CN110366114A - 一种定位方法、定位装置、网关设备和网管设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种定位方法，定位设备、网关设备和网管设备，所述方法包括：根据待定位目标的位置信息，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标；配置需要调整的蓝牙信标广播参数；根据调整后的蓝牙信标广播参数对待定位目标进行定位，本发明公开的技术方案实现同时支持主动、被动定位，且能最大限度地保证定位的准确度。

Description

一种定位方法、定位装置、网关设备和网管设备

技术领域

本发明涉及定位技术领域，具体涉及一种定位方法、定位装置、网关设备和网管设备。

背景技术

无线通信室内定位可以通过低成本的蓝牙通信实现，具体实现包括主动定位和被动定位两种方式。主动定位是依靠具有扫描并上传周边Beacon(信标)数据功能的终端(如手机App)，配合现场部署iBeacon设备，从而实现手持设备用户的定位方法。被动定位则是以穿戴式iBeacon设备为信标，配合现场部署的蓝牙信号接收设备，从而实现在PC端监控管理iBeacon蓝牙信标设备的位置和数据的定位方法。为了保证定位精度，通常蓝牙Beacon广播周期比较短，同时支持主动和被动定位，一般会采用两个蓝牙设备分别实现，以避免影响定位精度。但这种方法造成设备的冗余和浪费，且当两个蓝牙设备相互距离较近时，相互干扰也会影响定位的准确度。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种定位方法、定位装置、网关设备和网管设备，用于解决现有技术中蓝牙设备的冗余和浪费，设备相互干扰也会影响定位的准确度技术问题。

为实现上述目的，本发明实施例提供了一种定位方法，包括：

根据待定位目标的位置信息，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标；

配置需要调整的蓝牙信标广播参数；

根据调整后的广播参数对待定位目标进行定位。

优选地，所述根据待定位目标的位置信息，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标之前，包括：

调整所述蓝牙信标的工作模式为广播发送模式和广播接收模式周期性交替进行。

优选地，所述根据待定位目标的位置，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标之前，还包括：

将待定位目标信息上传至网关设备，判断待定位目标是否为注册用户，所述待定位目标信息包含且不限于：待定位目标MAC地址，接收RSSI。

优选地，所述确定需要调整工作模式周期的蓝牙信标，包括：

确定蓝牙信标与定位目标之间的接收RSSI阈值；

获取蓝牙信标与定位目标之间的平均接收RSSI；

如果蓝牙信标与定位目标之间的平均接收RSSI超过接收RSSI阈值，所述蓝牙信标确定为广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标。

优选地，所述确定需要广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标，还包括：

确定蓝牙信标与定位目标的距离阈值；

获取蓝牙信标与定位用户之间的距离；

如果蓝牙信标与定位目标的距离小于距离阈值，所述蓝牙信标确定为需要调整工作模式周期的蓝牙信标。

优选地，所述配置需要调整的蓝牙信标工广播参数，包括：

当所述待定位目标为主动定位目标时，减小与待定位目标相邻的蓝牙信标的广播发送周期。

优选地，所述配置需要调整的蓝牙信标广播参数，包括：

当所述待定位目标为被动定位目标时，增大与待定位目标相邻的蓝牙信标的广播接收频率，并增大单个周期内接收广播信号的时长。

另外一方面，本发明实施例还提供了一种定位设备，包括：

确定模块，用于根据待定位目标的位置，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标；

配置模块，用于配置需要调整的蓝牙信标广播参数；

定位模块，用于根据调整后的蓝牙信标广播参数对待定位目标进行定位。

另外一方面，本发明实施例还提供了一种网关设备，包括：

信息完整性判断模块，接收蓝牙信标上传的待定位目标信息，判断待定位目标信息是否能够完成定位计算，如果可以，则上传待定位信息至网管设备，其中所述待定位目标为注册用户；

信息过滤模块，通过接收网管设备下发需要跟踪的待定位目标的MAC地址和无需上报信息的待定位目标的MAC地址，对蓝牙信标上传的待定位目标的信息进行过滤。

另外一方面，本发明实施例还提供了一种网管设备，包括：

身份识别模块，用于对待定位目标的身份进行识别，并将注册用户的设备身份标识信号存入白名单，而将非注册身份标识信号存入黑名单；

轨迹跟踪模块，用于跟踪待定位目标移动轨迹，判断需要调整工作模式周期的蓝牙信标；

周期配置管理模块，用于计算蓝牙信标的工作模式的配置方案，并将配置方案下发给网关设备执行配置。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

在本发明实施例中，提供了一种定位方法、定位装置、网关设备和网管设备，通过对待定位目标的跟踪，动态调整蓝牙信标的工作模式周期，从而在不增加硬件设施的前提下，实现同时支持主动、被动定位，且能最大限度地保证定位的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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1为本发明实施例中一种定位方法流程示意图；

图2为本发明实施例中蓝牙设备主被动定位系统示意图；

图3为本发明实施例中蓝牙设备主动、被动定位工作场景示意图；

图4为本发明实施例中一种定位设备的结构示意图；

图5为本发明实施例中一种网关设备的结构示意图；

图6为本发明实施例中一种网管设备的结构示意图。

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。

申请人经过研究发现，现有技术中存在蓝牙设备的冗余和浪费，设备相互干扰也会影响定位的准确度技术问题。

为了解决上述问题，在本发明实施例中，提供了一种定位方法、定位装置、网关设备和网管设备，通过对待定位目标的跟踪，动态调整蓝牙信标的工作模式周期，从而在不增加硬件设施的前提下，实现同时支持主动、被动定位，且能最大限度地保证定位的准确度。

下面结合附图，详细说明本发明的各种非限制性实施方式。

示例性方法，参见图1，示出了本发明实施例中一种定位方法，包括以下步骤：

步骤S01，调整所述蓝牙信标的工作模式为广播发送模式和广播接收模式周期性地交替进行。

需要说明的是，由于在本发明公开的技术方案中，需要同时用到主动定位和被动定位，需对蓝牙信标的工作模式进行调整，所以需要提前设置蓝牙信标的工作模式为广播发送和广播接收周期性交替进行，设置蓝牙信标的工作模式交替进行通过网管设备下发至网关设备，通过网关设备执行蓝牙信标的配置工作。

步骤S02，将待定位目标信息上传至网关设备，判断待定位目标是否为注册用户，所述待定位目标信息包含且不限于：待定位目标MAC地址，接收RSSI。

需要说明的是，RSSI(Received Signal Strength Indication)为接收信息强度指示，首先需要确定需要定位的目标设备，所以会在网管系统中存储有注册用户的设备信息，在接收到待定位目标的上传的信息时，需要判断待定位目标是否为注册用户，如果为注册用户，才会进行下一步的定位服务，否则，网管设备会通知网关不再接收此待定位目标的信息，以便节省网络带宽资源。

上述待定位用户信息为待定位目标MAC地址，接收RSSI，但不限于此。

蓝牙信标接收到待定位目标信息，可以通过广播方式将信息中继传递给网关设备，广播信号中需包含且不限于：待定位目标MAC地址，接收RSSI。网关设备接收到广播信号，加入所接收的广播发送者的MAC地址，和/或接收广播的时间信息，继续上传给网管设备。网管设备识别待定位目标是否属于注册用户，是否需要提供定位服务，或者要求网关设备和蓝牙信标不再接收该待定位目标的蓝牙广播信息。

步骤S03，根据待定位目标的位置信息，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标；

需要说明的是，通过步骤S02确定待定位用户为注册用户后，根据待定位目标的位置信息，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标，具体包括：

方法一：

确定蓝牙信标与待定位目标之间的信号接收RSSI阈值；

计算各蓝牙信标与待定位目标之间的平均RSSI，所述平均RSSI数值超过所述RSSI阈值的蓝牙信标，确定为需要调整的蓝牙信标。

方法二：

确定蓝牙信标与待定位目标之间的距离阈值；

蓝牙信标与所述定位用户之间距离小于阈值的蓝牙信标，确定为需要调整的蓝牙信标。

步骤S04，配置需要调整的蓝牙信标的广播参数；

步骤S04具体包括：

当所述待定位目标为主动定位目标时，减小与待定位目标相邻的蓝牙信标的广播发送周期。

需要说明的是，待定位目标为主动定位设备时，也就是说，待定位目标接收蓝牙信标的广播信号，通过蓝牙信标的广播信号识别待定位目标的位置，通过步骤S03确定为需要调整的蓝牙信标后，如果为主动定位目标，则通过调整与主动定位目标相邻的蓝牙信标的广播发射频率，即减小蓝牙信标的广播发送周期，这样有助于增加定位的准确度。对于那些与待定位目标距离较远，不需要调整广播参数的蓝牙信标，由于蓝牙信标平时设置的广播发射频率较低，这样利于省电。因这些蓝牙信标具体待定位目标较远，对提高待定位目标的定位精度帮助不大，因此不需要调整其广播发送周期。相反地，距离待定位目标很远的蓝牙信标，甚至可以增加其广播发射周期，减小发射频率，这样可以达到更加省电以及减少干扰的作用。

本发明实施例待定位目标以手机为例。

如图2所示，参考蓝牙主被动定位系统的系统示意图，蓝牙信标与网关相连，接收网关指令，并接受网管设备的管理。通过蓝牙网关设备的信号中继传输，网管设备可以实现对众多蓝牙信标的实时配置。参考蓝牙信标工作状态示意图，网管设备可以通过网关设备对蓝牙信标的蓝牙广播参数T1,T2,T3,T4进行配置，例如T3＝T4＝50ms，T1＝T2＝25ms，也可以增大T1，以增加能够接收到的广播信号的数量。

图3所示，手机是在网管系统中注册的用户，手机接收到蓝牙信标1-4以及其它蓝牙信标的广播信号，将此信息上报到网管系统。网管系统检测确认该手机为需要提供服务的用户设备，根据手机上报的蓝牙信标广播信号的接收强度等信息实现手机定位。为了进一步改进手机定位精度，网管通过网关设备对蓝牙信标1-4执行广播周期配置，更改其蓝牙广播参数T1,T2,T3,T4，增大蓝牙广播的频率，如减小T3+T4的总和，从100ms减至50ms。与此同时，为了省电以及减少干扰，网管设备可以减小蓝牙信标10和蓝牙信标11的广播频率，例如增大T3+T4的总和，广播周期增大至200ms广播一次。

步骤S04还包括：

当所述待定位目标为被动定位目标时，增大与待定位目标相邻的蓝牙信标的广播接收频率，并增大单个周期内接收广播信号的时长。

需要说明的是，待定位目标为被动定位设备时，也就是说，待定位目标发送信号至蓝牙信标，进而识别待定位目标的位置，通过步骤S03确定为需要调整的蓝牙信标后，如果为被动定位目标，则通过调整与被动定位目标相邻的蓝牙信标的广播接收频率，即增大蓝牙信标的广播接收频率，并增大单个周期内接收广播信号的时间长度。

本发明实施例待定位目标以手环为例。

如图2所示，参考蓝牙主被动定位系统的系统示意图，蓝牙信标与网关相连，接收网关指令，并接受网管系统的管理。通过蓝牙网关的信号中继传输，网管可以实现对众多蓝牙信标的实时配置。参考蓝牙信标工作状态示意图，网管可以通过网关对蓝牙信标的蓝牙广播参数T1,T2,T3,T4进行配置，例如T3＝T4＝50ms，T1＝T2＝25ms，也可以增大T1，以增加接收到的广播信号的数量，以提高被动定位的准确度。

如图3所示，手环也是在网管系统中注册的用户，手环为了实现被动定位，需要广播自身信息，蓝牙信标3-7接收到手环的蓝牙广播信号后，传送给网关设备，并进一步传送给网管设备。网管设备识别出手环MAC(媒体访问控制地址)属于已注册用户，则开始提供定位服务，根据手环实际位置情况，增加相邻蓝牙信标的信号接收时长，如在保持T3+T4固定不动的前提下，加大T1，即信号接收的时长，以增加对手环广播信号的接收概率。或者进一步，将T1调整为30ms，T2调整为10ms，T3改为35ms，T4调整为15ms，从而增大接收广播信号的频率，且增加单个周期内用于接收广播信号的时间长度，保证获取更多的手环广播信号的接收信息，提高对手环定位的准确度。

步骤S05，根据调整后的蓝牙信标的广播参数对待定位目标进行定位。

需要说明的是，当蓝牙信标接收到待定位目标的信息时，需要通过网管设备判断是否为注册用户，如果为注册用户才会进一步提供定位服务，在注册用户运动的过程中，计算各蓝牙信标与待定位目标之间的接收平均RSSI，超过阈值的蓝牙信标，或者蓝牙信标与上述待定位目标之间距离小于阈值的蓝牙信标，需要对蓝牙信标的工作模式做进一步的调整，这样可以有利于对待定位目标的实时准确定位。

本发明实施例提供了一种定位方法，通过对待定位目标的跟踪，动态调整蓝牙信标的工作模式，如减小广播接收、发送的交替周期，增加广播信号接收或发射的频率，从而在不增加硬件设施的前提下，实现同时支持主动、被动定位，且能最大限度地保证定位的准确度。

如图4所示，另外一方面，本发明实施例还提供了一种定位设备，包括：

确定模块41，用于根据待定位目标的位置，确定需要调整工作模式的蓝牙信标；

配置模块42，用于配置需要调整的蓝牙信标工作模式周期；

定位模块43，用于根据调整后的蓝牙信标工作模式周期对待定位目标进行定位。

上述定位装置的执行方式与图1所述的一致，在这不在赘述。

如图5所示，另一方面，本发明实施例还公开了一种网关设备，包括：

信息完整性判断模块51，接收蓝牙信标上传的待定位目标信息，判断待定位目标信息是否能够完成定位计算，如果可以，则上传待定位信息至网管设备52，其中所述待定位目标为注册用户；

信息过滤模块，通过接收网管设备下发需要跟踪的待定位目标的MAC地址和无需上报信息的待定位目标的MAC地址，对蓝牙信标上传的待定位目标的信息进行过滤。

需要说明的是，蓝牙信标接收到待定位目标的广播信号后，可以通过广播方式将信号中继传递给网关设备，广播信号中需包含且不限于：待定位目标的MAC地址，接收RSSI。网关设备接收到广播信号，加入所接收的广播发送者的MAC地址，和/或接收广播的时间信息，继续上传给网管设备。网管设备识别待定位目标是否属于注册用户，是否需要提供定位服务，或者要求网关和信标不再接收该待定位目标的蓝牙广播信息。

为了避免不相干的信息传输导致带宽被占用，影响注册用户的定位效果，网关设备可以执行MAC地址过滤，由网管设备通知网关设备，哪些MAC地址的定位信息需要跟踪，哪些信息不需要上报。网关设备存储网管设备通知的需要跟踪以及不需要跟踪的手环的MAC地址，并根据蓝牙信标的上报情况，针对蓝牙信标执行配置，使得蓝牙信标能够避免传输不需要跟踪的手环的广播信息。此外，网关设备可以根据蓝牙信标上报信息判断，某些手环的接收信息是否能够完成定位计算，针对接收信息不完整的情况，蓝牙网关可以选择不上报这些信息，以避免对带宽的占用，从而增大传输时延，使得用户定位体验变差。

如图6所示，另外一方面，本发明实施例还提供了一种网管设备，包括：

身份识别模块61，用于对待定位目标的身份进行识别，并将注册用户的设备身份标识信号存入白名单，而将非注册身份标识信号存入黑名单；

轨迹跟踪模块62，用于跟踪待定位目标移动轨迹，判断需要调整工作模式周期的蓝牙信标；

周期配置管理模块63，用于计算蓝牙信标的工作模式周期的配置方案，并将配置方案下发给网关设备执行配置。

需要说明的是，网管设备带有合法用户名单的数据库，对上报数据中的设备身份标识信号，如手机号码，手环MAC地址等，进行身份识别。针对注册用户，网管系统会通知相应的网关设备，将注册用户设备身份标识信号存入白名单，而不在数据库中的设备身份标识信号，网管设备会通知网关设备存入黑名单。针对正在提供定位服务的用户设备，网管系统通过定位用户位置轨迹跟踪模块，跟踪用户移动轨迹，提前判断需要针对哪些蓝牙信标进行周期配置，然后通过蓝牙信标周期配置管理模块计算这些蓝牙信标的广播周期需要如何调整，并将信息下发给网关执行配置。

本发明实施例还提供了一种定位设备，所述设备包括处理器以及存储器：所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行以上第一方面所述的监控方法。

此外本发明实施例提供了一种存储介质：

所述存储介质用于存储程序代码，所述程序代码用于执行以上第一方面所述的定位方法。

综上所述，在本发明实施例中，提供了一种定位方法、定位装置、网关设备和网管设备，通过对待定位目标的跟踪，动态调整蓝牙信标的工作模式周期，从而在不增加硬件设施的前提下，实现同时支持主动、被动定位，且能最大限度地保证定位的准确度。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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范围。

Claims (10)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：

根据待定位目标的位置信息，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标；

配置所述需要调整的蓝牙信标的广播参数；

根据所述调整后的蓝牙信标的广播参数对待定位目标进行定位。

2.如权利要求1所述的一种定位方法，其特征在于，所述根据待定位目标的位置信息，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标之前，包括：

调整所述蓝牙信标的工作模式为广播发送模式和广播接收模式周期性交替进行。

3.如权利要求1所述的一种定位方法，其特征在于，所述根据待定位目标的位置，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标之前，还包括：

将待定位目标信息上传至网关设备，判断待定位目标是否为注册用户，所述待定位目标信息包含且不限于：待定位目标MAC地址，接收RSSI。

4.如权利要求1所述的一种定位方法，其特征在于，所述确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标，包括：

确定蓝牙信标与定位目标之间的信号接收RSSI阈值；

获取蓝牙信标与定位目标之间的平均接收RSSI；

如果蓝牙信标与定位目标之间的平均接收RSSI超过信号接收RSSI阈值，所述蓝牙信标确定为需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标。

5.如权利要求1所述的一种定位方法，其特征在于，所述确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标，还包括：

确定蓝牙信标与定位目标的距离阈值；

获取蓝牙信标与定位用户之间的距离；

如果蓝牙信标与定位目标的距离小于距离阈值，所述蓝牙信标确定为需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标。

6.如权利要求4或5所述的一种定位方法，其特征在于，所述配置需要调整的蓝牙信标的广播参数，包括：

当所述待定位目标为主动定位目标时，减小与待定位目标相邻的蓝牙信标的广播发送周期。

7.如权利要求4或5所述的一种定位方法，其特征在于，所述配置需要调整的蓝牙信标工的广播参数，包括：

当所述待定位目标为被动定位目标时，增大与待定位目标相邻的蓝牙信标的广播接收频率，并增大单个周期内接收广播信号的时长。

8.一种定位设备，其特征在于，包括：

确定模块，用于根据待定位目标的位置，确定需要调整广播接收和发送时长和/或周期的蓝牙信标；

配置模块，用于配置需要调整的蓝牙信标的广播参数；

定位模块，用于根据调整后的广播参数对待定位目标进行定位。

9.一种网关设备，其特征在于，包括：

信息完整性判断模块，接收蓝牙信标上传的待定位目标信息，判断待定位目标信息是否能够完成定位计算，如果可以，则上传待定位目标信息至网管设备，其中所述待定位目标为注册用户；

信息过滤模块，通过接收网管设备下发需要跟踪的待定位目标的MAC地址和无需上报信息的待定位目标的MAC地址，对蓝牙信标上传的待定位目标的信息进行过滤。

10.一种网管设备，其特征在于，包括：

身份识别模块，用于对待定位目标的身份进行识别，并将注册用户的设备身份标识信号存入白名单，而将非注册身份标识信号存入黑名单；

轨迹跟踪模块，用于跟踪待定位目标移动轨迹，判断需要调整工作模式周期的蓝牙信标；

周期配置管理模块，用于计算蓝牙信标的工作模式的配置方案，并将配置方案下发给网关设备执行配置。