CN104678420A - 一种定位方法、装置和终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种定位方法、装置和终端，涉及通信领域，为解决目前虚拟围栏定位系统中不能自适应选择定位方式的问题。所述方法包括监测终端的地理位置，计算所述终端到预设虚拟围栏的距离；根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式以及对应的定位时间间隔；在所述定位时间间隔后采用所述定位方式进行定位。本发明能够根据定位需求自适应选择合适的定位方式。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种定位方法、装置和终端。
背景技术
虚拟围栏技术是一种基于定位的安全监控技术，其原理是利用各种定位手段获取导航终端位置信息，并计算导航终端与围栏边界点的距离，判断导航终端是否正处于围栏之中。该技术的应用领域是儿童、老人和车辆的安全监控。
现有技术的虚拟围栏系统只是基于GPS定位技术的，定位精度高，报警准确，但是在监控过程中，基于定位技术的虚拟围栏系统需要终端不间断发起定位，故需要保持GPS硬件持续的开启，会大量的消耗终端电量。如果单一使用小区的定位技术，定位精度比较差，尤其当与围栏边界距离比较近时会出现误报，但由于小区定位不会额外打开新的硬件，故不会增加额外消耗电量。对于GPS定位如果定位频率过高，报警精度高，但是耗电量大。如果定位频率低，可以节省电量，但是报警精度较低。
发明内容
针对现有虚拟围栏技术存在的上述问题，本发明提出一种定位方法、装置和终端，能够根据定位需求自适应选择合适的定位方式。
为了解决上述问题，该发明提供了一种定位方法，该方法包括：
监测终端的地理位置，计算所述终端到预设虚拟围栏的距离；根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式以及对应的定位时间间隔；在所述定位时间间隔后采用所述定位方式进行定位。
其中，根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式，包括：当所述终端到所述虚拟围栏的距离不小于预设的距离阈值时，确定定位方式为小区定位；当所述终端到所述虚拟围栏的距离小于预设距离阈值时，确定定位方式为GPS定位。
进一步的，根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定对应的定位时间间隔，包括：根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间；将所述最短时间与预设的超时时间间隔比较，将其最大值确定为所述定时时间间隔。
具体的，在所述定位方式为小区定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：将所述终端到虚拟围栏的距离和所述距离阈值之间的差值，与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
在所述定位方式为GPS定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：将所述终端到虚拟围栏的距离与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
优选的，所述预设的距离阈值是通过以下方法得到的：在所述虚拟围栏上选取多个点；确定每个点所属的小区，并获取该小区的半径；将所有的小区半径中最大的值作为距离阈值。
本发明还公开一种定位装置，包括：计算模块，用于监测终端的地理位置，计算所述终端到预设虚拟围栏的距离；确定模块，用于根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式以及对应的定位时间间隔；定位模块，用于在所述定位时间间隔后采用所述定位方式进行定位。
其中，所述确定模块具体用于：当所述终端到所述虚拟围栏的距离不小于预设的距离阈值时，确定定位方式为小区定位；当所述终端到所述虚拟围栏的距离小于预设距离阈值时，确定定位方式为GPS定位。
进一步的，所述确定模块还用于：根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间；将所述最短时间与预设的超时时间间隔比较，将其最大值确定为所述定时时间间隔。
其中，在所述定位方式为小区定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：将所述终端到虚拟围栏的距离和所述距离阈值之间的差值，与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
在所述定位方式为GPS定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：将所述终端到虚拟围栏的距离与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
优选的，所述装置还包括获取模块，用于：在所述虚拟围栏上选取多个点；确定每个点所属的小区，并获取该小区的半径；将所有的小区半径中最大的值作为距离阈值。
本发明还提供一种终端，所述终端包含上述装置。
与现有的虚拟围栏技术相比，本发明把GPS定位和小区定位结合，在不影响精确度的范围内开启小区定位，可以有效减少GPS定位次数，从而降低终端电量消耗，本发明还可以根据终端到虚拟围栏的距离等时时调整定位频率，有效提升虚拟围栏技术的报警精度。
附图说明
图1为本发明方法实施例主流程图；
图2为本发明实施例的流程图；
图3为本发明实施例中采用的距离阈值原理示意图；
图4为本发明装置实施例结构示意图；
图5为本发明实施例的使用流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本发明方法实施例主流程图，如图1所示的方法包括：
步骤S11：监测终端的地理位置，计算所述终端到预设虚拟围栏的距离；
步骤S12：根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式以及对应的定位时间间隔；
进一步的，所述确定定位方式包括：当所述终端到所述虚拟围栏的距离不小于预设距离阈值时，确定下次的定位方式为小区定位；当所述终端到所述虚拟围栏的距离小于预设距离阈值时，确定下次的定位方式为GPS定位。
所述确定相应的定位时间间隔包括：根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间；将所述最短时间与预设的超时时间间隔比较，将两者的最大值确定为所述定时时间间隔。
步骤S13：在所述定位时间间隔后采用所述定位方式进行定位。
所述小区定位则是利用基站对手机的距离的测算来确定手机位置的，其中，终端需要注册到某个小区，并且需要先开启连接网络打开数据业务；
所述基于GPS的定位方式是利用终端上的GPS定位模块实现的。
该发明根据上次监测到的数据确定下次的定位技术、定位时间点和定位频率，可以实现GPS定位技术和小区定位技术的切换。
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。图2为本发明实施例的流程图，具体如下：
步骤201：设置虚拟围栏；
本发明中虚拟围栏是以一个点为中心设置的封闭区域，例如：虚拟围栏可以是一所学校的不规则封闭边界，也可以是以一点为中心，设置一个规则的区域边界，如果所述虚拟围栏的区域足够小，则所述虚拟围栏可以视为一个点。
步骤202：获取距离阈值；
所述距离阈值选所述虚拟围栏边界某一点的小区半径，具体的选择方案参照附图3的说明。
步骤203：开启GPS定位，监测终端与虚拟围栏的地理位置；
步骤204：根据所述终端到所述虚拟围栏的距离和所述距离阈值，确定下次开启的定位方式，计算相应定位方式下的定位时间间隔；
具体的，确定下次开启的定位方式包括：
所述终端到所述虚拟围栏的距离小于距离阈值，选择下次定位的方式为GPS定位；
所述终端到所述虚拟围栏的距离不小于距离阈值，选择下次定位的方式为小区定位。
计算相应定位方式下的定位时间间隔包括：
根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间；
将所述最短时间与预设的超时时间间隔比较，将两者的最大值确定为所述定时时间间隔。
进一步的，在所述定位方式为小区定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：
将所述终端到虚拟围栏的距离和所述距离阈值之间的差值，与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
在所述定位方式为GPS定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：
将所述终端到虚拟围栏的距离与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
步骤205：在所述定位时间间隔后，开启所述定位方式，监测所述终端的地理位置；
其中，所述定位方式具体包括开启GPS定位或者开启小区定位；
步骤206：判断是否终止定位；
如果没有终止，则重复步骤204；如果终止，执行步骤207。
步骤207：结束。
在该优选实施例中，自适应选择可变的定位时间间隔，该实施例中时间间隔是根据终端到虚拟围栏的距离、终端现实可实现的最大速度和定位方式的预设超时时间确定的，具体的，定位的时间间隔计算公式如下：
Interval_Variable＝Max(Distance/Max_Velocity,Min_Interval)
其中，若本次定位使用GPS定位技术，Distance为终端与虚拟围栏边界的距离；若本次定位使用小区定位技术，Distance为终端与虚拟围栏边界的距离减去所述距离阈值；
Max_Velocity为终端现实可实现的最大速度；
Min_Interval为定位方式的预设超时时间，所述定位方式的预设超时时间指的是如果在所述定位的超时时间内没有定位结果，则定位失败。对于小区定位，Min_Interval是小区定位的超时时间；对于GPS定位，Min_Interval就是GPS定位的超时时间。
Distance/Max_Velocity为终端到达围栏边界的最短时间，使用这个时间间隔发起下次定位，可以避免由于定位的时间间隔太长，导致终端穿越围栏边界时漏报警。
因为该优选实施例中，终端是移动的，速度可变。下面举例说明可变定位间隔Interval_Variable的计算原理，假如终端距离围栏边界的最小距离Distance为50000m，移动终端可能的最大速度为50m/s（相当于180km/h）。移动终端要到达围栏边界的最短时间是1000s（16分钟），而预设的超时时间为1分钟，则选取定位间隔时间为16分钟，可以直接在16分钟后发起定位。下次定位将在Interval_Variable时间之后发起。通过动态的定位频率可以有效减少GPS定位的次数，而不会影响虚拟围栏报警的灵敏度。
需要说明的，上述计算定位时间间隔的方法只是计算的一种优选方式。
图3为本发明实施例中采用的距离阈值原理示意图，如图3所示：
以虚拟围栏为边界，距离阈值为半径，可以实现区域的划分。该图为该发明围栏区域划分的一个实施例。其中，以所述虚拟围栏为边界，定义一个距离阈值。所述距离阈值的选取原则是：避免因小区定位的低精度导致虚拟围栏的误报警。
具体的，首先，选取所述虚拟围栏上的n（n为不小于1的整数）个点，分别确定所述n个点所属小区的小区半径，并选取所述n个小区半径的最大值作为距离阈值，其中所述距离阈值是以千米为数量级。
小区定位的精度很大程度上取决于小区的半径，所述围栏边界上不同的点，可能属于不同的小区，所属不同的小区半径都可能不相同。该实施例中，选取n个小区，对应n个精度值，其中精度1代表n个精度中最低的精度，对应n个小区中小区半径最小值，也就是所述的围栏边界处小区定位的精度最低值。
本发明将围栏边界处小区定位的精度最大值定义为虚拟围栏区域划分的距离阈值，该阈值是以千米为数量级。在图3中，虚拟围栏区域划分的距离阈值为精度1。
这样就保证了让近围栏边界区域尽量小，使终端在尽量多的发起小区定位又避免因小区定位的精度低，引起误报，比如终端在围栏外时定位出的结果在围栏内部。这要求近围栏边界区域要足够大。例如：当前终端处于外远围栏边界区域，向围栏边界移动，当快进入外近围栏边界区域，使用小区定位，避免定位的结果出现在围栏内部。
虚拟围栏区域划分的距离阈值确定后，对于虚拟围栏外部，所有与围栏边界距离不小于距离阈值点的集合，定义为外远区。所有与围栏边界距离小于距离阈值点的集合，定义为外近区。
虚拟围栏区域划分的距离阈值确定后，对于虚拟围栏内部，所有与围栏边界距离大于等于距离阈值点的集合，定义为内远区。所有与围栏边界距离小于距离阈值点的集合，定义为内近区。
对于虚拟围栏内部，当围栏虚拟围栏区域划分的距离阈值大于围栏半径时，不存在围栏内远区，整个围栏区域只包括：围栏外远区，围栏外近区，围栏内近区。示意图如图3：
在上述区域中，所述外近区和所述内近区都是终端据虚拟围栏距离小于距离阈值的区域，下次定位开启GPS定位；
对应的，所述外远区和内远区，都是终端到虚拟围栏距离不小于距离阈值的区域，下次定位开启小区定位。
其中，距离阈值的设置可以根据精度的需求调整，该发明对此不做任何限制。其中根据所设置的虚拟围栏的形状不同，区域的划分可以是规则的其他形状，也可以是不规则的形状。
图4本发明装置实施例结构示意图；所述装置包括：
计算模块41，用于监测终端的地理位置，计算所述终端到虚拟围栏的距离；
确定模块42，用于根据所述终端到所述虚拟围栏的距离，确定定位方式以及对应的定位时间间隔；
其中，所述计算模块41具体用于：
当所述终端到所述虚拟围栏的距离不小于预设距离阈值时，确定下次的定位方式为小区定位；
当所述终端到所述虚拟围栏的距离小于预设距离阈值时，确定下次的定位方式为GPS定位；
进一步的，所述计算模块41还具体用于：
根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间；
将所述最短时间与预设的超时时间间隔比较，将两者的最大值确定为所述定时时间间隔。
定位模块43，用于在所述定位时间间隔后采用所述定位方式进行定位；
所述小区定位则是利用基站对手机的距离的测算来确定手机位置的，其中，终端需要注册到某个小区，并且需要先开启连接网络打开数据业务；
所述基于GPS的定位方式是利用终端上的GPS定位模块实现的。
所述装置还包括获取模块44，用于在所述虚拟围栏上选取多个点；确定每个点所属的小区，并获取该小区的半径；将所有的小区半径中最大的值作为距离阈值。
该发明根据上次监测到的数据确定下次的定位技术、定位时间点和定位频率，可以实现GPS定位技术和小区定位技术的切换。
图5为本发明实施例的使用流程图，具体如下：
步骤501，用户根据需求，设置虚拟围栏和距离阈值。
其中，虚拟围栏和距离阈值的选取同上一实施例，不再赘述。
步骤502，以虚拟围栏为边界，将所有区域划分，每个区域里选择m个样本位置存储。
其中，所述m个样本位置之间的距离不大于所述距离阈值。
步骤503，终端发起GPS定位，获取记录终端的位置信息，并计算终端到所述虚拟围栏的距离。
步骤504，根据终端与围栏边界的距离确定终端当前所属围栏区域，确定定位方式和定位时间间隔。
步骤505，在所述定位时间间隔后，按照所述定位方式开启定位，获取终端的当前地理位置，计算所述终端据虚拟围栏的距离。
步骤506，根据所述终端据虚拟围栏的距离，判断终端当前所属围栏区域。
步骤507，根据终端当前所属围栏区域和上一次所属区域，判断所述终端是否越界。
其中，所述越界是指前次定位的位置所属区域在在围栏内部，本次定位的位置所属区域在围栏外部，或者前次定位的位置所属区域在在围栏外部，本次定位的位置所属区域在围栏内部。
优选的，如果判断越界时，当前定位方式为小区定位，则开启GPS定位，检验GPS定位的判定结果是否和小区定位相同，若不相同，继续定位；若相同，则判断为越界；
如果判断越界时，当前定位方式为GPS定位，则判断为越界。
步骤508：在判断越界时，所述终端发出警报。
其中，终端发出警报的形式可以光警告、点警告、声音警告，或者给预设的电话号码或邮箱发送信息等形式中的一种。
步骤509：流程结束。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上仅为本发明的优选实施例，当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (13)
1.一种定位方法，其特征在于，包括：
监测终端的地理位置，计算所述终端到预设虚拟围栏的距离；
根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式以及对应的定位时间间隔；
在所述定位时间间隔后采用所述定位方式进行定位。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式，包括：
当所述终端到所述虚拟围栏的距离不小于所述距离阈值时，确定定位方式为小区定位；
当所述终端到所述虚拟围栏的距离小于所述距离阈值时，确定定位方式为GPS定位。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定对应的定位时间间隔，包括：
根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间；
将所述最短时间与预设的超时时间间隔比较，将两者的最大值确定为所述定时时间间隔。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
在所述定位方式为小区定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：
将所述终端到虚拟围栏的距离和所述距离阈值之间的差值，与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，
在所述定位方式为GPS定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：
将所述终端到虚拟围栏的距离与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
6.如权利要求2至5任一项所述的方法，其特征在于，所述预存的距离阈值是通过以下方法得到的：
在所述虚拟围栏上选取多个点；确定每个点所属的小区，并获取该小区的半径；将所有的小区半径中最大的值作为距离阈值。
7.一种定位装置，其特征在于，所述装置包括：
计算模块，用于监测终端的地理位置，计算所述终端到虚拟围栏的距离；
确定模块，用于根据所述终端到所述虚拟围栏的距离与预存的距离阈值，确定定位方式以及对应的定位时间间隔；
定位模块，用于在所述定位时间间隔后采用所述定位方式进行定位。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
当所述终端到所述虚拟围栏的距离不小于预设的距离阈值时，确定定位方式为小区定位；
当所述终端到所述虚拟围栏的距离小于预设距离阈值时，确定定位方式为GPS定位。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间；
将所述最短时间与预设的超时时间间隔比较，将其最大值确定为所述定时时间间隔。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
在所述定位方式为小区定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：
将所述终端到虚拟围栏的距离和所述距离阈值之间的差值，与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述确定模块还用于：
在所述定位方式为GPS定位时，根据所述终端到虚拟围栏的距离，确定终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间，具体为：
将所述终端到虚拟围栏的距离与终端最大速度之间的比值，确定为终端到虚拟围栏边界所需要的最短时间。
12.如权利要求8至11任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括获取模块，用于：
在所述虚拟围栏上选取多个点；
确定每个点所属的小区，并获取该小区的半径；
将所有的小区半径中最大的值作为距离阈值。
13.一种终端，其特征在于，包含权利要求7至12任一项所述的装置。
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