CN107277779B - 一种基于ZigBee网络的定位方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于定位系统技术领域，提供了一种基于ZigBee网络的定位方法及其系统，方法包括：向智能设备广播定位获取指令；接收智能设备根据定位获取指令返回的探测结果；根据预设的区域确定规则以及探测结果，确定待定位设备所在的室内区域，并确定位于室内区域的智能设备；基于位于室内区域的智能设备对应的探测结果，确定待定位设备的位置。本发明解决了通过设备定位装置获取各个智能设备的反馈的探测结果，确定待定位设备所在的区域，并根据该区域包含的智能设备对应的探测结果，进一步确定该区域范围中待定位设备具体的位置，实现对待定位设备的精确定位，降低定位系统所需的成本的问题。

Description

一种基于ZigBee网络的定位方法及其系统

技术领域

本发明属于定位系统技术领域，尤其涉及一种基于ZigBee网络的定位方法及其系统。

背景技术

设备智能化已成为现今设备技术的主要发展趋势，智能设备涉及的领域越来越广，设备数量也在快速增长。但随着智能设备的种类以及数量越来越多，广大用户也正面临一个新的问题，即当需要使用某个智能设备时，如何快速对其定位以便于得知该智能设备的位置。

现有的设备定位技术，主要是利用全球定位系统(GPS,Global PositioningSystem)或通过WIFI定位网络。然而由于GPS系统主要面向全球区域范围进行定位操作，其精确度较差，无法对智能设备进行精确定位；而对于WIFI定位网络而言，该系统内的各个设备通过WIFI通信模块进行信息传递，实现对智能设备的精确定位，但WIFI通信模块的能耗较高，从而导致定位成本较高。可见，现有的设备定位技术，无法对智能设备进行精确定位的同时，降低定位系统所需的成本。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种基于ZigBee(ZigBee，紫蜂协议)网络的定位方法及其系统，旨在解决现有的设备定位技术，无法对智能设备进行精确定位的同时，降低定位定位系统所需的成本的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于ZigBee网络的定位方法，应用于基于ZigBee网络的定位系统的设备定位装置中，所述定位系统包括：所述设备定位装置和分别位于不同室内区域的多个具备ZigBee通信功能的智能设备，每个所述室内区域分别安放有至少三个所述智能设备；

所述定位方法包括：

向所述智能设备广播定位获取指令；其中，所述定位获取指令包括待定位设备的标识；

接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果；

根据预设的区域确定规则以及所述探测结果，确定所述待定位设备所在的室内区域，并确定位于所述室内区域的所述智能设备；

基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置。

第二方面，本发明实施例提供一种基于ZigBee网络的定位系统，应用于基于ZigBee网络的定位系统的设备定位装置中，所述定位系统包括：所述设备定位装置和分别位于不同室内区域的多个具备ZigBee通信功能的智能设备，每个所述室内区域分别安放有至少三个所述智能设备；

所述设备定位装置包括：

定位获取指令发送单元，用于向所述智能设备广播定位获取指令；其中，所述定位获取指令包括待定位设备的标识；

探测结果接收单元，用于接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果；

室内区域确定单元，用于根据预设的区域确定规则以及所述探测结果，确定所述待定位设备所在的室内区域，并确定位于所述室内区域的所述智能设备；

位置确定单元，用于基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置。

实施本发明实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法及其系统具有以下有益效果：

本发明实施例通过设备定位装置获取各个智能设备的反馈的探测结果，首先确定待定位设备所在的区域，并根据该区域包含的智能设备对应的探测结果信息，再进一步确定该区域范围中待定位设备具体的位置，实现对待定位设备的精确定位。另一方面，该定位系统是基于ZigBee网络实现的，由于ZigBee模块相对于WIFI模块以及GPS模块而言能耗较小，从而可减少定位系统的能耗，并且，本系统利用室内区域的各个智能设备作为参考点，不需要增设额外的探测节点，定位系统的构建成本较低，从而进一步降低了定位系统所需的成本。可见，本发明实施例可实现对设备进行精确定位的同时，定位系统所需的成本也较小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a是本发明实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位系统的架构框图；

图1b是本发明实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法的流程图；

图2是本发明一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法S104的具体实现流程图；

图3是本发明一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法S203的具体实现示意图；

图4是本发明另一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法S104的具体实现流程图；

图5是本发明一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法S402以及S403的具体实现示意图；

图6a是本发明另一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位系统的架构框图；

图6b是本发明另一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法的流程图；

图7是本发明一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例通过设备定位装置获取各个智能设备的反馈的探测结果，首先确定待定位设备所在的区域，并根据该区域包含的智能设备对应的探测结果信息，再进一步确定该区域范围中待定位设备具体的位置，实现对待定位设备的精确定位，解决了现有的设备定位技术，无法对智能设备进行精确定位的同时，降低定位系统所需的成本的问题。

在本发明实施例中，流程的执行主体为设备定位装置。该设备定位装置可以为具有计算处理功能的独立设备，如移动终端、电脑、网络控制器等设备，也可以是作为其他智能设备中的某一功能模块进行工作。该设备定位装置具有ZigBee通信功能，与分别位于不同室内区域的各个具备ZigBee通信功能的智能设备构成一个ZigBee网络的定位系统，每个室内区域分别安放有至少三个智能设备。图1a示出了本发明实施例提供的一种基于ZigBee网络定位系统的架构框图。参见图1a所示，该ZigBee网络定位系统应用于包含多个房间的室内区域中，每个房间代表一个室内区域，每个室内区域包含多个智能设备，其中设备定位装置位于客厅中，待定位设备位于房间3中。需要说明的是，设备定位装置可放置于任一室内区域，并通过无线连接与各个智能设备实现通信互连。在本实施例中，智能设备包括：智能家电、智能手机等各种智能设备，在此不一一限定。设备定位装置将通过本发明实施例提供的方法确定待定位设备的位置，参见图1b所示。图1b示出了本发明实施例提供的基于ZigBee网络的定位方法的实现流程图，详述如下：

在S101中，向所述智能设备广播定位获取指令；其中，所述定位获取指令包括待定位设备的标识。

在本实施例中，设备定位装置根据用户输入的待定位设备的标识，生成对应的定位获取指令，并通过广播发送的方式，向该ZigBee网络的定位系统内的智能设备进行广播。

在本实施例中，用户可通过设备定位装置的交互界面，输入对应的待定位给我设备的标识。举例性地，用户可通过设备定位装置显示的智能设备列表，选择对应的设备条目，设备定位装置根据该设备条目确定对应的标识。用户也可以通过自身的终端，将待定位设备的标识发送给设备定位装置，设备定位装置接收到该标识后，再生成对应的定位获取指令。

可选地，在本实施例中，若有新的智能设备需加入到该ZigBee网络中，则将自身的设备信息发送给设备定位装置，设备定位装置检测到有新的智能设备登入后，将根据该设备信息更新其存储的智能设备列表。其中，该新的智能设备的标识可由设备定位装置在更新智能设备列表时生成，生成后由设备定位装置反馈给该智能设备，智能设备将存储与其对应的标识，以便于后续的定位步骤操作；也可以在智能设备自身进行定义设置，将该标识加载于设备信息中，通过发送设备信息告知设备定位装置。对应地，当智能设备需要移出该ZigBee网络系统时，则向设备定位装置发送设备登出信息，设备定位装置将智能设备列表中对应的信息进行删除。

在本实施例中，设备定位装置可通过ZigBee信号广播该定位获取指令，也可以通过其他无线模块进行广播，如WIFI信号、低功耗蓝牙信号(BLE信号)进行广播。

在S102中，接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果。

在本实施例中，待定位设备可以为已登入ZigBee网络智能设备中的一个设备。在该情况下，该ZigBee网络中的各个智能设备在接收到该定位获取指令后，将提取该指令中对应的设备标识，与自身的设备标识进行匹配，判断是否为该定位获取指令对应的待定位对象。若该指令中的标识与自身的标识匹配，则确定该设备为待定位设备，无需反馈探测结果给设备定位装置；反之，若该指令中的标识与自身的标识不匹配，则确定该设备不是待定位设备，将反馈对应的探测结果给到设备定位装置。

在本实施例中，由于待定位设备将不返回探测结果，因而设备定位装置将接收到除待定位设备外的其他智能设备根据定位获取指令返回的探测结果。可选地，每个探测结果包含对应的设备标识，用户根据该设备标识确定探测结果对应的智能设备。

在本实施例中，待定位设备也可以为任一种具有无线通信功能的其他设备，举例性地，如电视遥控器、无线鼠标等设备。在该情况下，设备定位装置将定位获取指令发送至该ZigBee网络中的所有智能设备，接收到该定位获取指令的所有智能设备均反馈探测结果给设备定位装置。

在本实施例中，设备的标识可以为设备的物理地址(Media Access Control，MAC地址)，也可以为设备的网络地址，如IP地址、端口号等。

在本实施例中，与步骤S101对应地，设备定位装置也可以通过ZigBee网络接收各个智能设备返回的探测结果；也可以通过WIFI网络或BLE网络等无线网络接收探测结果。

在本实施例中，若智能设备并未探测到该待定位设备，则不返回探测结果或返回设备不存在信息。设备定位装置在预设的时间内并未接收到任一设备反馈的探测结果，或所有反馈的探测结果均为设备不存在，则判定该待定位设备不存在于可定位的范围内，或该待定位设备的电源已耗尽。

在S103中，根据预设的区域确定规则以及所述探测结果，确定所述待定位设备所在的室内区域，并确定位于所述室内区域的所述智能设备。

在本实施例中，由于本定位系统基于ZigBee网络，且ZigBee网络为短距离的通信网络，因而ZigBee信号具有一定的发射范围，即并非每个室内区域中的智能设备均能探测到待定位设备。因此，某些室内区域的智能设备将如S102中所述的，因没有探测到待定位设备而返回设备不存在信息或不返回探测结果，因此，设备定位装置可基于多个探测结果，确定待定位设备所在的室内区域。与直接获取待定位设备的位置相比，本实施例首先确定待定位设备所在的室内区域，缩小了需检测的区域范围，从而减少了设备定位装置的运算量。并且通过两级的位置确定，进一步提高了定位的精确度，减少了不必要的误差参考点对于定位的影响。

在本实施例中，设备定位装置将根据预设的区域确定规则以及多个探测结果，确定待定位设备所在的室内区域。其中，该预设的区域确定规则可以为：当只有一个室内区域包含“设备存在”的探测结果时，确定该室内区域为待定位设备所在的室内区域；当有一个以上室内区域包含“设备存在”的探测结果时，选取包含该类别探测结果数量最多的室内区域作为待定位设备的室内区域。

在本实施例中，设备定位装置确定了待定位设备所在的室内区域后，将进一步该室内区域包含的智能设备。设备定位装置可根据预设的智能设备区域分布图，确定每个智能设备对应的室内区域；也可以提取探测结果中包含的室内区域信息，确定其对应的室内区域。

优选地，在本实施例中，各个室内区域中的智能设备的位置相对固定，即并不会随意变动，如智能吊灯、智能冰箱、智能电视等智能设备。因此，智能设备的所属的室内区域也是相对固定的，因此可查询每个智能设备登入时对应的区域信息，确定每个室内区域包含的智能设备。

在S104中，基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置。

在本实施例中，设备定位装置在确定了待定位设备所在室内区域后，将根据该室内区域的其他智能设备对应的探测结果，确定待定位设备的位置。举例性地，该探测结果包含智能设备的环境图像，该环境图像中包含待定位设备的外观图像。根据图像距离转换算法以及该环境图像，确定待定位设备与智能设备的相对位置；其余的探测结果也按上述方法进行相对位置的确定，继而确定待定位设备的位置。举例性地，在本实施例中，探测结果还可以包含与待定位设备的距离值。根据该室内区域智能设备的位置以及与待定位设备的距离值，确定待定位设备的位置。

在本实施例中，待定位设备的位置包括但限于：待定位设备所在的室内区域信息、与标志性物品的相对位置信息、室内区域的相对位置信息等。举例性地，待定位设备的位置可以为：3号房-位于电视机左侧约5米-距离3号房左侧墙约3米。

可选地，在本实施例中，设备定位装置在获取了待定位设备的位置后，可将该位置输出给用户，输出的方式包括但不限于：通过设备定位装置的交互界面进行位置显示、将待定位设备的位置发送给用户对应的终端设备，或将在用户对应的室内图中进行突显标记。

可选地，在本实施例中，设备定位装置在获取了待定位设备的位置后，可控制该待定位设备的灯进行闪动，以便于用户能够快速发现。

以上可以看出，本发明实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法通过设备定位装置获取各个智能设备的反馈的探测结果，首先确定待定位设备所在的区域，并根据该区域包含的智能设备对应的探测结果信息，再进一步确定该区域范围中待定位设备具体的位置，实现对待定位设备的精确定位。另一方面，该定位系统是基于ZigBee网络实现的，由于ZigBee模块相对于WIFI模块以及GPS模块而言能耗较小，从而可减少定位系统的能耗，并且，本系统利用室内区域的各个智能设备作为参考点，不需要增设额外的探测节点，定位系统的构建成本较低，从而进一步降低了定位系统所需的成本。可见，本发明实施例可实现对设备进行精确定位的同时，定位系统所需的成本也较小。

图2示出了本发明一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法S104的具体实现流程图。参见图2所述，相对于上一实施例，本实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法中S104包含以下多个步骤，详述如下：

进一步地，作为本发明另一实施例，所述探测结果包括所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度；

所述基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置包括：

在S201中，在位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果中，提取每个所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度。

在本实施例中，每个智能设备反馈的探测结果中均包含智能设备接收到的来自定位设备的ZigBee信号强度。具体地，待定位设备通过自身的ZigBee通信模块持续发送ZigBee信号，在待定位设备所在区域内的智能设备接收该ZigBee信号并记录对应的ZigBee信号强度，将其加载于探测结果内，并反馈给设备定位装置，从而设备定位装置可通过接收到的多个探测结果，确定室内区域的每个智能设备接收到的来自待定位设备的ZigBee信号强度。

在本实施例中，待定位设备可在设备开启后的所有时刻均持续向外发送ZigBee信号，也可以在待定位设备接收到设备定位装置发送的定位获取指令后，根据定位获取指令中包含的设备标识确定自身为目标对象，才开启ZigBee通信模块，发送ZigBee信号。

在本实施例中，待定位设备发送的ZigBee信号包含待定位设备的标识，其他智能设备根据ZigBee信号中包含的设备标识，确定该ZigBee信号是否为待定位设备发送的ZigBee信号，

在S202中，通过预设的信号强度与距离的转换算法，分别确定位于所述室内区域的每个所述智能设备与所述待定位设备间的距离值。

在本实施例中，由于每个探测结果中均包含ZigBee信号强度，因此设备定位装置可通过预设的信号强度与距离的转换算法，对室内区域中每个智能设备对应的ZigBee信号强度进行转换操作，确定智能设备与待定位设备间的距离值。

具体地，该预设的信号强度与距离的转换算法可以为：

PR(dBm)＝A-10·nlogr

其中，PR(.)为智能设备接收到来自待定位设备的ZigBee信号强度，单位为dBm；A为ZigBee信号传播1m后的信号强度；n为传播因子，该传播因子与待定位设备的环境因素相关，即每个室内区域对应一个预设的传播因子n；r为待定位设备与智能设备间的距离。可见，根据上述换算公式，可将ZigBee信号强度与距离值进行相互转换。

具体地，在本实施例中，该预设的信号强度与距离的换算算法也可为信号强度与距离关系列表，每个距离值对应一个信号强度范围，根据获取得到ZigBee信号强度查询该关系列表，确定ZigBee信号所落入的信号强度范围，继而确定其对应的距离值，从而确定待定位设备与智能设备之间的距离值。

在S203中，基于多个所述距离值确定所述待定位设备的位置。

在本实施例中，设备定位装置在确定每个智能设备与待定位设备间的距离值后，将根据智能设备的位置以及距离值，确定待定位设备的位置。由于得到待定位设备与智能设备之间的距离值后，则表示该待定位设备将会落在以智能设备为圆心，距离值为半径的圆周上。因此，通过多个距离值以及智能设备的位置，将可在室内区域的平面位置图上得到多个圆，而多个圆的共交点即为待定位设备的位置。

在本实施例中，由于每个室内区域至少包含三个智能设备，因此通过至少三个圆可唯一确定待定位设备的位置。若该室内区域只有两个智能设备接收到待定位设备的ZigBee信号，则可感觉两个圆得到两个交点，选择距离除上述两个智能设备外的其他智能设备较远的交点作为智能设备的位置。由于除上述两个智能设备外的其他智能设备并未接收到待定位设备的ZigBee信号，则表示该待定位设备距离其他智能设备较远，而ZigBee信号在发射范围外的区域衰减较快，从而产生即便处于同一室内区域的智能设备将无法接收到待定位设备发射的ZigBee信号，因此将选择与其他智能设备距离较远的交点，作为待定位设备的位置。

举例性地，图3为S203的一种具体实现示意图。参见图3所示，点A、B、C分别代表一室内区域中包含的三个智能设备，其中该室内区域为待定位设备所在的室内区域。点D表示待定位设备。根据点A、B、C三个智能设备接收到点D所在的待定位设备的ZigBee信号强度，换算得到点A、B、C与点D之间的距离值，得到⊙A、⊙B以及⊙C，则可确定待定位设备的位置，即为⊙A、⊙B以及⊙C的共交点。

在本发明实施例中，通过提取探测结果中的ZigBee信号强度信息，并将信号强度换算为距离值，从而确定待定位设备的位置，实现了设备的精确定位，提高了定位的精确度，而且定位算法简单，定位速率较快。

图4示出了本发明另一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法S104的具体实现流程图。参见图4所述，相对于上一实施例，本实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法中S104包含以下多个步骤，详述如下：

进一步地，作为本发明的另一实施例，在所述在位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果中，提取每个所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度之后，还包括：

在S402中，在位于所述室内区域的所述智能设备中，遍历选取任意三个所述智能设备，并计算所述任意三个所述智能设备对应的所述ZigBee信号强度之和。

在本实施例中，设备定位装置在获取了室内区域中每个智能设备对应的ZigBee信号强度后，将选取任意三个智能设备作为一个设备组，并计算该设备组中各智能设备对应的ZigBee信号强度之和，在计算完一个设备组的信号强度之和后，将选取下一个设备组，直到遍历计算所有设备组的ZigBee信号强度之和。

在本实施例中，若室内区域的智能设备只包含三个，则直接执行S404的相关步骤；若室内区域包含三个以上智能设备，则可得到

个信号强度之和，然后执行S403的相关操作，其中n为室内区域包含的智能设备数量。

在S403中，选取计算结果中最大的所述ZigBee信号强度之和对应的三个所述智能设备作为设备定位节点组。

在本实施例中，设备定位装置将计算得到的多个ZigBee信号强度之和进行比较，选择计算结果最大的ZigBee信号强度之和，并查询该强度之和所对应的三个智能设备，并将这三个智能设备作为设备定位节点组。

可选地，在本实施例中，设备定位装置可在定位显示图中将该室内区域的其他智能设备隐藏，只显示设备定位节点组内的智能设备；或突出显示(如通过高亮显示、闪烁显示、放大显示等方式)设备定位节点组内的智能设备，从而便于用户能够根据设备定位节点组的智能设备的位置，找到待定位设备。

举例性地，图5示出了S402以及S403的一种具体实现示意图。参见图5所示，该室内区域中包含5个除待定位设备外的智能设备，分别用点A、B、C、E、F进行标示，图5中的点D为待定位设备。因此，可得到5个不同的智能设备接收到来自待定位设备的ZigBee信号强度，分别为R_AD、R_BD、R_CD、R_ED以及R_FD，从而得到

个，即10组ZigBee信号强度之和，详见如下：

R_AD+R_BD+R_CD，R_AD+R_BD+R_ED，R_AD+R_BD+R_FD，R_AD+R_ED+R_CD，R_AD+R_FD+R_CD，

R_ED+R_BD+R_CD，R_FD+R_BD+R_CD，R_AD+R_ED+R_FD，R_ED+R_BD+R_FD，R_ED+R_FD+R_CD，

计算得到10组ZigBee信号强度之和后，从中选择计算结果最大的ZigBee信号强度之和，在本实施例中，为R_AD+R_BD+R_CD，即对应的智能设备为点A、B、C对应的智能设备，并将上述三个智能设备作为设备定位节点组。

在S404中，通过所述预设的信号强度与距离的转换算法，确定所述设备定位节点组中各所述智能设备与所述待定位设备间的距离值。

在本实施例中，设备定位装置将只对设备定位节点组中各智能设备对应的ZigBee信号强度进行距离换算操作，计算得到设备定位节点组中各智能设备与待定位设备间的距离值。由于确定一个点只需要三个相交圆即可，因此只需计算设备定位节点组中的三个智能设备与待定位设备间的距离，即可确定待定位设备的位置，而无需再计算设备定位节点组外的其他智能设备与待定位设备间的距离，从而提高了定位的效率。

在本实施例中，由于具体的换算计算操作与S203的换算计算操作完全相同，因此具体的换算计算过程可参照S203的相关描述，在此不再赘述。

需要说明的是，由于S401与S201的具体实现步骤相同，S405与S203的具体实现步骤相同，因此S401以及S405的具体阐述可参考上一实施例中S201以及S203的相关描述，在此不再赘述。

在本发明实施例中，通过选取ZigBee信号强度之和最大的三个智能设备，并根据上述三个智能设备定位待定位设备的位置，不需要计算室内区域中包含的所有智能设备，减少了设备定位装置的计算量，从而提高了定位效率。

图6b示出了本发明另一实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法的实现流程图。在本实施例中，ZigBee网络的定位系统还包括分别位于不同室内区域的多个分节点网络控制器，其中，每个所述室内区域中的所述智能设备均通过位于该室内区域的所述分节点网络控制器与所述设备定位装置进行通信。优选地，每个室内区域对应一个分节点网络控制器，该室内区域的智能设备均通过该分节点网络控制器与设备定位装置进行通信。图6a示出了本发明另一实施例提供的一种基于ZigBee网络定位系统的架构框图。参见图6a所示，该ZigBee网络定位系统应用还包含了多个分节点网络控制器，并分布于各个房间内。在本实施例中，分节点网络控制器可以与设备定位装置位于同一室内区域，也可以设备定位装置的室内区域不放置分节点网络控制器，在该情况下，该设备定位装置所在室内区域的智能设备直接与设备定位装置通信连接。参见图6b所述，本实施例提供的一种基于ZigBee网络的定位方法包含以下多个步骤，详述如下：

进一步地，作为本发明的另一实施例，所述接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果，包括：

在S602中，接收由所述分节点控制器发送的探测结果信息；其中，所述探测结果信息由所述分节点网络控制器将与之连接的所述智能设备的探测结果汇总后发送。

在本实施例中，各智能设备接收到设备定位装置发送的定位获取指令后，将生成对应的探测结果，并将探测结果发送给与之相连的分节点网络控制器。分节点网络控制器将其接收的探测结果进行汇总，生成探测结果信息，并将该探测结果信息发送给设备定位装置。

在本实施例中，由于分节点网络控制器作为设备定位装置与各智能设备间的通信中间件，因此，设备定位装置广播发送的定位获取指令也通过分节点网络控制器进行转发。当分节点网络控制器在接收到该定位获取指令并完成转发操作后，将进行计时操作。若等待时间超过预设时间阈值均为接收到所有与之相连的智能设备反馈的探测结果，分节点网络控制器将已汇总得到的探测结果生成探测结果信息，本次探测结果汇总操作结束，将探测结果信息发送给设备定位装置。由于某些智能设备可能发生故障或电量耗尽，若等待收集完成才发送探测结果信息，则会造成长时间的等待，影响了定位效率。

可选地，在本实施例中，分节点网络控制器可将接收到的智能设备反馈的探测结果一一进行转发，即不生成对应的探测结果信息，直接将探测结果转发给设备定位装置。由于当该室内环境中存在较多的智能设备，设备定位装置的可用端口数小于智能设备数，因此需要通过分节点网络控制器进行端口扩展，从而实现与多个智能设备之间的互连。

在本发明实施例中，通过在ZigBee网络的定位系统中设置分节点网络控制器，对探测结果进行汇总后发送，提高了信息发送的效率，也实现了扩展了设备定位装置的可连接数。

进一步地，作为本发明的另一实施例，在所述基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的探测结果，确定所述待定位设备的位置之后，还包括：

在S605中，根据所述待定位设备的位置，向所述待定位设备发送响铃激活指令，以使所述待定位设备执行响铃操作，所述响铃操作用于向用户提示所述待定位设备的位置。

在本实施例中，设备定位装置在确定了待定位设备的位置后，将根据该待定位设备的位置，向其发送响铃激活指令，以使待定位设备执行响铃操作，从而向用户提示待定位设备的位置。

在本实施例中，设备定位装置可根据待定位设备的位置，调节指令发送天线的方位，向其位置定向发送响铃激活指令；也可以通过控制分节点网络控制器，向其所在的位置定向发送响铃激活指令。

可选地，在本实施例中，待定位设备在接收到设备定位装置发送的响铃激活指令后，将生成设备运行信息，并将该设备运行信息发送给设备定位装置。其中，该设备运行信息包括但不限于：设备的工作模式信息、运行时长信息、故障信息等。设备定位装置将接收设备运行信息反馈的运行状态信息，从而进一步确定该次定位操作是否正确，并将对应的运行状态信息进行保存。

在本发明实施例中，通过设备定位装置向待定位设备发送响铃激活指令，从而便于用户快速找到待定位设备所在的位置，提高了用户的体验度。

需要说明的是，由于S601与S101的具体实现步骤相同，S603与S103的具体实现步骤相同，S604与S104的具体实现步骤相同，因此S601、S603以及S604的具体阐述可参考S101、S103以及S104的相关描述，在此不再赘述。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

图7示出了本发明实施例提供的基于ZigBee网络的定位系统中设备定位装置的结构框图，该设备定位装置包括的各单元用于执行图1对应的实施例中的各步骤。具体请参阅图1与图1所对应的实施例中的相关描述。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图7，所述设备定位装置70包括：

定位获取指令发送单元71，用于向所述智能设备广播定位获取指令；其中，所述定位获取指令包括待定位设备的标识；

探测结果接收单元72，用于接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果；

室内区域确定单元73，用于根据预设的区域确定规则以及所述探测结果，确定所述待定位设备所在的室内区域，并确定位于所述室内区域的所述智能设备；

位置确定单元74，用于基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置。

可选地，所述探测结果包括所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度；所述位置确定单元74包括：

信号强度提取单元，用于在位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果中，提取每个所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度；

距离换算单元，用于通过预设的信号强度与距离的转换算法，分别确定位于所述室内区域的每个所述智能设备与所述待定位设备间的距离值；

距离定位单元，用于基于多个所述距离值确定所述待定位设备的位置。

可选地，所述设备定位装置70还包括：

智能设备组合单元，用于在位于所述室内区域除所述待定位设备外的所述智能设备中，遍历选取任意三个所述智能设备，并计算所述任意三个所述智能设备对应的所述ZigBee信号强度之和；

设备定位节点组确定单元，用于选取计算结果中最大的所述ZigBee信号强度之和对应的三个所述智能设备作为设备定位节点组；

所述距离换算单元具体用于：

通过所述预设的信号强度与距离的转换算法，确定所述设备定位节点组中各所述智能设备与所述待定位设备间的距离值。

可选地，所述定位系统还包括分别位于不同室内区域的多个分节点网络控制器，每个所述室内区域中的所述智能设备均通过位于该室内区域的所述分节点网络控制器与所述设备定位装置进行通信；所述探测结果接收单元72具体用于：

接收由所述分节点网络控制器发送的探测结果信息；其中，所述探测结果信息分别由所述分节点网络控制器将与之连接的所述智能设备的探测结果汇总后发送。

可选地，所述设备定位装置70还包括：

响铃指令发送单元，用于向所述待定位设备发送响铃激活指令，以使所述待定位设备执行响铃操作，所述响铃操作用于向用户提示所述待定位设备的位置。

因此，本发明实施例提供的基于ZigBee网络的定位系统同样可以通过设备定位装置获取各个智能设备的反馈的探测结果，首先确定待定位设备所在的区域，并根据该区域包含的智能设备对应的探测结果信息，再进一步确定该区域范围中待定位设备具体的位置，实现对待定位设备的精确定位。另一方面，该定位系统是基于ZigBee网络实现的，由于ZigBee模块相对于WIFI模块以及GPS模块而言能耗较小，从而可减少定位系统的能耗，并且，本系统利用室内区域的各个智能设备作为参考点，不需要增设额外的探测节点，定位系统的构建成本较低，从而进一步降低了定位系统所需的成本。可见，本发明实施例可实现对设备进行精确定位的同时，定位系统所需的成本也较小。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明实施例各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于ZigBee网络的定位方法，其特征在于，应用于基于ZigBee网络的定位系统的设备定位装置中，所述定位系统包括：所述设备定位装置和分别位于不同室内区域的多个具备ZigBee通信功能的智能设备，每个所述室内区域分别安放有至少三个所述智能设备；

所述设备定位装置具有ZigBee通信功能；

所述定位方法包括：

向所述智能设备广播定位获取指令；其中，所述定位获取指令包括待定位设备的标识；所述待定位设备为已登入ZigBee网络的智能设备中的一个设备；

接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果，包括：ZigBee网络中的各个智能设备若接收到所述定位获取指令，则将提取所述定位获取指令的设备标识，与自身的设备标识进行匹配；若所述设备标识与自身的设备标识匹配，则确定自身为所述待定位设备；若所述定位获取指令中的设备标识与自身的设备标识不匹配，则反馈探测结果；

根据预设的区域确定规则以及所述探测结果，确定所述待定位设备所在的室内区域，并确定位于所述室内区域的所述智能设备；

基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置，包括：

所述探测结果包含智能设备的环境图像，所述环境图像中包含待定位设备的外观图像；根据图像距离转换算法以及该环境图像，确定待定位设备与智能设备的相对位置；根据各个所述待定位设备的所述相对位置确定待定位设备的位置；或

所述探测结果包括所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度；

所述基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置包括：

在位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果中，提取每个所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度；

通过预设的信号强度与距离的转换算法，分别确定位于所述室内区域的每个所述智能设备与所述待定位设备间的距离值；

基于多个所述距离值确定所述待定位设备的位置。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在所述在位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果中，提取每个所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度之后，还包括：

在位于所述室内区域的所述智能设备中，遍历选取任意三个所述智能设备，并计算所述任意三个所述智能设备对应的所述ZigBee信号强度之和；

选取计算结果中最大的所述ZigBee信号强度之和对应的三个所述智能设备作为设备定位节点组；

所述通过预设的信号强度与距离的转换算法，分别确定位于所述室内区域的每个所述智能设备与所述待定位设备间的距离值，包括：

通过所述预设的信号强度与距离的转换算法，确定所述设备定位节点组中各所述智能设备与所述待定位设备间的距离值。

3.根据权利要求1或2所述的定位方法，其特征在于，所述定位系统还包括分别位于不同室内区域的多个分节点网络控制器，每个所述室内区域中的所述智能设备均通过位于该室内区域的所述分节点网络控制器与所述设备定位装置进行通信；

所述接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果，包括：

接收由所述分节点网络控制器发送的探测结果信息；其中，所述探测结果信息由所述分节点网络控制器将与之连接的所述智能设备的探测结果汇总后发送。

4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，在所述基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的探测结果，确定所述待定位设备的位置之后，还包括：

向所述待定位设备发送响铃激活指令，以使所述待定位设备执行响铃操作，所述响铃操作用于向用户提示所述待定位设备的位置。

5.一种基于ZigBee网络的定位系统，其特征在于，应用于基于ZigBee网络的定位系统的设备定位装置中，所述定位系统包括：所述设备定位装置和分别位于不同室内区域的多个具备ZigBee通信功能的智能设备，每个所述室内区域分别安放有至少三个所述智能设备；

所述设备定位装置具有ZigBee通信功能；

所述设备定位装置包括：

定位获取指令发送单元，用于向所述智能设备广播定位获取指令；其中，所述定位获取指令包括待定位设备的标识；所述待定位设备为已登入ZigBee网络的智能设备中的一个设备；

探测结果接收单元，用于接收所述智能设备根据所述定位获取指令返回的探测结果，包括：ZigBee网络中的各个智能设备若接收到所述定位获取指令，则将提取所述定位获取指令的设备标识，与自身的设备标识进行匹配；若所述设备标识与自身的设备标识匹配，则确定自身为所述待定位设备；若所述定位获取指令中的设备标识与自身的设备标识不匹配，则反馈探测结果；

室内区域确定单元，用于根据预设的区域确定规则以及所述探测结果，确定所述待定位设备所在的室内区域，并确定位于所述室内区域的所述智能设备；

位置确定单元，用于基于位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果，确定所述待定位设备的位置，包括：

所述探测结果包含智能设备的环境图像，所述环境图像中包含待定位设备的外观图像；根据图像距离转换算法以及该环境图像，确定待定位设备与智能设备的相对位置；根据各个所述待定位设备的所述相对位置确定待定位设备的位置；或

所述探测结果包括所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度；

所述位置确定单元包括：

信号强度提取单元，用于在位于所述室内区域的所述智能设备对应的所述探测结果中，提取每个所述智能设备接收到的来自所述待定位设备的ZigBee信号强度；

距离换算单元，用于通过预设的信号强度与距离的转换算法，分别确定位于所述室内区域的每个所述智能设备与所述待定位设备间的距离值；

距离定位单元，用于基于多个所述距离值确定所述待定位设备的位置。

6.根据权利要求5所述的定位系统，其特征在于，所述设备定位装置还包括：

智能设备组合单元，用于在位于所述室内区域除所述待定位设备外的所述智能设备中，遍历选取任意三个所述智能设备，并计算所述任意三个所述智能设备对应的所述ZigBee信号强度之和；

设备定位节点组确定单元，用于选取计算结果中最大的所述ZigBee信号强度之和对应的三个所述智能设备作为设备定位节点组；

所述距离换算单元具体用于：

通过所述预设的信号强度与距离的转换算法，确定所述设备定位节点组中各所述智能设备与所述待定位设备间的距离值。

7.根据权利要求5或6所述的定位系统，其特征在于，所述定位系统还包括分别位于不同室内区域的多个分节点网络控制器，每个所述室内区域中的所述智能设备均通过位于该室内区域的所述分节点网络控制器与所述设备定位装置进行通信；

所述探测结果接收单元具体用于：

接收由所述分节点网络控制器发送的探测结果信息；其中，所述探测结果信息分别由所述分节点网络控制器将与之连接的所述智能设备的探测结果汇总后发送。

8.根据权利要求7所述的定位系统，其特征在于，所述设备定位装置还包括：

响铃指令发送单元，用于向所述待定位设备发送响铃激活指令，以使所述待定位设备执行响铃操作，所述响铃操作用于向用户提示所述待定位设备的位置。

Images