CN109669176A - 基于无线多径测量户型的方法、装置及存储介质 - Google Patents

基于无线多径测量户型的方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于无线多径测量户型的方法、装置及存储介质，所述方法包括：根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，获取所述信号到达所述AP时所经过的每一路径的路径信息；所述路径信息包括信号到达角和路径长度；根据所述信号到达角和所述路径长度，获取所述AP到所述待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及所述AP到所述待定位墙面的垂直距离；根据所述角度和所述垂直距离确定所述待定位墙面的位置；根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置；根据所述所有待定位墙面的位置和所述门的位置获取所述AP所在房间的户型。本发明应用方便，无需使用专门的测量设备，从而降低成本。

Description

基于无线多径测量户型的方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及测绘技术领域，尤其涉及一种基于无线多径测量户型的方法、装置及存储介质。
背景技术
传统的房屋户型测量方法依靠卷尺等基本测量工具进行人工测量，需要花费大量的时间和精力；现有技术提供的房屋户型的测量方法一般通过使用专门的测量设备进行自动测量，无需花费大量的时间和精力，但是需要增加额外的设备成本。
发明内容
基于上述情况，本发明实施例提供一种基于无线多径测量户型的方法、装置及存储介质，应用方便，无需使用专门的测量设备，从而降低成本。
为实现上述目的，本发明实施例一方面提供了一种基于无线多径测量户型的方法，包括：
根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，获取所述信号到达所述AP时所经过的每一路径的路径信息；其中，所述路径信息包括每一所述路径对应的信号到达角和路径长度；所述路径中的第一路径不经过任一墙面，第二路径经过待定位墙面；
根据所述信号到达角和所述路径长度，获取所述AP到所述待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及所述AP到所述待定位墙面的垂直距离；
根据所述角度和所述垂直距离确定所述待定位墙面的位置；
根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置；
根据所述所有待定位墙面的位置和所述门的位置获取所述AP所在房间的户型。
优选地，所述方法通过以下公式获得所述角度：
其中，θ为所述角度，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
优选地，所述方法通过以下公式获得所述垂直距离：
其中，d为所述垂直距离，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
优选地，所述信号到达角和所述角度的取值范围均为0～360度。
优选地，所述基准线为所述AP的任意一根天线或由所述AP的多根天线确定。
优选地，所述根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置，具体包括：
根据所述信号到达角和所述路径长度确定所述客户端的位置；
根据所述客户端的位置和所述所有待定位墙面的位置确定所述门的位置。
优选地，所述方法还包括：
根据确定的所有AP所在房间的户型获取整体户型。
为实现上述目的，本发明实施例第二方面提供了一种基于无线多径测量户型的装置，包括：
路径信息获取模块，用于根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，获取所述信号到达所述AP时所经过的每一路径的路径信息；其中，所述路径信息包括每一所述路径对应的信号到达角和路径长度；所述路径中的第一路径不经过任一墙面，第二路径经过待定位墙面；
位置信息计算模块，用于根据所述信号到达角和所述路径长度，获取所述AP到所述待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及所述AP到所述待定位墙面的垂直距离；
第一位置确定模块，用于根据所述角度和所述垂直距离确定所述待定位墙面的位置；
第二位置确定模块，用于根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置；
房间户型获取模块，用于根据所述所有待定位墙面的位置和所述门的位置获取所述AP所在房间的户型。
为实现上述目的，本发明实施例第三方面提供了一种基于无线多径测量户型的装置，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述的基于无线多径测量户型的方法。
为实现上述目的，本发明实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述第一方面所述的基于无线多径测量户型的方法。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：本发明实施例提供了一种基于无线多径测量户型的方法、装置及存储介质，根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，分别获取信号到达AP时不经过任一墙面和经过待定位墙面的两条路径的信号到达角和路径长度，并根据信号到达角和路径长度，获取AP到待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及AP到待定位墙面的垂直距离，以根据角度和垂直距离确定待定位墙面的位置，再根据确定的所有待定位墙面的位置和客户端的位置确定门的位置，从而根据所有待定位墙面的位置和门的位置获取AP所在房间的户型。本发明实施例结合现有的家用无线系统，将用户户型的测量集成到AP的智能功能中，应用方便，无需使用专门的测量设备，从而降低成本。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于无线多径测量户型的方法的一个优选实施例的流程图；
图2是本发明提供的一种基于无线多径测量户型的方法的应用示意图；
图3是本发明提供的一种基于无线多径测量户型的装置的一个优选实施例的结构框图；
图4是本发明提供的一种基于无线多径测量户型的装置的另一个优选实施例的结构框图。
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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1及图2，是本发明提供的一种基于无线多径测量户型的方法的一个优选实施例的流程图及应用示意图，其具体方法包括步骤S11至步骤S15：
步骤S11、根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，获取所述信号到达所述AP时所经过的每一路径的路径信息；其中，所述路径信息包括每一所述路径对应的信号到达角和路径长度；所述路径中的第一路径不经过任一墙面，第二路径经过待定位墙面。
如图2所示，AP的位置对应图中的点A，客户端的位置对应图中的点C，第一路径不经过任意一个墙面，对应图中的路径W1(C—>A)，且第一路径对应的信号到达角为α，路径长度为l1；第二路径经过待定位墙面H1H2，对应图中的路径W2+W3(C—>B—>A)，且第二路径对应的信号到达角为β，路径长度为l2(l2＝W2+W3)。
需要说明的是，信号到达角由信号的CSI(信道状态信息)中包含的各个子载波的相位差计算得到，路径长度由信号的RTT(往返时间信息)与波速计算得到，其中，第一路径从客户端直接到达AP，不经过任意一个墙面，路径长度最短，信号强度最强。
步骤S12、根据所述信号到达角和所述路径长度，获取所述AP到所述待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及所述AP到所述待定位墙面的垂直距离。
如图2所示，AP到待定位墙面H1H2的垂线AH1与预设的基准线的角度对应图中的角度θ，AP到待定位墙面H1H2的垂直距离对应图中的距离d，其中，角度θ和距离d均可以根据信号到达角(α，β)和路径长度(l1，l2)计算得到。
步骤S13、根据所述角度和所述垂直距离确定所述待定位墙面的位置。
作为优选方案，所述信号到达角和所述角度的取值范围均为0～360度。
可以理解的，由于信号到达角(α，β)和角度θ的取值范围为0～360度，计算得到的角度θ是唯一确定的，因此，当AP到待定位墙面H1H2的垂线AH1与基准线的角度θ以及AP到待定位墙面H1H2的垂直距离d确定之后，即可根据θ和d的值确定待定位墙面的具体位置。
步骤S14、根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置。
需要说明的是，所有的待定位墙面的位置的确定方法与步骤S11～步骤S13所提供的方法相同，即对于任意一个待定位墙面，通过执行步骤S11～步骤S13即可确定其具体位置。
步骤S15、根据所述所有待定位墙面的位置和所述门的位置获取所述AP所在房间的户型。
具体的，当AP所在房间内的所有待定位墙面的位置以及门的位置确定之后，将所有待定位墙面位置的延长线相交后形成房间的轮廓线，并且将对应的门的位置从轮廓线中去除(或者在轮廓线上标记门的位置)，从而获得AP所在房间的户型。
在一种可选的实施例中，所述方法通过以下公式获得所述角度：
其中，θ为所述角度，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
结合图2所示，根据三角形的余弦定理，可得如下公式：
CC′2＝1 2+2 2-2l1l2cos(α+β) (2)
结合公式(2)、(3)计算得到公式(1)，从上述公式可知，根据第一路径的信号到达角α、路径长度l1以及第二路径的信号到达角β、路径长度l2可以计算出AP到待定位墙面H1H2的垂线AH1与预设的基准线的角度θ。
在一种可选的实施例中，所述方法通过以下公式获得所述垂直距离：
其中，d为所述垂直距离，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
结合图2所示，根据三角形的余弦定理，可得如下公式：
W22＝W32+1 2-2*1*W3*cos(α+β) (5)
d＝W3*cos(θ-β) (6)
结合公式(5)、(6)以及l2＝W3+W2计算得到公式(4)，由上述公式可知，根据第一路径的信号到达角α、路径长度l1以及第二路径的信号到达角β、路径长度l2可以计算出AP到待定位墙面H1H2的垂直距离d。
在一种可选的实施例中，所述基准线为所述AP的任意一根天线或由所述AP的多根天线确定。
具体的，可以选择AP的任意一根天线作为基准线，或者根据AP的多根天线共同构成的几何关系确定基准线。
在一种可选的实施例中，所述根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置，具体包括：
根据所述信号到达角和所述路径长度确定所述客户端的位置；
根据所述客户端的位置和所述所有待定位墙面的位置确定所述门的位置。
具体的，当客户端发送的信号到达AP时所经过的路径对应的信号到达角和路径长度已知时，该客户端的具体位置可以根据相应的信号到达角和路径长度进行确定，并且AP所在房间内的所有待定位墙面的位置可以根据上述实施例所提供的方法进行确定，由于客户端可以在房间内的任意位置移动，如果定位出客户端在某个墙面上的位置时，就将该位置及其附近一小段长度认为是门所在的位置。
在一种可选的实施例中，所述方法还包括：
根据确定的所有AP所在房间的户型获取整体户型。
可以理解的，整体户型中的任意一个房间内如果有AP，则根据上述实施例所提供的方法分别确定每一个房间的户型，如果房间内没有AP，则可以根据其它有AP的房间的户型推测出没有AP的房间的户型；根据AP之间的通讯信息可以获得AP之间的相对位置，结合获取的房间户型可以获取墙的厚度，从而根据各个房间的户型及墙的厚度获得整体户型。
本发明实施例所提供的一种基于无线多径测量户型的方法，根据AP接收到同一客户端的信号的CSI和RTT确定信号所经过的路径的信号到达角和路径长度，并根据信号到达角和路径长度计算AP到待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及AP到待定位墙面的垂直距离，以此确定待定位墙面的位置，结合墙面的位置及客户端变化的位置信息确定房间内的门的位置，从而根据所有待定位墙面的位置和门的位置获取AP所在房间的户型，结合了现有的家用无线系统，将用户户型的测量集成到AP的智能功能中，应用方便，无需使用专门的测量设备，从而降低了成本。
本发明实施例还提供了一种基于无线多径测量户型的装置，参见图3所示，是本发明提供的一种基于无线多径测量户型的装置的一个优选实施例的结构框图，所述装置包括：
路径信息获取模块11，用于根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，获取所述信号到达所述AP时所经过的每一路径的路径信息；其中，所述路径信息包括每一所述路径对应的信号到达角和路径长度；所述路径中的第一路径不经过任一墙面，第二路径经过待定位墙面；
位置信息计算模块12，用于根据所述信号到达角和所述路径长度，获取所述AP到所述待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及所述AP到所述待定位墙面的垂直距离；
第一位置确定模块13，用于根据所述角度和所述垂直距离确定所述待定位墙面的位置；
第二位置确定模块14，用于根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置；
房间户型获取模块15，用于根据所述所有待定位墙面的位置和所述门的位置获取所述AP所在房间的户型。
优选地，所述装置还包括：
角度计算模块，所述角度计算模块用于通过以下公式获得所述角度：
其中，θ为所述角度，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
优选地，所述装置还包括：
垂直距离计算模块，所述垂直距离计算模块用于通过以下公式获得所述垂直距离：
其中，d为所述垂直距离，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
优选地，所述信号到达角和所述角度的取值范围均为0～360度。
优选地，所述基准线为所述AP的任意一根天线或由所述AP的多根天线确定。
优选地，所述第二位置确定模块具体包括：
客户端位置确定单元，用于根据所述信号到达角和所述路径长度确定所述客户端的位置；
第二位置确定单元，用于根据所述客户端的位置和所述所有待定位墙面的位置确定所述门的位置。
优选地，所述装置还包括：
整体户型获取模块，所述整体户型获取模块用于根据确定的所有AP所在房间的户型获取整体户型。
需要说明的是，本实施例提供的一种基于无线多径测量户型的装置用于执行上述一种基于无线多径测量户型的方法的所有方法流程，两者的工作原理和有益效果一一对应，因而不再赘述。
相应地，本发明还提供了一种基于无线多径测量户型的装置，如图4所示，是本发明提供的一种基于无线多径测量户型的装置的另一个优选实施例的结构框图，所述装置包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的基于无线多径测量户型的方法，例如图1所述的步骤。或者所述处理器10执行所述计算机程序时实现所述无线多径测量户型的装置实施例中各模块/单元的功能。
示例性的，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器中，并由所述处理器执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
所述终端可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
其中，所述终端设备集成的模块/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存储介质中。
相应地，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的无线多径测量户型的方法，例如图1所示的步骤。
基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
综上，本发明实施例所提供的一种基于无线多径测量户型的方法、装置、终端设备及存储介质，根据AP接收到同一客户端的信号的CSI和RTT确定信号所经过的路径的信号到达角和路径长度，并根据信号到达角和路径长度计算AP到待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及AP到待定位墙面的垂直距离，以此确定待定位墙面的位置，结合墙面的位置及客户端变化的位置信息确定房间内的门的位置，从而根据所有待定位墙面的位置和门的位置获取AP所在房间的户型，结合了现有的家用无线系统，将用户户型的测量集成到AP的智能功能中，应用方便，无需使用专门的测量设备，从而降低了成本。
虽然本发明以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本发明实施的范围。任何本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的发明范围内，当可作些许的改进，即凡是依照本发明所做的同等改进，应为本发明的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于无线多径测量户型的方法，其特征在于，包括：
根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，获取所述信号到达所述AP时所经过的每一路径的路径信息；其中，所述路径信息包括每一所述路径对应的信号到达角和路径长度；所述路径中的第一路径不经过任一墙面，第二路径经过待定位墙面；
根据所述信号到达角和所述路径长度，获取所述AP到所述待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及所述AP到所述待定位墙面的垂直距离；
根据所述角度和所述垂直距离确定所述待定位墙面的位置；
根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置；
根据所述所有待定位墙面的位置和所述门的位置获取所述AP所在房间的户型。
2.如权利要求1所述的基于无线多径测量户型的方法，其特征在于，所述方法通过以下公式获得所述角度：
其中，θ为所述角度，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
3.如权利要求1所述的基于无线多径测量户型的方法，其特征在于，所述方法通过以下公式获得所述垂直距离：
其中，d为所述垂直距离，α为所述第一路径的信号到达角，l1为所述第一路径的路径长度，β为所述第二路径的信号到达角，l2为所述第二路径的路径长度。
4.如权利要求1所述的基于无线多径测量户型的方法，其特征在于，所述信号到达角和所述角度的取值范围均为0～360度。
5.如权利要求1所述的基于无线多径测量户型的方法，其特征在于，所述基准线为所述AP的任意一根天线或由所述AP的多根天线确定。
6.如权利要求1所述的基于无线多径测量户型的方法，其特征在于，所述根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置，具体包括：
根据所述信号到达角和所述路径长度确定所述客户端的位置；
根据所述客户端的位置和所述所有待定位墙面的位置确定所述门的位置。
7.如权利要求1～6中任一项所述的基于无线多径测量户型的方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据确定的所有AP所在房间的户型获取整体户型。
8.一种基于无线多径测量户型的装置，其特征在于，包括：
路径信息获取模块，用于根据AP接收到的同一客户端发送的信号的信道状态信息和往返时间信息，获取所述信号到达所述AP时所经过的每一路径的路径信息；其中，所述路径信息包括每一所述路径对应的信号到达角和路径长度；所述路径中的第一路径不经过任一墙面，第二路径经过待定位墙面；
位置信息计算模块，用于根据所述信号到达角和所述路径长度，获取所述AP到所述待定位墙面的垂线与预设的基准线的角度以及所述AP到所述待定位墙面的垂直距离；
第一位置确定模块，用于根据所述角度和所述垂直距离确定所述待定位墙面的位置；
第二位置确定模块，用于根据确定的所有待定位墙面的位置和所述客户端的位置确定门的位置；
房间户型获取模块，用于根据所述所有待定位墙面的位置和所述门的位置获取所述AP所在房间的户型。
9.一种基于无线多径测量户型的装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1～7中任意一项所述的基于无线多径测量户型的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1～7中任意一项所述的基于无线多径测量户型的方法。
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