪器及追踪方法 |
| CN105792124B (zh) * | 2014-12-26 | 2020-10-13 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 定位方法和装置 |
| CN104522929B (zh) * | 2015-01-12 | 2016-05-11 | 宁波市中迪鞋业有限公司 | 一种隐蔽语音自动报警鞋的报警方法 |
| CN104616458A (zh) * | 2015-01-30 | 2015-05-13 | 朱威 | 一种物品防丢失方法及系统 |
| CN104901725B (zh) * | 2015-05-19 | 2018-09-21 | 西安海导信息技术有限公司 | 信号传输设备、定位器、信号传输系统及信号传输方法 |
| CN106292556A (zh) * | 2015-05-20 | 2017-01-04 | 无锡卓信信息科技有限公司 | 一种利用无线双模技术实现放射源监控的系统及方法 |
| CN105185057A (zh) * | 2015-08-04 | 2015-12-23 | 广东小天才科技有限公司 | 一种定位智能手表的方法及装置 |
| CN105430715B (zh) * | 2015-10-22 | 2018-12-11 | 小米科技有限责任公司 | 控制wifi扫描的方法及装置 |
| CN105338756B (zh) * | 2015-10-29 | 2018-08-28 | 曾子维 | 一种定位贴片及其定位方法 |
| CN105869364B (zh) * | 2016-06-17 | 2018-07-27 | 北京汉唐自远技术股份有限公司 | 一种无线监控终端 |
| CN106507295A (zh) * | 2016-09-30 | 2017-03-15 | 维沃移动通信有限公司 | 一种移动终端的定位方法及移动终端 |
| CN106507474A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-15 | 歌尔科技有限公司 | 一种用于定位移动终端的方法及装置 |
| CN106595651A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-04-26 | 歌尔科技有限公司 | 监控终端、防丢终端、防丢系统和防丢方法 |
| CN106680853B (zh) * | 2016-12-31 | 2019-10-11 | 山东大学 | 一种基于非网络服务器平台的定位装置及其工作方法 |
| CN107959925A (zh) * | 2017-11-24 | 2018-04-24 | 安徽省雨龙家具有限公司 | 一种智能家居设备辅助定位方法 |
| CN108091104A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-05-29 | 南京工程学院 | 一种低功耗智能追踪器 |
| CN110018508A (zh) * | 2018-01-10 | 2019-07-16 | 西安中兴新软件有限责任公司 | 一种定位方法及装置 |
| CN109298389B (zh) * | 2018-08-29 | 2022-09-23 | 东南大学 | 基于多粒子群优化的室内行人组合位姿估计方法 |
| CN111277944A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-06-12 | 深圳市唯传科技有限公司 | 一种定位方法及定位设备 |
| CN109462815A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-12 | 前海随身宝（深圳）科技有限公司 | 随身终端定位方法、随身终端及计算机可读存储介质 |
| CN109862506B (zh) * | 2019-02-26 | 2021-07-09 | 出门问问信息科技有限公司 | 一种基于蓝牙信号的告警方法、装置及电子设备 |
| CN110138829B (zh) * | 2019-04-08 | 2022-07-29 | 张义青 | 钥匙扣的定位方法、装置及钥匙扣 |
| WO2020259798A1 (en) | 2019-06-24 | 2020-12-30 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Methods, apparatus and machine-readable mediums related to wireless communication in communication networks |
| BR112021026386A2 (pt) | 2019-06-24 | 2022-02-08 | Ericsson Telefon Ab L M | Método realizado em um nó de uma rede de comunicação, mídia não transitória legível por máquina, e, nó |
| CN110493707A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-11-22 | 深圳市微能信息科技有限公司 | 钱包定位系统、方法及终端设备 |
| CN110730424A (zh) * | 2019-10-12 | 2020-01-24 | 深圳酷派技术有限公司 | 定位方法、装置和系统 |
| CN111223270A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-02 | 厦门快商通科技股份有限公司 | 一种防止孩童走失的方法和装置以及设备 |
| CN111522034B (zh) * | 2020-04-23 | 2023-08-11 | 海能达通信股份有限公司 | 基于惯性导航的定位方法、设备及装置 |
| CN111586560B (zh) * | 2020-04-26 | 2022-03-11 | 郑州大学 | 实时位置反馈的瘫痪病人交互性可穿戴装置 |
| CN112089588A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-12-18 | 未来穿戴技术有限公司 | 颈部按摩仪及提醒方法、具有存储功能的装置 |
| CN114286287B (zh) * | 2020-09-28 | 2024-06-04 | 全动能光电股份有限公司 | 可长时间使用的定位装置 |
| CN113115439B (zh) * | 2021-04-20 | 2023-06-13 | Oppo广东移动通信有限公司 | 定位方法及相关设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102279404A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-14 | 上海伽利略导航有限公司 | 一种无缝定位方法及装置 |
| CN102419180A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-18 | 无锡智感星际科技有限公司 | 一种基于惯性导航系统和wifi的室内定位方法 |
| WO2013016875A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Google Inc. | Moving direction determination with noisy signals from inertial navigation systems on mobile devices |
-
2013
- 2013-05-13 CN CN201310173644.6A patent/CN103237292B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102279404A (zh) * | 2010-06-13 | 2011-12-14 | 上海伽利略导航有限公司 | 一种无缝定位方法及装置 |
| WO2013016875A1 (en) * | 2011-08-04 | 2013-02-07 | Google Inc. | Moving direction determination with noisy signals from inertial navigation systems on mobile devices |
| CN102419180A (zh) * | 2011-09-02 | 2012-04-18 | 无锡智感星际科技有限公司 | 一种基于惯性导航系统和wifi的室内定位方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106716170A (zh) * | 2014-06-12 | 2017-05-24 | 奈达科技瑞典有限公司 | 设备定位的方法和一种移动定位器装置 |
| CN106716170B (zh) * | 2014-06-12 | 2019-07-23 | 奈达科技瑞典有限公司 | 设备定位的方法和一种移动定位器装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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