CN105657824A - iBeacon定位系统及将移动终端作为临时基站的方法 - Google Patents

iBeacon定位系统及将移动终端作为临时基站的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种iBeacon定位系统及将移动终端作为临时基站的方法。该方法包括以下步骤：移动终端测量周围iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的N个基站，如果筛选出的N个基站中有iBeacon临时基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站。本发明使移动终端在进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域后，能够充当iBeacon临时基站，将接收到的iBeacon广播信息转发出去，从而减少了iBeacon定位系统的信号盲区。

Description

iBeacon定位系统及将移动终端作为临时基站的方法
技术领域
本发明涉及蓝牙通信技术领域，尤其涉及一种iBeacon定位系统及将移动终端作为临时基站的方法。
背景技术
iBeacon是苹果公司开发的一套基于蓝牙4.0协议的规范，其主要应用于室内定位和信息推送。目前，建筑室内的柱子、墙角、货架分布，以及人员进入iBeacon的信号覆盖区域，会造成大量的iBeacon固定基站信号的“洼地”，甚至盲区，由于2.4GHz信号的传播特点，单纯地提高基站的发射功率，并不能解决这些盲区的存在，同时由于人体对2.4Hz有强烈吸收特点，当iBeacon信号发射功率不变的前提下，在基站信号覆盖的分区域内的人员越多，越拥挤，该区域内信号就衰减得越厉害，导致很多地方接收不到iBeacon广播信号。
发明内容
本发明的目的是克服现有一种iBeacon定位系统只在室内设置iBeacon固定基站，由于室内的柱子、墙角、货架或人的影响，信号盲区较多的技术问题，提供了一种iBeacon定位系统及将移动终端作为临时基站的方法，其使移动终端在进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域后，能够充当iBeacon临时基站，将接收到的iBeacon广播信息转发出去，从而减少了信号盲区。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
本发明的iBeacon定位系统，包括若干个iBeacon固定基站和作为iBeacon临时基站的移动终端。
在本技术方案中，将iBeacon定位系统所需覆盖的区域按照蜂窝方式分割成若干个六边形，每个六边形内设置一个iBeacon固定基站。
当移动终端进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域内时，移动终端测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，统计得到信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数为A1个，信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon临时基站数为A2个，如果3≤A1+A2＜6，则移动终端从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站。
移动终端判断筛选出的3个基站中是否有iBeacon临时基站存在，如果存在iBeacon临时基站，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站，将接收到的iBeacon广播信息转发出去，否则移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站。当室内人多拥挤时，虽然iBeacon广播信号受人影响较大，但是人身上携带的移动终端（如智能手机）会自动切换成为iBeacon临时基站，从而提高了iBeacon定位系统的信号覆盖率，减少了信号盲区。
当移动终端检测到的信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数A1和iBeacon临时基站数A2之和大于等于6时，移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息。
本发明的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，包括以下步骤：
S1：当移动终端进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域内时，移动终端测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，筛选出信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站，移动终端从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的N个基站；
S2：移动终端判断筛选出的N个基站中是否有iBeacon临时基站存在，如果没有iBeacon临时基站存在，则移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站；如果有iBeacon临时基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站。
作为优选，所述步骤S2中移动终端成为iBeacon临时基站后还执行以下步骤：移动终端从N个基站中筛选出信号强度RSSI最强的基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去。
作为优选，所述步骤S2移动终端成为iBeacon临时基站后还执行以下步骤：移动终端判断N个基站中是否有iBeacon固定基站存在，如果有iBeacon固定基站存在，则筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon固定基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去；如果没有iBeacon固定基站存在，则从N个基站中筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon临时基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去。
作为优选，所述步骤S2中移动终端判断筛选出的N个基站中有iBeacon临时基站存在后还执行以下步骤：移动终端判断筛选出的N个基站中是否有iBeacon固定基站存在，如果有iBeacon固定基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站，移动终端筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon固定基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去，如果没有iBeacon固定基站存在，移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站。
作为优选，当移动终端检测到的信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数A1和iBeacon临时基站数A2之和大于等于设定值M时，移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息。
作为优选，所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，还包括步骤S3：移动终端成为iBeacon临时基站后，不断地测量母基站的信号强度RSSI，如果连续测量D次得到的信号强度RSSI都小于设定值TL，则移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息。
作为优选，移动终端定位时，测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站，如果这3个基站都是iBeacon固定基站，则移动终端根据质心定位算法计算出自身的位置，如果这3个基站中有iBeacon临时基站存在，则移动终端对测量出的自身与iBeacon临时基站的距离乘以偏移量系数K后得到的值作为移动终端与该iBeacon临时基站的母基站的距离，根据质心定位算法计算出自身的位置。
作为优选，所述N≥3。
作为优选，所述M≥6。
本发明的实质性效果是：（1）使移动终端在进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域后，能够充当iBeacon临时基站，将接收到的iBeacon广播信息转发出去，从而减少了iBeacon定位系统的信号盲区。（2）由于移动终端充当iBeacon临时基站时，本身数量和位置变化的随机性，可以克服建筑物固有的盲区。（3）可以减少iBeacon定位系统中iBeacon固定基站的数量，从而减小成本。
附图说明
图1是本发明的工作流程图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：本实施例的iBeacon定位系统，包括若干个iBeacon固定基站和作为iBeacon临时基站的移动终端。
将iBeacon定位系统所需覆盖的区域按照蜂窝方式分割成若干个六边形，每个六边形内设置一个iBeacon固定基站。
当移动终端进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域内时，移动终端测量周围iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，统计得到信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数为A1个，信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon临时基站数为A2个，如果3≤A1+A2＜6，则移动终端从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站。
如果3个基站中既有iBeacon固定基站存在，又有iBeacon临时基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站，移动终端筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon固定基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去；如果三个基站全是iBeacon固定基站或者三个基站全是iBeacon临时基站，则移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站。当室内人多拥挤时，虽然iBeacon广播信号受人影响较大，但是人身上携带的移动终端（如智能手机）会自动切换成为iBeacon临时基站，从而提高了iBeacon定位系统的信号覆盖率，减少了信号盲区。
当移动终端检测到的信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数A1和iBeacon临时基站数A2之和大于等于6时，移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息。
本实施例的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1：当移动终端进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域内时，移动终端测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，统计得到信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数为A1个，信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon临时基站数为A2个，如果3≤A1+A2＜6，则移动终端从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站；
S2：如果3个基站中既有iBeacon固定基站存在，又有iBeacon临时基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站，移动终端筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon固定基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去；如果三个基站全是iBeacon固定基站或者三个基站全是iBeacon临时基站，则移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站；
S3：移动终端成为iBeacon临时基站后，不断地测量母基站的信号强度RSSI，如果连续测量5次得到的信号强度RSSI都小于设定值TL，则移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息，移动终端不充当iBeacon临时基站。
当移动终端检测到的信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数A1和iBeacon临时基站数A2之和大于等于6时，移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息，移动终端不充当iBeacon临时基站。
移动终端定位时，测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站，如果这3个基站都是iBeacon固定基站，则移动终端根据质心定位算法计算出自身的位置，如果这3个基站中有iBeacon临时基站存在，则移动终端对测量出的自身与iBeacon临时基站的距离乘以偏移量系数K后得到的值作为移动终端与该iBeacon临时基站的母基站的距离，根据质心定位算法计算出自身的位置。iBeacon临时基站发送的广播信息包括自身所在区域信息，该区域信息为其对应的母基站的区域信息。
iBeacon固定基站的级别被设置为0，iBeacon临时基站的级别被设置为1。移动终端转发的iBeacon广播信号只有级别位上的数据内容与其母基站不同，其它都一样。从iBeacon的规范可以得出，iBeacon的数据主要由四种数据段构成，分别是UUID（通用唯一标识符）、Major、Minor、MeasuredPower。UUID是规定为ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符（16个字节）。Major和Minor由iBeacon发布者自行设定，都是16位的标识符。因此，iBeacon临时基站发送的数据格式规定为：基站的级别信息保存在Major和Minor指定的若干位中，自身所在区域信息也保存在指定若干位中。
实施例2：本实施例的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，包括以下步骤：
S1：当移动终端进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域内时，移动终端测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，统计得到信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数为A1个，信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon临时基站数为A2个，如果3≤A1+A2＜6，则移动终端从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站；
S2：移动终端判断筛选出的3个基站中是否有iBeacon临时基站存在，如果没有iBeacon临时基站存在，则移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站；如果有iBeacon临时基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站，接着从3个基站中筛选出信号强度RSSI最强的基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去。移动终端根据质心定位算法计算出自身的位置，转发的广播信息中包含自身的位置信息。
S3：移动终端成为iBeacon临时基站后，不断地测量母基站的信号强度RSSI，如果连续测量5次得到的信号强度RSSI都小于设定值TL，则移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息，移动终端不充当iBeacon临时基站。
其余方法与实施例1相同。
实施例3：本实施例的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，包括以下步骤：
S1：当移动终端进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域内时，移动终端测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，统计得到信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数为A1个，信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon临时基站数为A2个，如果3≤A1+A2＜6，则移动终端从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站；
S2：移动终端判断筛选出的3个基站中是否有iBeacon临时基站存在，如果没有iBeacon临时基站存在，则移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站；如果有iBeacon临时基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站，接着判断3个基站中是否有iBeacon固定基站存在，如果有iBeacon固定基站存在，则筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon固定基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去；如果没有iBeacon固定基站存在，则从N个基站中筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon临时基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去。移动终端根据质心定位算法计算出自身的位置，转发的广播信息中包含自身的位置信息。
S3：移动终端成为iBeacon临时基站后，不断地测量母基站的信号强度RSSI，如果连续测量5次得到的信号强度RSSI都小于设定值TL，则移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息，移动终端不充当iBeacon临时基站。
其余方法与实施例1相同。

Claims (10)

1.一种将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：当移动终端进入iBeacon定位系统的信号覆盖区域内时，移动终端测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，筛选出信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站，移动终端从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的N个基站；
S2：移动终端判断筛选出的N个基站中是否有iBeacon临时基站存在，如果没有iBeacon临时基站存在，则移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站；如果有iBeacon临时基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站。
2.根据权利要求1所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：所述步骤S2中移动终端成为iBeacon临时基站后还执行以下步骤：移动终端从N个基站中筛选出信号强度RSSI最强的基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去。
3.根据权利要求1所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：所述步骤S2移动终端成为iBeacon临时基站后还执行以下步骤：移动终端判断N个基站中是否有iBeacon固定基站存在，如果有iBeacon固定基站存在，则筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon固定基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去；如果没有iBeacon固定基站存在，则从N个基站中筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon临时基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去。
4.根据权利要求1所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：所述步骤S2中移动终端判断筛选出的N个基站中有iBeacon临时基站存在后还执行以下步骤：移动终端判断筛选出的N个基站中是否有iBeacon固定基站存在，如果有iBeacon固定基站存在，则移动终端打开iBeacon广播功能，成为一个iBeacon临时基站，移动终端筛选出信号强度RSSI最强的iBeacon固定基站作为母基站，只将接收到的该母基站发送的广播信息转发出去，如果没有iBeacon固定基站存在，移动终端的iBeacon广播功能保持关闭状态，移动终端不充当iBeacon临时基站。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：当移动终端检测到的信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站数A1和iBeacon临时基站数A2之和大于等于设定值M时，移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息。
6.根据权利要求2或3或4所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：还包括步骤S3：移动终端成为iBeacon临时基站后，不断地测量母基站的信号强度RSSI，如果连续测量D次得到的信号强度RSSI都小于设定值TL，则移动终端关闭iBeacon广播功能，不转发接收到的iBeacon广播信息。
7.根据权利要求2或3或4所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：移动终端定位时，测量自身能够检测到的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站的信号强度RSSI，从所有信号强度RSSI大于设定值TH的iBeacon固定基站和iBeacon临时基站中筛选出信号强度RSSI最强的3个基站，如果这3个基站都是iBeacon固定基站，则移动终端根据质心定位算法计算出自身的位置，如果这3个基站中有iBeacon临时基站存在，则移动终端对测量出的自身与iBeacon临时基站的距离乘以偏移量系数K后得到的值作为移动终端与该iBeacon临时基站的母基站的距离，根据质心定位算法计算出自身的位置。
8.根据权利要求1或2或3或4所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：所述N≥3。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：所述M≥6。
10.一种iBeacon定位系统，使用权利要求1-9中任一权利要求所述的将移动终端作为iBeacon定位系统临时基站的方法，其特征在于：包括若干个iBeacon固定基站和作为iBeacon临时基站的移动终端。
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