CN108712738B - 一种定位系统及定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及物联网技术领域，公开了一种定位系统及定位方法。包括：智能灯阵列、网关、定位服务器和广播设备，智能灯阵列中的智能灯用于接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息；网关用于获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息传输给定位服务器；定位服务器用于确定广播设备的位置。通过采用智能灯阵列作为接收器，部署于已存在的照明设施，来接收广播设备发送的信号并实现定位，避免了由于重新部署安装或添加接收器所带来的麻烦，节省了购买和部署接收器的成本和时间。
Description
技术领域
本发明实施例涉及物联网技术领域，特别涉及一种定位系统及定位方法。
背景技术
目前人们对于位置信息的需求越来越大。为了实现定位，往往需要额外安装接收器接收部署在室内的广播设备(如信标设备)发送的信标信号。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：如果重新安装或添加接收器，来实现对广播信号的接收，那设备的重新部署是非常麻烦的，并且不论是重新购买接收器还是重新部署，都需要花费很高的成本和时间，而对于重新部署的接收器对于室内结构的要求也是非常高的。
发明内容
本发明实施方式的目的在于提供一种定位系统及定位方法，利用现有照明设施上的智能灯组成智能灯阵列作为接收器来接收广播设备发送的信号，再利用定位服务器实现定位，避免了由于重新部署安装或添加接收器所带来的麻烦，节省了购买和部署接收器的成本和时间。
为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种定位系统，包括：智能灯阵列、网关、定位服务器和广播设备；
智能灯阵列中的智能灯用于接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息，定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将定位信息传输给网关；
所述网关用于获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息传输给定位服务器。
定位服务器用于获取传输定位信息的智能灯的身份信息相对应的智能灯的位置，并根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置，其中，智能灯的位置预先存储在定位服务器中。
或者，
智能灯阵列中的智能灯用于接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息，定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将定位信息传输给网关；
网关用于获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置传输给定位服务器；
定位服务器用于根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置。
本发明的实施方式还提供了一种定位方法，包括：智能灯阵列中的智能灯接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息，定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将定位信息传输给网关；
所述网关获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息传输给定位服务器；
定位服务器获取传输定位信息的智能灯的身份信息相对应的智能灯的位置，并根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置，其中，智能灯的位置预先存储在定位服务器中。
或者，
智能灯阵列中的智能灯接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息，定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将定位信息传输给网关；
网关获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置传输给定位服务器；
定位服务器根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置。
本发明实施方式相对于现有技术而言，通过采用智能灯阵列作为接收器来接收广播设备发送的信号，并根据接收到的信号确定定位信息，通过网关将定位信息转发给定位服务器，由定位服务器对广播设备进行定位。从而避免了为达到对广播设备进行定位而需要重新部署安装或添加接收器所带来的麻烦，并节省了购买和部署接收器的成本和时间。
另外，信号中携带广播设备的媒体访问控制唯一标识码；用于表示接收信号强度的信息为接收信号强度RSSI，广播设备的身份信息为广播设备的媒体访问控制唯一标识码。智能灯用于将RSSI和唯一标识码作为定位信息传输给网关。智能灯将信号中所携带的唯一标识码直接作为广播设备的身份信息，并根据接收的信号所直接确定的接收信号强度RSSI作为用于表示接收信号强度的信息，由于智能灯是将信号中提取的信息直接通过网关传输给定位服务器进行定位，因此减小了定位信息的损失精度。
另外，信号中携带广播设备的媒体访问控制唯一标识码；用于表示接收信号强度的信息为接收信号强度RSSI等级，广播设备的身份信息为通过广播设备的唯一标识码确定的广播设备的偏移地址。智能灯用于：根据接收到的信号确定接收信号强度RSSI和广播设备的唯一标识码；按照预设的等级划分标准确定RSSI对应的RSSI等级；将唯一标识码通过运算或查表的方式得到一个偏移地址；将RSSI等级和偏移地址作为定位信息传输给网关。
另外，智能灯用于：根据偏移地址确定预定大小的数据块中的存储位置，按照存储位置将RSSI等级保存至数据块中，并将数据块传输给网关。
根据偏移地址确定RSSI等级在数据块中的存储位置，并将RSSI等级保存至数据块中，以数据块的方式传输给网关，相较于直接传输唯一标识码和RSSI等级的方式来说，减少了数据传输量，提高了数据传输效率，并且提高了传输数据单位占用空间中，包含定位信息的广播设备数量。
另外，定位服务器用于：提取数据块中存储的RSSI等级以及RSSI等级在数据库中的存储位置，根据RSSI等级在数据块中的存储位置确定偏移地址，并对偏移地址进行逆运算或查表的方式得到唯一标识码。
另外，定位服务器用于：根据所述智能灯对应的用于表示接收信号强度的信息，确定广播设备与智能灯之间的距离，并根据距离计算广播设备与智能灯之间的权值；根据智能灯的位置以及智能灯所对应的权值，确定广播设备的位置。
另外，定位服务器用于：按照公式：wij＝1/(Dij)g计算广播设备与智能灯之间的权值；其中，i表示广播设备的编号，j表示智能灯的编号，wij表示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的权值，Dij表示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的距离，g表示环境因素调节参数。
另外，定位服务器用于：按照公式：
确定广播设备的位置；
其中，Pi(x,y)表示编号为i的广播设备的位置，j表示智能灯的编号，n表示智能灯的个数，wij表示所示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的权值，Bj(x,y)表示编号为j的智能灯的位置。
附图说明
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1是本申请第一实施例中定位系统的结构示意图；
图2是本申请第一实施例中定位系统的通信连接示意图；
图3是本申请第一实施例中一个具体实现中定位系统的通信连接示意图；
图4是本申请第四实施例中定位方法的流程图；
图5是本申请第四实施例中另一个定位方法的流程图；
图6是本申请第五实施例中定位方法的流程图；
图7是本申请第六实施例中定位方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
本发明的第一实施方式涉及一种定位系统。具体结构如图1所示，具体包括：定位服务器11、网关12、智能灯阵列13和广播设备14，其中，定位系统的通信连接关系如图2所示。
并且在本申请实施例中包括两种实现方式：
其中，在第一种实现方式中，智能灯阵列13中的智能灯用于接收广播设备14发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息，定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将定位信息传输给网关。
网关12用于获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息传输给定位服务器11。
定位服务器11用于获取传输定位信息的智能灯的身份信息相对应的智能灯的位置，并根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置，其中，智能灯的位置预先存储在定位服务器中。
其中，在第二中实现方式中，智能灯阵列中的智能灯用于接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息，定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将定位信息传输给网关；
网关用于获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置传输给定位服务器；
定位服务器用于根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置。
需要说明的是，在第一种实现方式和第二种实现方式中，本实施方式中的广播设备14可以为蓝牙标签、具有蓝牙功能的手机、手环等，网关12也具备蓝牙功能。其中，蓝牙标签或具有蓝牙功能的手机、手环发送的信号为蓝牙标准信标Beacon数据信号，智能灯将接收到的信号通过网关12发送给定位服务器11，由定位服务器11对蓝牙标签或具有蓝牙功能的手机进行定位，确定出具体位置。在实际应用中，蓝牙网关13可以接收定广播设备14的位置信息，并控制距离广播设备14预设范围内的智能灯开启照明功能，而对于距离广播设备14预设范围外的智能灯则不开启照明功能，从而节省能源。本申请实施例并不限制网关12控制智能灯照明功能开启的具体实现方式。例如，当网关12接收到定位服务器发送的广播设备14的位置信息后，会向距离广播设备14预设范围内的智能灯发送指令，距离广播设备14预设范围内的智能灯在接收到指令后会开启照明功能。
需要说明的是，如图2所示接收到广播设备14所发出信号的智能灯的个数为四个，但本实施方式对于智能灯的个数并不做具体限定。接收到信号的智能灯会对接收信号进行分析获取接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将两者共同作为定位信息发送给网关12。
需要说明的是，在第一种实现方式中，由于定位服务器11的数据库中已经预先存储了智能灯阵列13中所有智能灯的位置，所以在获取到传输定位信息的智能灯的身份信息时，定位服务器11会将获取到的智能灯的身份信息与数据库中所有智能灯的身份信息进行匹配，如果匹配成功，则获取数据库中所匹配到的智能灯的位置，并将获取到的位置作为传输定位信息的智能灯的位置。
其中，定位服务器11用于根据智能灯对应的用于表示接收信号强度的信息，确定广播设备与智能灯之间的距离，并根据距离计算广播设备与智能灯之间的权值。具体计算过程如以下公式所示：
wij＝1/(Dij)g
其中，i表示广播设备的编号，j表示智能灯的编号，wij表示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的权值，Dij表示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的距离，g表示环境因素调节参数。
值得一提的是，广播设备14的身份信息中包括广播设备的编号，智能灯的身份信息中包括智能灯的编号，因此定位服务器11能够根据接收到的广播设备的身份信息确定广播设备的编号，并根据接收到的智能灯的身份信息确定智能灯的编号。在不同的环境下，环境因素调节参数的值是不同的，通过对环境因素调节参数进行调整，使得根据广播设备与智能灯之间计算出的权值更加准确。
需要说明的是，定位服务器根据智能灯的位置以及智能灯所对应的权值，确定广播设备的位置。具体计算过程如以下公式所示：
其中，Pi(x,y)表示编号为i的广播设备的位置，j表示智能灯的编号，n表示智能灯的个数，wij表示所示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的权值，Bj(x,y)表示编号为j的智能灯的位置。
需要说明的是，上述公式中智能灯的个数n并不做具体限定，但特指的智能灯阵列中满足条件的部分智能灯。例如，智能灯阵列中有100个智能灯，但满足条件的智能灯的个数只有10个，那这里的n就等于10，当然这里所说的条件是可以根据实际情况进行调节的。
在一个具体实现中，网关的个数可以为多个，定位系统的通信连接关系如图3所示。其中，定位服务器11分别与网关12和网关12’通信连接，每个网关分别接收其所在的网络控制范围内的智能灯所发送的信息，本实施例中所采用的网络为MESH网络，每个网关分别在其对应的MESH网络下进行工作。其中，网关12在MESH网络下可以通过智能灯阵列中的四个智能灯接收广播设备141与广播设备142发送的信号，并确定广播设备141与广播设备142的定位信息，通过网关12将定位信息发送给定位服务器11，由定位服务器11对广播设备141与广播设备142进行定位。另外，定位服务器11对广播设备141'与广播设备142'的定位方式与此类似，此处不再赘述。
与现有技术相比，本实施方式中的定位系统，通过采用智能灯阵列作为接收器，部署于已存在的照明设施，来接收广播设备发送的信号，并根据接收到的信号确定定位信息，通过网关将定位信息转发给定位服务器，由定位服务器对广播设备进行定位。从而避免了为达到对广播设备进行定位而需要重新部署安装或添加接收器所带来的麻烦，节省了购买和部署接收器的成本和时间。
本发明的第二实施方式涉及一种定位系统。第二实施方式与第一实施方式大致相同。第二实施方式对第一实施方式中的定位信息进行具体说明，并对智能灯、网关和定位服务器的功能进行具体描述。
其中，智能灯阵列中的智能灯接收到的信号中携带广播设备唯一标识码，通过对接收信号进行分析获取接收信号强度(Received Signal Strength Indicator，RSSI)和广播设备的唯一标识码。按照预设的等级划分标准确定RSSI对应的RSSI等级，对于RSSI等级可以使用两个数字的二进制数值的方式进行表示。
例如，如果广播设备距离智能灯特别近、接收信号特别强，可以定义为第一RSSI等级，用00表示，并且规定第一RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为5米；如果广播设备距离智能灯较近，但接收信号不是特别强，可以定义为第二RSSI等级，用01表示，并且规定第二RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为10米；如果广播设备距离智能灯较远、接收信号较微弱，可以定义为第三RSSI等级，用10表示，并且规定第三RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为25米；如果广播设备距离智能灯非常远、接收信号非常微弱，可以定义为第四RSSI等级，用11表示，并且规定第四RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为50米。当然，本实施方式仅以四个等级为例进行说明，应用中并不限制实际划分的等级的个数。
其中，智能灯将唯一标识码通过运算或查表的方式得到一个偏移地址，将偏移地址作为广播设备的身份信息。
其中，智能灯根据偏移地址确定预定大小的数据块中的存储位置，按照存储位置将RSSI等级保存至数据块中，并将数据块传输给网关。
需要说明的是，本实施方式中的唯一标识码包括媒体访问控制(Media AceessControl，MAC)地址，其运算方式包括哈希运算。
例如，对MAC地址进行哈希运算得到的MAC地址的哈希值为一个数值，将MAC地址的哈希值确定为偏移地址，将偏移地址和RSSI等级作为定位信息。智能灯采用bitmap的压缩方式将RSSI等级存储在数据块中，其中，数据块的大小可以根据存储数据的多少自行进行设定。例如，有5个广播设备分别需要进行定位，而RSSI等级采用两个数字的二进制数值方式进行表示，则数据块大小可以为10bit，并且前两个bit表示第一个位置，第三和第四个bit为第二个位置，依次类推，第九至第十个bit为第五个位置。当需要定位的参考点的MAC地址的哈希值为2，并且信号强度为用01表示的第二RSSI等级，此时可以从数据块的第一个bit位开始偏移两个bit位，从而将01存储在数据块中的第二个位置即在第三个bit处存放0，第四个bit处存放1。因此通过使用两个bit来保存一个RSSI等级，通过将MAC地址的哈希值作为偏移地址确定RSSI等级在数据块中的存储位置，因此只需要占用两个bit就可以实现定位信息的传输。相较于直接传输MAC地址和RSSI的方式所需要分别占用多个字节来说，大大节省了空间，因此减少了数据传输量，提高了数据传输效率，并且提高了传输数据单位占用空间中，包含定位信息的广播设备数量。另外，当智能灯需要对多个广播设备进行定位时，还可以在数据块的其它剩余位置存放智能灯与其余广播设备所对应的RSSI等级，进一步节省了空间。本实施方式仅以哈希运算为例，当然对于MAC地址也可以通过查表的方式获得MAC地址的哈希值，来作为偏移地址，本实施方式并不限定获取偏移地址的具体方式，对于通过运算获得偏移地址的，本实施方式也并不限定运算的具体形式。
其中，定位服务器用于提取数据块中存储的RSSI等级以及RSSI等级在数据块中的存储位置，根据RSSI等级在数据块中的存储位置确定偏移地址，并对MAC地址的偏移地址进行逆运算或查表的方式得到唯一标识码。
需要说明的是，定位服务器在接收到以bitmap的压缩方式传输过来的数据块时，对该数据块进行解压缩，得出智能灯所接收信号的RSSI等级，根据RSSI等级在数据块中的存储位置获得偏移地址，此时需要对得到的偏移地址进行逆运算或查表，以得到定位服务器能够识别的广播设备的唯一标识码。
其中，定位服务器根据智能灯对应的RSSI等级，确定出广播设备与智能灯之间的距离，并根据该距离计算广播设备与智能灯之间的权值，根据智能灯的位置以及智能灯所对应的权值，确定广播设备的位置。
与现有技术相比，本实施方式中的定位系统，通过采用智能灯阵列作为接收器，部署于已存在的照明设施，来接收广播设备发送的信号，并根据接收到的信号确定定位信息，通过网关将定位信息转发给定位服务器，由定位服务器对广播设备进行定位。从而避免了为达到对广播设备进行定位而需要重新部署安装或添加接收器所带来的麻烦，并节省了购买和部署接收器的成本和时间。并且通过偏移地址确定RSSI等级在数据块中的存储位置，并将RSSI等级保存至数据块中，以数据块的方式传输给网关，相较于直接传输唯一标识码和RSSI的方式来说，减少了数据传输量，提高了数据传输效率，并且提高了传输数据单位占用空间中，包含定位信息的广播设备数量。
本发明的第三实施方式涉及一种定位系统。第三实施方式与第一实施方式大致相同。第三实施方式对第一实施方式中的定位信息进行具体说明，并对智能灯阵列、网关和定位服务器的功能进行具体描述。
其中，智能灯阵列中的智能灯接收到的信号中携带广播设备的唯一标识码，通过对接收信号进行分析直接提取RSSI和广播设备的唯一标识码。智能灯将RSSI和该广播设备的唯一标识码作为定位信息通过网关传输给定位服务器。并且本实施方式中的唯一标识码包括MAC地址。
其中，定位服务器根据智能灯对应的RSSI确定出广播设备与智能灯之间的距离，并根据该距离计算广播设备与智能灯之间的权值，根据智能灯的位置以及智能灯所对应的权值，确定广播设备的位置。
需要说明的是，本实施方式中是根据从接收信号中直接提取的RSSI作为用于表示接收信号强度的信息，并且是根据RSSI来确定广播设备与智能灯之间的距离，因此使用该方式获取的距离为精确数据，不会产生太大的误差。因此，采用获得的距离来对广播设备进行定位时，位置确定会更加精确。
与现有技术相比，本实施方式中的定位系统，通过采用智能灯阵列作为接收器，部署于已存在的照明设施，来接收广播设备发送的信号，并根据接收到的信号确定定位信息，通过网关将定位信息转发给定位服务器，由定位服务器对广播设备进行定位。从而避免了为达到对广播设备进行定位而需要重新安装部署或添加接收器所带来的麻烦，节省了购买和部署接收器的成本和时间。并且智能灯将信号中所携带的唯一标识码直接作为广播设备的身份信息，根据从接收信号中直接提取的RSSI作为用于表示接收信号强度的信息，由于智能灯是将信号中直接提取的信息通过网关传输给定位服务器进行定位，因此减小了定位信息的损失精度。
值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本发明第四实施方式涉及一种定位方法，该定位方法运行在第一、第二或第三实施方式所描述的定位系统中，具体流程如图4所示，包括以下步骤：
步骤401，智能灯阵列中的智能灯接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息并将定位信息传输给网关。
需要说明的是，智能灯会对接收到的信号进行分析获取接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将两者作为定位信息发送给网关。
步骤402，网关获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息传输给定位服务器。
其中，网关在获取到定位信息时，会在获取定位信息的同时将传输定位信息的智能灯的身份信息进行获取，将定位信息与传输定位信息的智能灯的身份信息进行关联，从而在将信息传输给定位服务器时，使定位服务器能够识别哪个智能灯相对应的传输了哪个定位信息，使得定位服务器能够根据定位信息准确的对广播设备进行定位。
步骤403，定位服务器获取传输定位信息的智能灯的身份信息相对应的智能灯的位置，并根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置。
其中，定位服务器会根据智能灯对应的用于表示接收信号强度的信息，确定广播设备与智能灯之间的距离，并根据距离计算广播设备与智能灯之间的权值。
具体计算过程如以下公式所示：
wij＝1/(Dij)g
其中，i表示广播设备的编号，j表示智能灯的编号，wij表示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的权值，Dij表示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的距离，g表示环境因素调节参数。
需要说明的是，智能灯的位置预先存储在了定位服务器中，定位服务器根据智能灯的位置以及智能灯所对应的权值，确定广播设备的位置。
具体计算过程如以下公式所示：
其中，Pi(x,y)表示编号为i的广播设备的位置，j表示智能灯的编号，n表示智能灯的个数，wij表示所示编号为i的广播设备与编号为j的智能灯之间的权值，Bj(x,y)表示编号为j的智能灯的位置。
需要说明的是，上述公式中智能灯的个数n并不做具体限定，但特指的智能灯阵列中满足条件的部分智能灯。例如，智能灯阵列中有100个智能灯，但接收到广播设备信号的智能灯只有10个，那这里的n就等于10。
需要说明的是，定位服务器在确定广播设备的位置后，会将广播设备的位置上传到云服务器上进行保存。
需要说明的是，智能灯位置可以是网关在获取定位信息时直接获取到的，在这种情况下，另一个定位方法，具体流程如图5所示，包括以下步骤：
步骤401’，智能灯阵列中的智能灯用于接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定定位信息，定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和广播设备的身份信息，并将定位信息传输给网关；
步骤402’，网关用于获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的位置传输给定位服务器；
步骤403’，定位服务器用于根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置。
由于上述定位方法中智能灯位置的是网关直接从智能灯获取的，而不是从定位服务器所预存的智能灯的位置，该定位方法和步骤401至步骤403的定位方法为并列技术方案，其他具体技术方案与步骤401至步骤403基本相同，所以此处不再对该定位方法进行赘述。
第五实施方式涉及一种定位方法，第五实施方式与第四实施方式大致相同，主要是对第四实施方式中的定位信息的内容及获取方式进行具体说明。具体流程如图5所示。
具体的说，在本实施例中，包括步骤501至506，其中步骤501至步骤504是对步骤401的具体说明。
步骤501，智能灯阵列中的智能灯接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定RSSI和唯一标识码。
其中，智能灯接收到的信号中携带广播设备的唯一标识码，通过对接收信号进行分析可以从信号中直接获取RSSI和广播设备的唯一标识码。
步骤502，智能灯按照预设的等级划分标准确定RSSI对应的RSSI等级。
其中，智能灯能够根据预设的等级划分标准来确定RSSI对应的RSSI等级，RSSI值越大其对应的等级越高，等级划分标准的级数可以根据定位精度的需求进行划分，本实施方式对此并不做限定。而RSSI等级反映了广播设备与智能灯之间的距离，因此可以通过RSSI等级获得广播设备与智能灯之间的距离。
例如，如果广播设备距离智能灯特别近、接收信号特别强，可以定义为第一RSSI等级，用00表示，并且规定第一RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为5米；如果广播设备距离智能灯较近，但接收信号不是特别强，可以定义为第二RSSI等级，用01表示，并且规定第二RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为10米；如果广播设备距离智能灯较远、接收信号较微弱，可以定义为第三RSSI等级，用10表示，并且规定第三RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为25米；如果广播设备距离智能灯非常远、接收信号非常微弱，可以定义为第四RSSI等级，用11表示，并且规定第四RSSI等级对应的智能灯与广播设备的距离为50米。当然，本实施方式仅以四个等级为例进行说明，应用中并不限制实际划分的等级的个数。
步骤503，智能灯将唯一标识码通过运算或查表的方式得到一个偏移地址。
需要说明的是，本实施方式的唯一标识码包括媒体访问控制(Media AceessControl，MAC)地址。
其中，MAC地址又称物理地址，用来定义网络中广播设备的位置，一般采用十六进制表示，共六个字节，通过将MAC地址进行哈希运算可以得到一个MAC地址哈希值，其具体表现形式可以为一个十进制数字。其中，MAC地址为偏移地址，并将偏移地址作为广播设备的身份信息。
步骤504，智能灯将RSSI等级和偏移地址作为定位信息传输给网关。
其中，智能灯根据偏移地址确定预定大小的数据块中的存储位置，按照存储位置将RSSI等级保存至数据块中，并将数据块传输给网关。
例如，对MAC地址进行哈希运算得到的MAC地址的哈希值为一个数值，将MAC地址的哈希值和RSSI等级作为定位信息。智能灯采用bitmap的压缩方式将RSSI等级存储在数据块中，其中，数据块的大小可以根据存储数据的多少自行进行设定。例如，有5个参考点分别需要进行定位，而RSSI等级使用两个数字的二进制数值的方式进行表示，则数据块大小可以为10bit，并且前两个bit表示第一个位置，第三和第四个bit为第二个位置，依次类推，第九至第十个bit为第五个位置。当需要定位的参考点的MAC地址的哈希值为2，并且信号强度为用01表示的第二RSSI等级，此时可以从数据块的第一个bit位开始偏移两个bit位，从而将01存储在数据块中的第二个位置即在第三个bit处存放0，第四个bit处存放1。因此通过使用两个bit来保存一个RSSI等级，并将MAC地址的哈希值作为偏移地址确定RSSI等级在数据块中的存储位置，因此只需要占用两个bit就可以实现定位信息的传输。相较于直接传输MAC地址和RSSI的方式所需要要分别占用多个字节来说，大大节省了空间，因此减少了数据传输量，提高了数据传输效率。另外，当智能灯需要对多个广播设备进行定位时，可以在数据块的其它剩余位置存放智能灯与其余广播设备所对应的RSSI等级，进一步节省了空间。本实施方式仅以哈希运算为例，当然对于MAC地址也可以通过查表的方式获得MAC地址的哈希值，来作为偏移地址，本实施方式并不限定获取偏移地址的具体方式，对于通过运算获得偏移地址的，本实施方式也并不限定运算的具体形式。
步骤505，网关获取定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息，并将定位信息以及传输定位信息的智能灯的身份信息传输给定位服务器。
步骤506，定位服务器获取传输定位信息的智能灯的身份信息相对应的智能灯的位置，并根据定位信息以及智能灯的位置确定广播设备的位置。
其中，定位服务器提取数据块中存储的RSSI等级以及RSSI等级在数据库中的存储位置，根据RSSI等级在数据块中的存储位置确定偏移地址，并对偏移地址进行逆运算或查表的方式得到唯一标识码。
需要说明的是，定位服务器根据智能灯对应的RSSI等级，确定出广播设备与智能灯之间的距离，并根据距离计算广播设备与智能灯之间的权值。根据智能灯的位置以及智能灯所对应的权值，确定广播设备的位置。
第六实施方式涉及一种定位方法，第六实施方式与第四实施方式大致相同，主要是是对第四实施方式中的定位信息内容以及获取方式进行具体说明，具体流程如图6所示。
具体的说，在本实施例中，包括步骤601至604，其中步骤601至步骤602是对步骤401的具体说明。
步骤601，智能灯阵列中的智能灯接收广播设备发送的信号，根据接收到的信号确定RSSI和唯一标识码。
其中，智能灯阵列中的智能灯接收到的信号中携带广播设备的唯一标识码，通过对接收信号进行分析直接提取RSSI和广播设备的唯一标识码。
步骤602，智能灯将RSSI和唯一标识码作为定位信息传输给网关。
其中，将RSSI作为定位信息中用于表示接收信号强度的信息，将唯一标识码作为定位信息中广播设备的身份信息。
步骤602之后，执行步骤603至604。
上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (6)
1.一种定位系统，其特征在于，包括：智能灯阵列、网关、定位服务器和广播设备，其中，所述网关在对应的MESH网络下通过智能灯阵列中的智能灯接收广播设备发送的信号；
所述智能灯阵列中的智能灯用于接收所述广播设备通过蓝牙发送的信号，根据接收到的所述信号确定定位信息，所述定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和所述广播设备的身份信息，并将所述定位信息传输给所述网关；
所述网关用于获取所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的身份信息，并将所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的身份信息传输给所述定位服务器；
所述定位服务器用于获取传输所述定位信息的智能灯的身份信息相对应的所述智能灯的位置，并根据所述定位信息以及所述智能灯的位置确定所述广播设备的位置，其中，所述智能灯的位置预先存储在所述定位服务器中；
或者，
所述智能灯阵列中的智能灯用于接收所述广播设备通过所述蓝牙发送的信号，根据接收到的所述信号确定定位信息，所述定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和所述广播设备的身份信息，并将所述定位信息传输给所述网关；
所述网关用于获取所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的位置，并将所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的位置传输给所述定位服务器；
所述定位服务器用于根据所述定位信息以及所述智能灯的位置确定所述广播设备的位置；
其中，所述信号中携带所述广播设备的唯一标识码；所述用于表示接收信号强度的信息为接收信号强度RSSI等级，所述广播设备的身份信息为通过所述广播设备的唯一标识码确定的所述广播设备的偏移地址；
所述智能灯用于根据接收到的所述信号确定接收信号强度RSSI和所述广播设备的唯一标识码；按照预设的等级划分标准确定所述RSSI对应的RSSI等级；将所述唯一标识码通过运算或查表的方式得到所述偏移地址；将所述RSSI等级和所述偏移地址作为定位信息传输给所述网关；
所述定位服务器用于根据所述智能灯对应的所述用于表示接收信号强度的信息，确定所述广播设备与所述智能灯之间的距离，并根据所述距离计算所述广播设备与所述智能灯之间的权值；以及根据所述智能灯的位置以及所述智能灯所对应的所述权值，确定所述广播设备的位置；
其中，按照公式：wij＝1/(Dij)g计算所述广播设备与所述智能灯之间的权值；
i表示所述广播设备的编号，j表示所述智能灯的编号，wij表示编号为i的所述广播设备与编号为j的所述智能灯之间的权值，Dij表示编号为i的所述广播设备与编号为j的所述智能灯之间的距离，g表示环境因素调节参数；
按照公式：
确定所述广播设备的位置；
Pi(x,y)表示编号为i的所述广播设备的位置，j表示所述智能灯的编号，n表示所述智能灯的个数，wij表示所示编号为i的所述广播设备与编号为j的所述智能灯之间的权值，Bj(x,y)表示编号为j的所述智能灯的位置。
2.根据权利要求1所述的定位系统，其特征在于，所述信号中携带所述广播设备的唯一标识码；所述用于表示接收信号强度的信息为接收信号强度RSSI，所述广播设备的身份信息为所述广播设备的唯一标识码；
所述智能灯用于将所述RSSI和所述唯一标识码作为定位信息传输给所述网关。
3.根据权利要求2所述的定位系统，其特征在于，所述智能灯用于：
根据所述偏移地址确定预定大小的数据块中的存储位置，按照所述存储位置将所述RSSI等级保存至所述数据块中，并将所述数据块传输给所述网关。
4.根据权利要求3所述的定位系统，其特征在于，所述定位服务器用于：
提取所述数据块中存储的所述RSSI等级以及所述RSSI等级在所述数据库中的存储位置，根据所述RSSI等级在所述数据块中的存储位置确定所述偏移地址，并对所述偏移地址进行逆运算或查表的方式得到所述唯一标识码。
5.一种定位方法，其特征在于，应用于权利要求1至4任一项所述的定位系统，所述定位方法包括：
所述智能灯阵列中的智能灯接收所述广播设备通过蓝牙发送的信号，根据接收到的所述信号确定定位信息，所述定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和所述广播设备的身份信息，并将所述定位信息传输给所述网关；
所述网关获取所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的身份信息，并将所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的身份信息传输给所述定位服务器；
所述定位服务器获取传输所述定位信息的智能灯的身份信息相对应的所述智能灯的位置，并根据所述定位信息以及所述智能灯的位置确定所述广播设备的位置，其中，所述智能灯的位置预先存储在所述定位服务器中；
或者，
所述智能灯阵列中的智能灯接收所述广播设备通过所述蓝牙发送的信号，根据接收到的所述信号确定定位信息，所述定位信息包括用于表示接收信号强度的信息和所述广播设备的身份信息，并将所述定位信息传输给所述网关；
所述网关获取所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的位置，并将所述定位信息以及传输所述定位信息的智能灯的位置传输给所述定位服务器；
所述定位服务器根据所述定位信息以及所述智能灯的位置确定所述广播设备的位置。
6.根据权利要求5所述的定位方法，其特征在于，所述定位服务器根据所述定位信息以及所述智能灯的位置确定所述广播设备的位置，包括：
根据所述智能灯对应的所述用于表示接收信号强度的信息，确定所述广播设备与所述智能灯之间的距离，并根据所述距离计算所述广播设备与所述智能灯之间的权值；
根据所述智能灯的位置以及所述智能灯所对应的所述权值，确定所述广播设备的位置，并将所述广播设备的位置上传到云服务器进行保存。
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