CN104715214A - 基于双簇头的手机与物品定位方法 - Google Patents

Abstract

基于双簇头的手机与物品定位方法，本发明涉及手机与物品定位方法。本发明是为了解决现有技术中查找失联物品的准确率低的问题。通过以下技术方案实现：一、随身监控模块在手机APP上进行注册，判断随身监控模块的合法性，二、采集一中的注册成功并对身份证书的认证能通过，判断手机是否可以接收到完整的信息，是则执行步骤三，否则执行四；三、手机显示随身监控模块仍在监控范围，返回二；四、手机显示该随身监控模块不在监控范围，执行五；五、手机判断随身监控模块是否失联，若失联，并执行六；若未失联，则返回二；六、手机改变通讯方式，当被白名单用户搜索到，委托白名单进行托管；未被搜索到，则回复未搜索到。本发明应用于通信领域。

Description

基于双簇头的手机与物品定位方法

技术领域

本发明涉及手机与物品定位方法。

背景技术

随着社会发展，人们工作繁重，心事重重使得随身物品经常容易丢三落四，需要用的时候找不到。如果你去上班，忘了随身携带的小物品，如：钥匙、银行卡、手机充电器、药品等中的任何一个都会带来一些麻烦，寻找起来漫无目的，常常遗忘存放地，当急需的时候往往翻箱倒柜的找，不知从何处找起，不知是放在家里忘记携带，还是和某个朋友聚会时落在了朋友那里，如果在家里或朋友那里，虽然麻烦但是最终找到了，可是如果丢在了半路上，之前的寻找都成了无用功，费时费力。虽然采用一一对应无线收发模块方案即RFID(无线射频识别)技术可以解决上述问题，无线射频识别技术(Radio FrequencyIdentification，简称RFID)是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无需人工干预，可工作于各种恶劣环境，可识别高速运动物体，并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID系统主要由三部分组成：(1)电子标签(Tag)：由IC芯片及一些耦合元件组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。(2)阅读器(也叫读写器)：读取电子标签信息的设备。(3)计算机：进行数据管理。现在RFID技术应用已经很广泛。但在发射模块发射信息后，所有的接收模块同时发出警示，难以区分哪个才是自己需要的信息，导致查找失联物品的准确率低。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中查找失联物品的准确率低的问题，而提出了基于双簇头的手机与物品定位方法。

上述的发明目的是通过以下技术方案实现的：

步骤一、随身监控模块在手机APP上进行注册，

若随身监控模块在手机APP上注册成功，则进行身份证书的认证；

若随身监控模块在手机APP上注册失败，则重新执行随身监控模块在手机APP上进行注册，直至随身监控模块在手机APP上注册成功；

随身监控模块为RFID标签；

身份证书的认证为随身监控模块在手机APP进行注册，注册成功后获得经过系统认证中心CA签名的公钥和私钥，随身监控模块公钥和CA的公钥都为公开信息，随身监控模块的私钥只有随身监控模块知道，由随身监控模块自己保存；CA的私钥为生产时设置的，随身监控模块公钥就是CA给的公钥；

CA为服务端；

通过对身份证书的认证，判断随身监控模块的合法性，

当对身份证书的认证不能通过时，则随身监控模块不合法，则以短信形式发出警示；

当对身份证书的认证能通过时，则随身监控模块合法；

身份证书为通过椭圆曲线的方法生产身份证书；该随身监控模块才能被服务端信任从而传输数据；

服务端为Intel Edison芯片；

身份证书为通过椭圆曲线的方法生产身份证书；

步骤二、采集步骤一中的在手机APP上注册成功并对身份证书的认证能通过的随身监控模块信息，通过与预先设置的数据库做比较，判断手机是否可以接收到完整的随身监控模块信息，如果是则执行步骤三，如果否则执行步骤四；

数据库内预先录入随身监控模块信息，随身监控模块信息包括随身监控模块ID信息，发送数据时间和随身监控模块剩余能量信息；

步骤三、手机显示随身监控模块仍在监控范围，返回步骤二；

步骤四、手机显示该随身监控模块不在监控范围，执行步骤五；

步骤五、手机判断随身监控模块是否失联，

若手机判断随身监控模块失联，则以短信形式发出警示，并执行步骤六；

若手机判断随身监控模块未失联，则返回步骤二；

步骤六、手机改变通讯方式，原通信方式为每10ms发送一个询问帧，将原通信方式改为每隔5ms发送一个询问帧，连续发送三个询问帧，若随身监控模块无回复，则确认随身监控模块失联，同时发送失联的随身监控模块信息给白名单用户，白名单用户辅助搜索以手机为圆心，半径为5m-15m的范围；

当失联的随身监控模块信息被白名单用户搜索到，委托白名单进行托管；

当失联的随身监控模块信息未被白名单用户搜索到，则白名单用户回复手机未搜索到；

其中，所述白名单用户为手机联系人。

发明效果

采用本发明的基于双簇头的手机与物品定位方法，

发明结合随身监控模块在手机APP上进行注册，若随身监控模块在手机APP上注册成功，则进行身份证书的认证，采集在手机APP上注册成功并对身份证书的认证能通过的随身监控模块信息，通过与预先设置的数据库做比较，判断手机是否可以接收到完整的随身监控模块信息，如果否则手机显示该随身监控模块已不在监控范围，手机判断随身监控模块是否失联，若手机判断随身监控模块失联，则以短信形式发出警示，并执行手机改变通讯方式，同时发送失联的随身监控模块信息给白名单用户，白名单用户辅助搜索，当失联的随身监控模块信息被白名单用户搜索到，委托白名单进行托管，当失联的随身监控模块信息未被白名单用户搜索到，则白名单用户回复手机未搜索到，使随身物品与手机建立联系，在随身物品失联后找不到失联物品时，就可以通过手机寻找随身物品，在发射模块发射信息后，所有的接收模块根据判断结果自行处理所接收的信息，筛选出自己需要的信息，解决了所有的接收模块同时发出警示，难以区分哪个才是自己需要的信息的问题，并且可以根据不同情况设置白名单用户的搜索半径，范围为5m-15m，提高了查找失联物品的准确率，使查找失联物品的准确率提高了35％以上。

附图说明

图1为本发明流程图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，基于双簇头的手机与物品定位方法具体是按照以下步骤进行的：

步骤一、随身监控模块在手机APP上进行注册，

若随身监控模块在手机APP上注册成功，则进行身份证书的认证；

若随身监控模块在手机APP上注册失败，则重新执行随身监控模块在手机APP上进行注册，直至随身监控模块在手机APP上注册成功；

随身监控模块为RFID标签；

身份证书的认证为随身监控模块在手机APP进行注册，注册成功后获得经过系统认证中心CA签名的公钥和私钥，随身监控模块公钥和CA的公钥都为公开信息，随身监控模块的私钥只有随身监控模块知道，由随身监控模块自己保存；CA的私钥为生产时设置的，随身监控模块公钥就是CA给的公钥；

CA为服务端；

通过对身份证书的认证，判断随身监控模块的合法性，

当对身份证书的认证不能通过时，则随身监控模块不合法，则以短信形式发出警示；

当对身份证书的认证能通过时，则随身监控模块合法；

身份证书为通过椭圆曲线的方法生产身份证书；该随身监控模块才能被服务端信任从而传输数据；

服务端为Intel Edison芯片；

身份证书为通过椭圆曲线的方法生产身份证书；

步骤二、采集步骤一中注册成功并对身份证书的认证通过的随身监控模块信息，通过与预先设置的数据库做比较，判断手机是否可以接收到完整的随身监控模块信息，如果是则执行步骤三，如果否则执行步骤四；

数据库内预先录入随身监控模块信息，随身监控模块信息包括随身监控模块ID信息，发送数据时间和随身监控模块剩余能量信息；

步骤三、手机显示随身监控模块仍在监控范围，返回步骤二；

步骤四、手机显示该随身监控模块不在监控范围，执行步骤五；

步骤五、手机判断随身监控模块是否失联，

若手机判断随身监控模块失联，则以短信形式发出警示，并执行步骤六；

若手机判断随身监控模块未失联，则返回步骤二；

步骤六、手机改变通讯方式，原通信方式为每10ms发送一个询问帧，将原通信方式改为每隔5ms发送一个询问帧，连续发送三个询问帧，若随身监控模块无回复，则确认随身监控模块失联，同时发送失联的随身监控模块信息给白名单用户，白名单用户辅助搜索以手机为圆心，半径为10m的范围；

当失联的随身监控模块信息被白名单用户搜索到，委托白名单进行托管；

当失联的随身监控模块信息未被白名单用户搜索到，则白名单用户回复手机未搜索到；

其中，所述白名单用户为手机联系人。

随身监控模块中要有生成好的身份证书，该模块才能被服务端信任从而传输数据。然后在确认模块拥有有效认证证书之后，在接收到用户所输入的信息之后会与服务端建立联系，通过服务端的数据处理判断该模块的合法性以及安全等级。

在手机中可以事先利用已经设置存储的白名单链接库进行链接请求对比，列出每个手机被外界所请求的链接，对于白名单中所列出的随身监控模块，采取信任的方式，而如果发现有陌生随身监控模块请求链接的情况，就需要进一步的来判断是否响应该链接，在保证安全的基础上可以将该陌生链接信息上传给服务端完成一记录，便于系统管理员查看；

异常行为检测通过对随身监控模块监控范围的监控，推断出随身监控模块是否处于安全状态；当发现某一随身监控模块超出监控范围，则改变通讯方式二次查找；同时对白名单用户发送随身监控模块信息，辅助查找若搜索不到随身监控模块信息，则将此异常行为上报给管理员，然后根据具体情况采取相关措施，防止物品丢失。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述步骤五中手机判断随身监控模块是否失联，具体过程为：

通过编程手机的APP，即在手机的APP内编入计算方法，方法如下：

一、设R_intra为簇内半径，随身监控模块以R_intra为半径广播随身监控模块信息，随身监控模块信息包括随身监控模块ID信息，发送数据时间和随身监控模块剩余能量E_r(i)信息；

二、计算随身监控模块平均剩余能量Avg(i)信息，选出主簇头和备用簇头；

主簇头选取：将与网格单元的中心最近的随身监控模块视为主簇头；

备用簇头选取：借助静态Sink广播网格单元ID、网格单元ID的中心点以及每个网格内的节点ID；通过静态Sink更新主簇头信息，以便用于副簇头的择取；主簇头会择取能量与之相近，且距离中心点最近的节点视为副簇头。主簇头的剩余能量确定后，备用簇头选择剩余能量与主簇头最接近的一个随身监控模块；每个随身监控模块的剩余能量不同；

三、假设开始的一段时间内未有离群数据，各随身监控模块将收集的ω个数据发送给主簇头，构建椭圆模型E(u；Λ,r)，并以主簇头与备用簇头为椭圆焦点，此时所有随身监控模块均在椭圆范围内；同时主簇头将各随身监控模块收集的ω个数据发送给备用簇头；

椭圆模型E(u；Λ,r)的椭圆边界定义为：

E(u；Λ,r)＝{(x-u)^TΛ^-1(x-u)＝r²}

式中，u为椭圆中心；

Λ为随身监控模块n维数据的相关矩阵，Λ是对称且正定的；

r为半径；

x为随身监控模块坐标；

T为转置；

Λ决定椭圆的方向和半径；

半径r由自由度为p，置信度为1-a的确定；

四、根据椭圆模型E(u；Λ,r)计算新的数据集是否在椭圆边界内；

当随身监控模块检测到新的随身监控模块d时，

$f\left(d\right)=\sqrt{{\left|\right|d-u\left|\right|}_{{\mathrm{\Λ}}^{+}}^2-1}=\sqrt{{\left|\right|d-\frac{1}{w}\underset{i=1}{\overset{w}{\mathrm{\Σ}}}{d}_i\left|\right|}_{{\mathrm{\Λ}}^{+}}^2-1}$

其中，u为椭圆中心，w为训练模型使用的数据量，Λ⁺为随身监控模块新接收的n维数据的相关矩阵，是对称且正定的，d_i为d内元素；

若f(d)>r，新的随身监控模块d位于椭圆边界外，则新的随身监控模块d记为离群点，

若f(d)<r，新的随身监控模块d位于椭圆边界内。

其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

Claims (2)

1.基于双簇头的手机与物品定位方法，其特征在于：基于双簇头的手机与物品定位方法具体是按照以下步骤进行的：

步骤一、随身监控模块在手机APP上进行注册，

若随身监控模块在手机APP上注册成功，则进行身份证书的认证；

若随身监控模块在手机APP上注册失败，则重新执行随身监控模块在手机APP上进行注册，直至随身监控模块在手机APP上注册成功；

随身监控模块为RFID标签；

通过对身份证书的认证，判断随身监控模块的合法性，

当对身份证书的认证不能通过时，则随身监控模块不合法，以短信形式发出警示；

当对身份证书的认证能通过时，则随身监控模块合法；

身份证书为通过椭圆曲线的方法生产身份证书；

步骤二、采集步骤一中注册成功并对身份证书认证通过的随身监控模块信息，通过与预先设置的数据库做比较，判断手机是否可以接收到完整的随身监控模块信息，如果是则执行步骤三，如果否则执行步骤四；

数据库内预先录入随身监控模块信息，随身监控模块信息包括随身监控模块ID信息，发送数据时间和随身监控模块剩余能量信息；

步骤三、手机显示随身监控模块仍在监控范围，返回步骤二；

步骤四、手机显示该随身监控模块已不在监控范围，执行步骤五；

步骤五、手机判断随身监控模块是否失联，

若手机判断随身监控模块失联，则以短信形式发出警示，并执行步骤六；

若手机判断随身监控模块未失联，则返回步骤二；

步骤六、手机改变通讯方式，原通信方式为每10ms发送一个询问帧，将原通信方式改为每隔5ms发送一个询问帧，连续发送三个询问帧，若随身监控模块无回复，则确认随身监控模块失联，同时发送失联的随身监控模块信息给白名单用户，白名单用户辅助搜索以手机为圆心，半径为5m-15m的范围；

当失联的随身监控模块信息被白名单用户搜索到，委托白名单进行托管；

当失联的随身监控模块信息未被白名单用户搜索到，则白名单用户回复手机未搜索到。

2.根据权利要求1所述基于双簇头的手机与物品定位方法，其特征在于：所述步骤五中手机判断随身监控模块是否失联，具体过程为：

通过编程手机的APP，即在手机的APP内编入计算方法，方法如下：

一、设R_intra为簇内半径，随身监控模块以R_intra为半径广播随身监控模块信息，随身监控模块信息包括随身监控模块ID信息，发送数据时间和随身监控模块剩余能量Er(i)信息，簇包括主簇头和备用簇头；

二、计算随身监控模块平均剩余能量Avg(i)信息，选出主簇头和备用簇头；

主簇头选取：将与网格单元中心最近的随身监控模块视为主簇头；

备用簇头选取：主簇头的剩余能量确定后，备用簇头选择剩余能量与主簇头最接近的一个随身监控模块；每个随身监控模块的剩余能量不同；

三、假设开始的一段时间内未有不在监控范围的随身监控模块，各随身监控模块将收集的ω个数据发送给主簇头，构建椭圆模型E(u；Λ,r)，并以主簇头与备用簇头为椭圆焦点，此时所有随身监控模块均在椭圆范围内；同时主簇头将各随身监控模块收集的ω个数据发送给备用簇头；

椭圆模型E(u；Λ,r)的椭圆边界定义为：

E(u；Λ,r)＝{(x-u)^TΛ^-1(x-u)＝r²}

式中，u为椭圆中心；

Λ为随身监控模块n维数据的相关矩阵，Λ是对称且正定的；

r为半径；

x为随身监控模块坐标；

T为转置；

四、根据椭圆模型E(u；Λ,r)计算新的随身监控模块是否在椭圆边界内；

当随身监控模块检测到新的随身监控模块d时，

$f\left(d\right)=\sqrt{{\left|\right|d-u\left|\right|}_{{\mathrm{\&Lambda;}}^{+}}^2-1}=\sqrt{{\left|\right|d-\frac{1}{w}\underset{i=1}{\overset{w}{\mathrm{\&Sigma;}}}{d}_i\left|\right|}_{{\mathrm{\&Lambda;}}^{+}}^2-1}$

其中，u为椭圆中心，w为训练模型使用的数据量，Λ⁺为随身监控模块新接收的n维数据的相关矩阵，是对称且正定的，d_i为d内元素；

若f(d)>r，新的随身监控模块d位于椭圆边界外，则新的随身监控模块d记为离群点，

若f(d)<r，新的随身监控模块d位于椭圆边界内。