CN106851551A - 一种位置信息获取方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种位置信息获取方法，所述方法包括：获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离；根据所述至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离，计算得到所述终端的位置信息。本发明实施例还同时公开了一种位置信息获取装置。

Description

一种位置信息获取方法和装置
技术领域
本发明涉及移动通信领域中的信息处理技术，尤其涉及一种位置信息获取方法和装置。
背景技术
全球定位系统(Global Position System，GPS)和全球卫星导航系统(GlobalNavigation Satellite System，GLONASS)等卫星定位系统是目前应用最广、最为成熟的移动定位技术，有着定位精度高，有效范围广等优点。基站定位是另外一种应用较广的移动定位技术，任意一部与基站发生通信的手机终端，都可以利用其从基站接收到的信息，计算出大概的位置信息，有着成本低，定位方便等优点。
但是，利用卫星定位往往需要专门的定位模块支持，增加了定位的成本。并且，卫星覆盖不到或者卫星信号较弱的场合，卫星定位难以实现；同时，高精度的卫星定位系统，卫星的发射维护等成本较高，且成本很难降低。而且，基站定位受限于基站数量和成本的因素，难以大面积覆盖，定位精度不足。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种位置信息获取方法和装置，解决了现有的卫星定位技术和基站定位技术中存在的定位精度低和成本高的问题，极大的降低了成本，提高了定位精度。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种位置信息获取方法，所述方法包括：
获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离；
根据所述至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离，计算得到所述终端的位置信息。
可选的，每个所述路灯中具有一个基站，所述获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离，包括：
接收每个所述路灯中的所述基站发送的下行数据；其中，所述下行数据中包括：所述下行数据的发射时间和每个所述基站所在的路灯的编号信息；
基于所述下行数据的发射时间得到每个所述路灯与所述终端之间的距离；
基于每个所述基站所在的路灯的编号信息，得到所述至少四个路灯的位置信息。
可选的，所述基于所述下行数据的发射时间得到每个所述路灯与所述终端之间的距离，包括：
计算每个所述下行数据的接收时间与所述下行数据的发射时间之间的时间差，并根据所述时间差与光速计算得到每个所述路灯与所述终端之间的距离。
可选的，所述基于每个所述基站所在的路灯的编号信息，得到所述至少四个路灯的位置信息，包括：
发送每个所述路灯的编号信息至服务器，以便于所述服务器根据所述路灯的编号信息在所述路灯网络数据中得到每个所述路灯的位置信息，并将每个所述路灯的位置信息发送至所述终端；
接收所述服务器发送的每个所述路灯的位置信息。
可选的，每个所述路灯中的所述基站与所述路灯所属小区中的基站要进行时间上的同步。
一种位置信息获取装置，所述装置包括：获取单元和计算单元，其中：
所述获取单元，用于获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离；
所述计算单元，用于根据所述至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离，计算得到所述终端的位置信息。
可选的，每个所述路灯中具有一个基站，所述获取单元包括：接收模块、第一处理模块和第二处理模块，其中：
所述接收模块，用于接收每个所述路灯中的所述基站发送的下行数据；其中，所述下行数据中包括：所述下行数据的发射时间和每个所述基站所在的路灯的编号信息；
所述第一处理模块，用于基于所述下行数据的发射时间得到每个所述路灯与所述终端之间的距离；
所述第二处理模块，用于基于每个所述基站所在的路灯的编号信息，得到所述至少四个路灯的位置信息。
可选的，所述第一处理模块具体用于：
计算每个所述下行数据的接收时间与所述下行数据的发射时间之间的时间差，并根据所述时间差与光速计算得到每个所述路灯与所述终端之间的距离。
可选的，所述第二处理模块具体用于：
发送每个所述路灯的编号信息至服务器，以便于所述服务器根据所述路灯的编号信息在所述路灯网络数据中得到每个所述路灯的位置信息，并将每个所述路灯的位置信息发送至所述终端；
接收所述服务器发送的每个所述路灯的位置信息。
可选的，每个所述路灯中的所述基站与所述路灯所属小区中的基站要进行时间上的同步。
本发明实施例所提供的位置信息获取方法和装置，通过获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，并根据得到的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息；这样，可以借助于路灯实现对终端的定位，解决了现有的卫星定位技术和基站定位技术中存在的定位精度低和成本高的问题，不需要开启专门的定位器件，极大的降低了成本；同时，不受覆盖面积的影响，提高了定位精度。
附图说明
图1为本发明的实施例提供的一种位置信息获取方法的流程示意图；
图2为本发明的实施例提供的另一种位置信息获取方法的流程示意图；
图3为本发明的实施例提供的又一种位置信息获取方法的流程示意图；
图4为本发明的实施例提供的一种位置信息获取装置的结构示意图；
图5为本发明的实施例提供的另一种位置信息获取装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的实施例提供一种位置信息获取方法，参照图1所示，该方法包括以下步骤：
步骤101、获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离。
具体的，步骤获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离可以由终端来实现。与终端相邻的至少四个路灯的位置信息可以是终端将获得的每个路灯的编号信息发送至定位服务区，定位服务器根据路灯的编号信息得到每个路灯的位置信息，并将得到的位置信息发送至终端；每个路灯与终端之间的距离可以是终端自己根据获取到的具有路灯编号信息的下行数据的发送时间计算得到的。其中，此处的终端可以是待定位终端。
步骤102、根据至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息。
具体的，步骤根据至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息可以由终端来实现。终端根据得到的路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，结合一定的几何运算知识可以得到待定位的终端的位置信息。
本发明实施例所提供的位置信息获取方法，通过获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，并根据得到的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息；这样，可以借助于路灯实现对终端的定位，解决了现有的卫星定位技术和基站定位技术中存在的定位精度低和成本高的问题，不需要开启专门的定位器件，极大的降低了成本；同时，不受覆盖面积的影响，提高了定位精度。
本发明的实施例提供一种位置信息获取方法，参照图2所示，该方法包括以下步骤：
步骤201、终端接收每个路灯中的基站发送的下行数据。
其中，下行数据中包括：下行数据的发射时间和每个基站所在的路灯的编号信息。
本发明提供的位置信息获取方法可以应用于包括有路灯网络、普通蜂窝基站、小型基站和移动终端的定位系统中。其中，每个路灯中设置有至少一个基站，该基站可以是小型基站。优选的，可以将该小型基站集成在路灯上；在进行移动终端的位置信息获取之前，路灯网络管理部分需要预先将每个路灯的编号信息存储在路灯的小型基站中；同时，每个路灯中的小型基站需要预先与其所在小区内的普通基站即普通蜂窝基站进行时间同步。需要说明的是，路灯中的小型基站与普通蜂窝基站的时间同步过程可以参考现有技术中普通基站之间的时间同步技术。
具体的，路灯的编号信息可以通过网络将该信息共享给使用本发明中的位置信息获取方法进行定位的所有应用服务器。
步骤202、终端基于下行数据的发射时间得到每个路灯与终端之间的距离。
具体的，终端可以根据得到的每个路灯中的小型基站发送的下行数据发射时间和接收该下行数据的时间，分别计算得到每个路灯与终端之间的距离。其中，接收终端的时间可以是终端自己确定的。
步骤203、终端基于每个基站所在的路灯的编号信息，得到至少四个路灯的位置信息。
需要说明的是，步骤203和步骤204在执行上没有先后顺序之分，步骤203和步骤204可以是同时执行的，步骤203也可以是在步骤204之后执行的。
步骤204、终端根据至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息。
具体的，因为终端的时间存在时钟差，因此需要至少四个路灯的位置信息和四个路灯与终端之间的距离，这样，才可以保证得到的终端的位置的准确性。以具有四个路灯为例进行说明：可以根据得到的每个路灯的位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待定位终端的位置。假设t时刻在待定位终端的位置坐标为(X、Y、Z)，路灯1的位置坐标为(X1、Y1、Z1)，路灯2的位置坐标为(X2、Y2、Z2)，路灯3的位置坐标为(X3、Y3、Z3)，路灯4的位置坐标为(X4、Y4、Z4)，终端的时钟差为T0，路灯1上的基站的时钟差为T1，路灯2上的基站的时钟差为T2，路灯3上的基站的时钟差为T3，路灯4上的基站的时钟差为T4；其中，X、Y、Z和T0为未知数，因此，根据得到的每个路灯与终端之间的距离可以得到如下四个方程式：
[(X1-X)2+(Y1-Y)2+(Z1-Z)2]1/2+c(T1-T0)＝d1
[(X2-X)2+(Y2-Y)2+(Z2-Z)2]1/2+c(T2-T0)＝d2
[(X3-X)2+(Y3-Y)2+(Z3-Z)2]1/2+c(T3-T0)＝d3
[(X4-X)2+(Y4-Y)2+(Z4-Z)2]1/2+c(T4-T0)＝d4
其中，d1为路灯1到终端的距离，d2为路灯2到终端的距离，d3为路灯3到终端的距离，d4为路灯4到终端的距离，c为信号的传播速度(即光速)。由以上四个方程即可解算出待定位终端的坐标x、y、z和终端的钟差T0。当然，此处只是举例说明一种根据至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息的方式，并没有限定只能是采用该方式来实现，实际应用中也可以采用矩阵计算方法等能够基于至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离得到终端的位置信息的方式。
本发明实施例所提供的位置信息获取方法，通过获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，并根据得到的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息；这样，可以借助于路灯实现对终端的定位，解决了现有的卫星定位技术和基站定位技术中存在的定位精度低和成本高的问题，不需要开启专门的定位器件，极大的降低了成本；同时，不受覆盖面积的影响，提高了定位精度。
本发明的实施例提供一种位置信息获取方法，参照图3所示，该方法包括以下步骤：
步骤301、终端接收每个路灯中的基站发送的下行数据。
其中，下行数据中包括：下行数据的发射时间和每个基站所在的路灯的编号信息。
步骤302、终端计算每个下行数据的接收时间与下行数据的发射时间之间的时间差，并根据该时间差与光速计算得到每个路灯与终端之间的距离。
具体的，终端可以根据接收到的每个下行数据的发送时间和接收到每个下行数据的时间，得到下行数据的飞行时间记得到时间差，然后用时间差与光速相乘就可以得到每个路灯与终端之间的距离。
步骤303、终端发送每个路灯的编号信息至服务器，以便于服务器根据路灯的编号信息在路灯网络数据中得到每个路灯的位置信息，并将每个路灯的位置信息发送至终端。
具体的，终端将接收到的每个路灯的编号信息发送给服务器，服务器根据预先已经共享得到的网络数据中查找与路灯编号信息对应的路灯的位置信息，网络数据中预先已经存储有路灯编号信息与路灯位置信息之间的对应关系；之后服务器将查找得到的路灯的位置信息发送给终端。
步骤304、终端接收服务器发送的每个路灯的位置信息。
步骤305、终端根据得到的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息。
需要说明的是，本实施例中与其它实施例中相同步骤的解释可以参照其它实施例中的描述，此处不再赘述。
本发明实施例所提供的位置信息获取方法，通过获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，并根据得到的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息；这样，可以借助于路灯实现对终端的定位，解决了现有的卫星定位技术和基站定位技术中存在的定位精度低和成本高的问题，不需要开启专门的定位器件，极大的降低了成本；同时，不受覆盖面积的影响，提高了定位精度。
本发明实施例提供一种位置信息获取装置，可以应用于图1～3对应的实施例提供的一种位置信息获取方法中，参照图4所示，该装置包括：获取单元41和计算单元42，其中：
获取单元41，用于获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离。
计算单元42，根据至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息。
本发明实施例所提供的位置信息获取装置，通过获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，并根据得到的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息；这样，可以借助于路灯实现对终端的定位，解决了现有的卫星定位技术和基站定位技术中存在的定位精度低和成本高的问题，不需要开启专门的定位器件，极大的降低了成本；同时，不受覆盖面积的影响，提高了定位精度。
具体的，每个路灯中具有一个基站，参照图5所示，获取单元41包括：接收模块411、第一处理模块412和第二处理模块413，其中：
接收模块411，用于接收每个路灯中的基站发送的下行数据。
其中，下行数据中包括：下行数据的发射时间和每个基站所在的路灯的编号信息。
第一处理模块412，用于基于下行数据的发射时间得到每个路灯与终端之间的距离。
第二处理模块413，用于基于每个基站所在的路灯的编号信息，得到至少四个路灯的位置信息。
具体的，第一处理模块412具体用于执行以下步骤：
计算每个下行数据的接收时间与下行数据的发射时间之间的时间差，并根据时间差与光速计算得到每个路灯与终端之间的距离。
具体的，第二处理模块412具体用于执行以下步骤：
发送每个路灯的编号信息至服务器，以便于服务器根据路灯的编号信息在路灯网络数据中得到每个路灯的位置信息，并将每个路灯的位置信息发送至终端。
接收服务器发送的每个路灯的位置信息。
其中，每个路灯中的基站与路灯所属小区中的基站要进行时间上的同步。
需要说明的是，本实施例中各个单元之间的交互过程可以参照图1～3对应的实施例提供的一种位置信息获取方法中的交互过程，此处不再赘述。
本发明实施例所提供的位置信息获取装置，通过获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，并根据得到的至少四个路灯的位置信息和每个路灯与终端之间的距离，计算得到终端的位置信息；这样，可以借助于路灯实现对终端的定位，解决了现有的卫星定位技术和基站定位技术中存在的定位精度低和成本高的问题，不需要开启专门的定位器件，极大的降低了成本；同时，不受覆盖面积的影响，提高了定位精度。
在实际应用中，所述获取单元41、接收模块411、第一处理模块412、第二处理模块413和计算单元42均可由位于无线数据发送设备中的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Micro Processor Unit，MPU)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)等实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种位置信息获取方法，其特征在于，所述方法包括：
获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离；
根据所述至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离，计算得到所述终端的位置信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，每个所述路灯中均设置有基站，所述获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离，包括：
接收每个所述路灯中的所述基站发送的下行数据；其中，所述下行数据中包括：所述下行数据的发射时间和每个所述基站所在的路灯的编号信息；
基于所述下行数据的发射时间得到每个所述路灯与所述终端之间的距离；
基于每个所述基站所在的路灯的编号信息，得到所述至少四个路灯的位置信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述下行数据的发射时间得到每个所述路灯与所述终端之间的距离，包括：
计算每个所述下行数据的接收时间与所述下行数据的发射时间之间的时间差，并根据所述时间差与光速计算得到每个所述路灯与所述终端之间的距离。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述基于每个所述基站所在的路灯的编号信息，得到所述至少四个路灯的位置信息，包括：
发送每个所述路灯的编号信息至服务器，以便于所述服务器根据所述路灯的编号信息在所述路灯网络数据中得到每个所述路灯的位置信息，并将每个所述路灯的位置信息发送至所述终端；
接收所述服务器发送的每个所述路灯的位置信息。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
每个所述路灯中的所述基站与所述路灯所属小区中的基站要进行时间上的同步。
6.一种位置信息获取装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元和计算单元，其中：
所述获取单元，用于获取与终端相邻的至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离；
所述计算单元，用于根据所述至少四个路灯的位置信息和每个所述路灯与所述终端之间的距离，计算得到所述终端的位置信息。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，每个所述路灯中均设置有基站，所述获取单元包括：接收模块、第一处理模块和第二处理模块，其中：
所述接收模块，用于接收每个所述路灯中的所述基站发送的下行数据；其中，所述下行数据中包括：所述下行数据的发射时间和每个所述基站所在的路灯的编号信息；
所述第一处理模块，用于基于所述下行数据的发射时间得到每个所述路灯与所述终端之间的距离；
所述第二处理模块，用于基于每个所述基站所在的路灯的编号信息，得到所述至少四个路灯的位置信息。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一处理模块具体用于：
计算每个所述下行数据的接收时间与所述下行数据的发射时间之间的时间差，并根据所述时间差与光速计算得到每个所述路灯与所述终端之间的距离。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述第二处理模块具体用于：
发送每个所述路灯的编号信息至服务器，以便于所述服务器根据所述路灯的编号信息在所述路灯网络数据中得到每个所述路灯的位置信息，并将每个所述路灯的位置信息发送至所述终端；
接收所述服务器发送的每个所述路灯的位置信息。
10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
每个所述路灯中的所述基站与所述路灯所属小区中的基站要进行时间上的同步。
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