CN107144831A - 一种微型低功耗的被动定位系统 - Google Patents
一种微型低功耗的被动定位系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107144831A CN107144831A CN201710220052.3A CN201710220052A CN107144831A CN 107144831 A CN107144831 A CN 107144831A CN 201710220052 A CN201710220052 A CN 201710220052A CN 107144831 A CN107144831 A CN 107144831A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mobile device
- positioning system
- data
- signal
- passive positioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 9
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 claims description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 241001062009 Indigofera Species 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01S11/00—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation
- G01S11/02—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves
- G01S11/06—Systems for determining distance or velocity not using reflection or reradiation using radio waves using intensity measurements
-
- H04B5/70—
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Abstract
本发明提出了一种微型低功耗的被动定位系统，包括和待定位对象唯一绑定的广播模块；移动设备群，其由一个以上带有定位功能和接收功能的移动设备组成，所述移动设备群可接收所述广播模块的信号并获取信号的身份及强度数据；及服务器，其与所述移动设备群通信，用于接收由所述移动设备群上传的信号的身份、强度数据及定位数据。通过使用广播模块不断广播，通过手机等具有GPS定位的移动设备所组成的移动设备群进行被动定位，可以低功耗地实现单车的定位效果。
Description
技术领域
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种微型低功耗的被动定位系统。
背景技术
随着当前共享概念的普及，共享单车也成了一个竞争异常激烈的市场。因为各种安全、服务方面的不完善，也随之而来各种各样的问题，单车定位不准经常会出现地图上看到这里有单车但却找不到的现象。就拿某共享单车为例，它的定位机制是当用户开锁后APP通过当前用户手机的GPS定位绘制该单车的运动轨迹，当用户结束用车后定位结束，APP标记该单车的最终位置即为用户结束用车时手机上传的位置。然后这之后会经过人为的挪动或其他不可抗因素导致的单车位置改变，这就会出现单车实际位置与地图标记不符的现象。
针对上述缺陷和问题，本发明基于微型低功耗的蓝牙模块，提出了一种被动定位系统。通过使用广播模块不断广播，通过手机等具有GPS定位的移动设备所组成的移动设备群进行被动定位，可以低功耗地实现单车的定位效果。
发明内容
本发明的目的在于提出一种微型低功耗的被动定位系统，尤其是采用蓝牙模块进行被动定位，其通过蓝牙设备发射蓝牙信号，多终端移动设备探测的方式定位待定位对象。以解决当前定位设备需要集成GPS定位或者联网上传数据造成的功耗过大、工作时间过短的问题。
本发明提出了一种微型低功耗的被动定位系统，包括：和待定位对象唯一绑定的广播模块；移动设备群，其由一个以上带有定位功能和接收功能的移动设备组成，所述移动设备群可接收所述广播模块的信号并获取信号的身份及强度数据；及服务器，其与所述移动设备群通信，用于接收由所述移动设备群上传的信号的身份、强度数据及定位数据。
本发明提出的所述被动定位系统中，所述广播模块为微型蓝牙模块，所述微型蓝牙模块体积小功耗低。
本发明提出的所述被动定位系统中，所述微型蓝牙模块永久处于可被发现状态，并持续广播自身的蓝牙ID信息。
本发明提出的所述被动定位系统中，所述移动设备进一步安装有应用终端，所述应用终端具有蓝牙感测、定位及自动上传数据的功能，所述移动设备组成蓝牙感测网络。
本发明提出的所述被动定位系统中，所述服务器进一步根据信号强度数据与定位数据，估算所述广播模块的位置数据,得到所述待定位对象的位置数据。
本发明提出的所述被动定位系统中，所述移动设备群进一步上传时间数据。
本发明提出的所述被动定位系统中，服务器根据所述移动设备组上传的多个时间数据、定位数据、信号身份及强度数据估算所述广播模块的位置数据，并按照时间数据绘制所述广播模块的移动轨迹，得到所述待定位对象的移动轨迹。
本发明提出的所述被动定位系统中，进一步包括定位基站，所述定位基站固定设置，用于获取所述广播模快的信号的身份及强度数据，并上传至所述服务器。
本发明的技术方案及其有益效果：
只需将一个简单的蓝牙模块与单车唯一绑定并置于单车内即可，因为该蓝牙模块只需要永久的处于可被发现状态，并不断地发射蓝牙广播即可，所以这样的蓝牙模块功耗极低，可以做到较长时间的待机，并且体积较小便于内置于单车。因为现在所有的智能机几乎都带有GPS定位以及蓝牙功能，所以所有的单车注册用户都可以成为该待定位蓝牙模块的移动探测设备。当用户打开APP并经过内置有蓝牙模块的单车时可以探测到该蓝牙设备并将该单车信息以及当前位置信息上传服务器，即可被动定位该单车。
附图说明
图1为本发明微型低功耗被动定位系统的结构示意图
具体实施方式
结合以下具体实施例和附图，对发明作进一步的详细说明。实施本发明的过程、条件、试验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发明没有特别限制内容。
如图1所示，本发明提出的微型低功耗蓝牙被动定位系统。包括跟待定位对象唯一绑定的广播模块、多个带有GPS定位和蓝牙功能的移动设备所组成的移动设备群，以及可接收移动设备上传数据的服务器。
本具体实施例中，广播模块采用微型蓝牙模块，蓝牙模块体积小、功耗低，永久处于可被发现状态，并且不断发射蓝牙信号广播当前待定位对象ID。广播模块优选地利用蓝牙4.0的beacon广播的功能。常规的蓝牙定位是定点布置beacon基站，这些蓝牙beacon基站不断发送beacon广播报文(报文含发射功率)，以在100ms内对特定人或物进行定位并且可以实现同时定位多个人或物的位置。搭载蓝牙4.0模块的终端设备收到beacon广播报文后，测量出接收功率，代入到功率衰减与距离关系的函数中，计算出距离该beacon基站的距离。但是在本发明中将常规定位中定点布置的beacon基站作为待定位对象，搭载蓝牙4.0模块的终端设备作为移动的探测基站。探测基站靠近待定位对象时，待定位对象被感知到。
用于探测微型蓝牙模块的移动设备带有GPS定位以及蓝牙功能，可以获知移动设备自身的实时位置，并且可以检测到周围的蓝牙信号。因为蓝牙信号覆盖范围有限，需要作为探测点的移动设备需要有多个，可作为探测点的移动设备分布越密集，待定位蓝牙模块被检测到的概率就越高。优选地，移动设备可以安装应用终端APP，该应用终端APP开始探测周围是否存在待定位的蓝牙信号，探测到后应用内调用GPS获取当前位置信息，并上传至服务器。
当移动设备探测到待定位对象的蓝牙信号后向服务器发送的数据信息包括当前时间、待定位对象的蓝牙ID用以区分不同的待定位对象、移动设备通过GPS获取的当前位置以及探测到的蓝牙信号强度。服务器接收到移动设备上传的数据后，因为蓝牙的信号范围本身较小可以将当前的移动设备位置作为待定位对象的位置。如果想要更精确的确定待定位对象位置的话，可以根据当前蓝牙信号的强度依据信号衰减模型计算出待定位对象的位置。
移动设备上传到服务器的蓝牙信号强度即无线电信号强度，又称RSSI。已知发射功率，接收节点通过接收功率，计算传播损耗，再通过理论或者经验的传播模型将传播损耗转换为距离。在自由空间中，距发射d处的天线接收到的信号强度由下面的公式给出：
式(i)中，d为发射端与接收端之间的距离(m)；d0为参考距离(m)，一般取1m；Pr(d)是接收端的接收信号功率(dBm)；Pr(d0)是参考距离d0点对应的接收信号功率(dBm)；XdBm是一个平均值为0的高斯随机变量(dBm)，反映了当距离一定时，接收信号功率的变化；n为路径损耗指数，是一个与环境相关的值。通过测量接收信号的强度，利用这个公式即可计算收发节点之间的大概距离。一旦可以得到参考节点与未知节点之间的距离信息，就可以采用三边测量法或者最大似然估计法计算出未知节点的位置。在三维空间中，三边测量法指的己知一个未知节点到三个以上参考节点的距离，就可以确定该点的坐标；三边测量法在二维空间里可以用几何图形表示为:当得到未知节点到一个参考节点的距离时，就可以确定，此未知节点在以此参考节点为圆心，以距离为半径的圆上；如果得到未知节点到3个参考节点的距离，则3个圆的交点就是该未知节点的位置。进一步地，移动设备和待定位对象都是移动中的，服务器可以根据不同时间移动设备上传的数据做出待定位对象的运动轨迹。
本发明待定位对象受周围环境、地理位置的影响较小，只要周围有作为探测点的能检测到自己的移动设备即可。可以作为待定位对象的微型蓝牙模块可以做成纽扣、发卡等小型实用物品，也可以置于手环、手表等随身佩戴物上，这样即间接地较为方便的置于人身上，可以应用于儿童，从而达到通过本被动方法对儿童定位，预防儿童走失事件。
本发明中所使用的蓝牙定位技术，因其有效探测距离较短，所以当待定位对象所处位置周围可用于探测蓝牙信号的终端设备较少时，不能实现有效定位，降低了该被动定位系统的效率。所以本发明进一步可在人流较少的交通线或路口处设置定位基站，例如采用固定的蓝牙基站作为蓝牙终端探测点。定位基站可使得该定位系统拥有固定蓝牙探测和点移动终端蓝牙探测点相结合的探测群，从而大大提高待定位对象被检测到的概率，提高定位系统性能。
本发明的保护内容不局限于以上实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。
Claims (8)
1.一种微型低功耗的被动定位系统，其特征在于，包括：
和待定位对象唯一绑定的广播模块；
移动设备群，其由一个以上带有定位功能和接收功能的移动设备组成，所述移动设备群可接收所述广播模块的信号并获取信号的身份及强度数据；及
服务器，其与所述移动设备群通信，用于接收由所述移动设备群上传的信号的身份、强度数据及定位数据。
2.如权利要求1所述的被动定位系统，其特征在于，所述广播模块为微型蓝牙模块，所述微型蓝牙模块体积小功耗低。
3.如权利要求2所述的被动定位系统，其特征在于，所述微型蓝牙模块永久处于可被发现状态，并持续广播自身的蓝牙ID信息。
4.如权利要求1所述的被动定位系统，其特征在于，所述移动设备进一步安装有应用终端，所述应用终端具有蓝牙感测、定位及自动上传数据的功能，所述移动设备组成蓝牙感测网络。
5.如权利要求1所述的被动定位系统，其特征在于，所述服务器进一步根据信号强度数据与定位数据，估算所述广播模块的位置数据,得到所述待定位对象的位置数据。
6.如权利要求5所述的被动定位系统，其特征在于，所述移动设备群进一步上传时间数据。
7.如权利要求6所述的被动定位系统，其特征在于，服务器根据所述移动设备组上传的多个时间数据、定位数据、信号身份及强度数据估算所述广播模块的位置数据，并按照时间数据绘制所述广播模块的移动轨迹，得到所述待定位对象的移动轨迹。
8.如权利要求1所述的被动定位系统，其特征在于，进一步包括定位基站，所述定位基站固定设置，用于获取所述广播模快的信号的身份及强度数据，并上传至所述服务器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710220052.3A CN107144831A (zh) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | 一种微型低功耗的被动定位系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710220052.3A CN107144831A (zh) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | 一种微型低功耗的被动定位系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107144831A true CN107144831A (zh) | 2017-09-08 |
Family
ID=59774137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710220052.3A Pending CN107144831A (zh) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | 一种微型低功耗的被动定位系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107144831A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107889214A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-06 | 深圳市凡骑绿畅技术有限公司 | 一种蓝牙虚拟站点定位系统及方法 |
| CN109283564A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-29 | 石化盈科信息技术有限责任公司 | 一种移动终端的定位方法及系统 |
| CN110174642A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-27 | 黄长兵 | 一种用于特殊患者智能定位系统及方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1411289A (zh) * | 2001-10-03 | 2003-04-16 | 日本电气株式会社 | 定位系统，定位服务器，基站和终端位置估算方法 |
| CN103945530A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 成都佳锂科技有限公司 | 一种基于低功耗蓝牙的定位装置 |
| CN103974413A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-06 | 惠州市德赛工业发展有限公司 | 一种低功耗定位系统及其定位方法 |
| CN105554688A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-04 | 上海智洋网络科技有限公司 | 一种定位系统及应用方法 |
-
2017
- 2017-04-06 CN CN201710220052.3A patent/CN107144831A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1411289A (zh) * | 2001-10-03 | 2003-04-16 | 日本电气株式会社 | 定位系统，定位服务器，基站和终端位置估算方法 |
| CN103945530A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-23 | 成都佳锂科技有限公司 | 一种基于低功耗蓝牙的定位装置 |
| CN103974413A (zh) * | 2014-06-09 | 2014-08-06 | 惠州市德赛工业发展有限公司 | 一种低功耗定位系统及其定位方法 |
| CN105554688A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-04 | 上海智洋网络科技有限公司 | 一种定位系统及应用方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107889214A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-06 | 深圳市凡骑绿畅技术有限公司 | 一种蓝牙虚拟站点定位系统及方法 |
| CN109283564A (zh) * | 2018-08-06 | 2019-01-29 | 石化盈科信息技术有限责任公司 | 一种移动终端的定位方法及系统 |
| CN110174642A (zh) * | 2019-04-29 | 2019-08-27 | 黄长兵 | 一种用于特殊患者智能定位系统及方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9002372B2 (en) | Locating system for autistic child and others | |
| CN207217787U (zh) | 蓝牙天线阵列及短距无线定位系统 | |
| CN104698435B (zh) | 实现无线信标地理位置定位的系统及方法 | |
| CN103995251A (zh) | 室内移动设备的定位系统及其方法 | |
| WO2003052451A3 (en) | Position determination system that uses a cellular communication system | |
| CN103235283B (zh) | 一种基于蓝牙判别运动趋势的方法 | |
| CN107144831A (zh) | 一种微型低功耗的被动定位系统 | |
| CN106950536A (zh) | 基于可移动定位信标的定位方法 | |
| CN104640205B (zh) | 宏基站条件下利用场强和差分指纹的手机定位系统和方法 | |
| CN112102645A (zh) | 一种基于蓝牙aoa技术的室内定位寻车系统及方法 | |
| CN106646573A (zh) | 用于市区内人员定位的定位方法及定位发送设备 | |
| CN111107627A (zh) | 多模融合无线定位系统及其定位方法 | |
| CN105611535B (zh) | 伪基站定位装置以及定位方法 | |
| CN112308998A (zh) | 一种基于蓝牙的室内定位智能巡检系统及方法 | |
| CN103048640A (zh) | Lbs服务中一种室外辅助室内定位方法 | |
| KR101623737B1 (ko) | 위치 측위 방법, 시스템 및 이를 위한 어플리케이션 | |
| Munoz-Castaner et al. | Your phone as a personal emergency beacon: A portable gsm base station to locate lost persons | |
| CN208044852U (zh) | 一种交通信息检测器 | |
| CN106303954B (zh) | 一种基于区域定位判别算法的蓝牙自助导游装置 | |
| Vukadinovic et al. | Performance of collaborative GPS localization in pedestrian ad hoc networks | |
| CN204272160U (zh) | 一种用于定位与设备管理的网关设备 | |
| CN106707303A (zh) | 一种穿戴式设备 | |
| Touvat et al. | Indoor localization with wearable RF devices in 868MHz and 2.4 GHz bands | |
| CN110121149A (zh) | 一种基于蓝牙和pdr数据融合的室内定位方法 | |
| CN107819547A (zh) | 一种用于声波室内定位的声波信号帧码率调整方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170908 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |