CN106199515A - 利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法 - Google Patents

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张天承
王春生
关鹏
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BEIJING HAYDEN ZHONGKE TECHNOLOGY Co Ltd
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BEIJING HAYDEN ZHONGKE TECHNOLOGY Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • G01S5/10—Position of receiver fixed by co-ordinating a plurality of position lines defined by path-difference measurements, e.g. omega or decca systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
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  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

本发明提出了一种利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，包括如下步骤：获取巡检现场布置的多个蓝牙信标的信号强度的指示数值；根据所述多个蓝牙信标的信号强度的指示数值和预设的通信距离与信号强度的指示数值的映射关系，计算巡检人员的手持终端与每个所述蓝牙信标的理论距离；计算手持终端的定位坐标，使定位点与各蓝牙标签的实际距离与映射计算出的理论距离达到最优符合度。本发明无需与GPS/北斗卫星进行通信，仅需在现场布置蓝牙信标，利用手持终端即可实现定位，定位精准且设备简单。

Description

利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法
技术领域
本发明涉及蓝牙定位技术领域，特别涉及一种利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法。
背景技术
现有的巡检技术中，通常采用GPS/北斗卫星方式实现对巡检人员的定位，但对卫星信号不良的区域，上述方式则无法实现，具有区域上的限制。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，无需与GPS/北斗卫星进行通信，仅需在现场布置蓝牙信标，利用手持终端即可实现定位，定位精准且设备简单。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，包括如下步骤：
步骤S1，获取巡检现场布置的多个蓝牙信标的信号强度的指示数值；
步骤S2，根据所述多个蓝牙信标的信号强度的指示数值和预设的通信距离与信号强度的指示数值的映射关系，计算巡检人员的手持终端与每个所述蓝牙信标的理论距离；
步骤S3，计算手持终端的定位坐标，使定位点与各蓝牙标签的实际距离与映射计算出的理论距离达到最优符合度。
进一步，在所述步骤S2中，手持终端与每个所述蓝牙信标的理论距离Di＝F(Vi)，
其中，Vi为第i个蓝牙信标的信号强度的指示数值，F为通信距离与信号强度的指示数值的映射关系，i＝1,2,3,…,N，N为蓝牙信标的数量。
进一步，在所述步骤S3中，将所述手持终端与每个蓝牙信标的实际距离记为：
Ri＝((X-Xi)2+(Y-Yi)2)0.5,
其中，(X,Y)为所述手持终端的实际位置坐标，(Xi,Yi)为每个所述蓝牙信标的实际位置坐标，i＝1,2,3,…,N，N为蓝牙信标的数量。
进一步，在所述步骤43中，根据手持终端与每个所述蓝牙信标的理论距离和实际距离，应用最小二乘法计算所述手持终端的定位坐标为，
(X’,Y’)＝argmin(SN(X,Y))，
其中，SN(X,Y)＝∑(Di-Ri)2＝∑(Di-((X-Xi)2+(Y-Yi)2)0.5)2。
根据本发明实施例的利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，在巡检现场布置多个蓝牙信标时，手持终端接收多个蓝牙信标的数据信号强度，并根据该信号强度计算距离每个蓝牙信标的理论值，结合计算出的理论值和已知的实际值，来计算手持终端的定位坐标，从而可以实现空间范围内的精准定位，无需与GPS/北斗卫星进行通信，仅需在现场布置蓝牙信标，利用手持终端即可实现定位，定位精准且设备简单。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1所示，本发明实施例的利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，包括如下步骤：
步骤S1，获取巡检现场布置的多个蓝牙信标的信号强度的指示数值。
步骤S2，根据多个蓝牙信标的信号强度的指示数值和预设的通信距离与信号强度的指示数值的映射关系，计算巡检人员的手持终端与每个蓝牙信标的理论距离。
手持终端与每个蓝牙信标的理论距离Di＝F(Vi)，
其中，Vi为第i个蓝牙信标的信号强度的指示数值，F为通信距离与信号强度的指示数值的映射关系，i＝1,2,3,…,N，N为蓝牙信标的数量。
下面度映射关系F进行说明。
具体地，蓝牙信号传输的基本规律是随着通信距离增加，手持终端接收到的蓝牙信号强度也会减弱，对应的蓝牙数据信号强度的指示数值RSSI数值也变小。根据实际测试的结果，可以得到通信距离与RSSI数值之间的映射关系d＝F(VRSSI)，其中，d为蓝牙信标与手持终端之间的距离，VRSSI为手持终端接收到蓝牙数据信号强度的指示数值，F()为两者之间的映射关系。
步骤S3，计算手持终端的定位坐标，使定位点与各蓝牙标签的实际距离与映射计算出的理论距离达到最优符合度。
具体地，首先将手持终端与每个蓝牙信标的实际距离记为：
Ri＝((X-Xi)2+(Y-Yi)2)0.5,
其中，(X,Y)为手持终端的实际位置坐标，(Xi,Yi)为后台已知的每个蓝牙信标的实际位置坐标，i＝1,2,3,…,N，N为蓝牙信标的数量。
根据的手持终端与每个蓝牙信标的理论距离和实际距离，计算出一组手持终端的坐标，使手持终端与各蓝牙信标的坐标距离最大限度地符合信号强度映射距离。
具体地，根据手持终端与每个蓝牙信标的理论距离和实际距离，应用最小二乘法计算所述手持终端的定位坐标为，
(X’,Y’)＝argmin(SN(X,Y))，
其中，SN(X,Y)＝∑(Di-Ri)2＝∑(Di-((X-Xi)2+(Y-Yi)2)0.5)2。上述计算得到的手持终端的定位坐标可以达到最优符合度。
根据本发明实施例的利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，在巡检现场布置多个蓝牙信标时，手持终端接收多个蓝牙信标的数据信号强度，并根据该信号强度计算距离每个蓝牙信标的理论值，结合计算出的理论值和已知的实际值，来计算手持终端的定位坐标，从而可以实现空间范围内的精准定位，无需与GPS/北斗卫星进行通信，仅需在现场布置蓝牙信标，利用手持终端即可实现定位，定位精准且设备简单。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (4)

1.一种利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，获取巡检现场布置的多个蓝牙信标的信号强度的指示数值；
步骤S2，根据所述多个蓝牙信标的信号强度的指示数值和预设的通信距离与信号强度的指示数值的映射关系，计算巡检人员的手持终端与每个所述蓝牙信标的理论距离；
步骤S3，计算手持终端的定位坐标，使定位点与各蓝牙标签的实际距离与映射计算出的理论距离达到最优符合度。
2.如权利要求1所述的利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，手持终端与每个所述蓝牙信标的理论距离Di＝F(Vi)，
其中，Vi为第i个蓝牙信标的信号强度的指示数值，F为通信距离与信号强度的指示数值的映射关系，i＝1,2,3,…,N，N为蓝牙信标的数量。
3.如权利要求1所述的利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，其特征在于，在所述步骤S3中，将所述手持终端与每个蓝牙信标的实际距离记为：
Ri＝((X-Xi)2+(Y-Yi)2)0.5,
其中，(X,Y)为所述手持终端的实际位置坐标，(Xi,Yi)为每个所述蓝牙信标的实际位置坐标，i＝1,2,3,…,N，N为蓝牙信标的数量。
4.如权利要求3所述的利用蓝牙信标实现中间位置定位的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，根据手持终端与每个所述蓝牙信标的理论距离和实际距离，应用最小二乘法计算所述手持终端的定位坐标为，
(X’,Y’)＝argmin(SN(X,Y))，
其中，SN(X,Y)＝∑(Di-Ri)2＝∑(Di-((X-Xi)2+(Y-Yi)2)0.5)2。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract

Application publication date: 20161207

Assignee: Dongying Huada Electronic Technology Co., Ltd.

Assignor: BEIJING HAYDEN ZHONGKE TECHNOLOGY CO., LTD.

Contract record no.: 2017990000036

Denomination of invention: Utilize the method that Bluetooth beacon realizes location, centre position

License type: Common License

Record date: 20170125

EE01 Entry into force of recordation of patent licensing contract