CN110912961A - 基于广域信标的定位方法及装置、移动终端、定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于固定信标定位技术领域，提供了一种基于广域信标的定位方法及装置、移动终端、定位系统，所述定位方法包括：接收信标播发的信标ID；向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；基于所述区域数据进行定位。本发明中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。

Description

基于广域信标的定位方法及装置、移动终端、定位系统
技术领域
本发明属于固定信标定位技术领域，尤其涉及一种基于广域信标的定位方法及装置、移动终端、定位系统。
背景技术
在卫星导航系统难以覆盖的室内环境，位置服务的需求日益迫切。随着社会现代化建设的不断发展，大型建筑的日益增多，室内位置服务的需求正不断增加，安全监控、商业及个人位置服务、大型场馆管管理、特殊人群监护等领域都需要使用准确的室内定位信息，特别是在应对紧急疏散等应急场景时，室内定位信息更是显得尤为重要，随着室内位置服务的需求日益迫切，位置服务正开始由室外导航向室内外无缝导航进行转变。
固定信标定位，在局域中尤其是在室内定位中得到广泛的应用，室内定位包括：蓝牙、wifi、UWB、超声波等，以固定信标作为参考坐标进行定位计算，由于在特定领域内，固定信标的相关内容，例如三轴坐标、信标ID等信息都是固定的，由中央服务器存储并播发给定位终端，因此不存在数据被他人盗用的问题。在广域定位方法中，例如无线通信网络(2G、3G、4G)，包括：TOA、TDOA、AOA、OTDOA等具备广域连续覆盖能力，需要连续获取不同信标的相关信息(信标ID及对应的参数信息)来进行定位，信标播发相关信息后容易被他人非法存储及转售地面信标数据，数据安全性降低。
发明内容
本发明实施例提供了一种基于广域信标的定位方法及装置、移动终端、定位系统，旨在解决现有技术的由于信标ID及对应的参数信息存储在信标中降低数据安全性的问题。
一种基于广域信标的定位方法，包括：
接收信标播发的信标ID；
向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
基于所述区域数据进行定位。
优选地，所述向所述云端服务器发送参数信息请求之后、接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据之前还包括：
与所述云端服务器进行鉴权；
在鉴权通过时，接收云端服务器发送的密钥，以基于所述密钥与所述云端服务器进行交互。
优选地，所述接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据具体为：
接收所述云端服务器反馈的基于所述密钥对与所述信标ID对应的区域数据进行加密处理的加密数据。
优选地，所述一个以上信标ID为四个信标ID。
优选地，所述信标ID携带播发的时间戳。。
本发明还提供一种基于广域信标的定位装置，其特征在于，包括：
第一接收单元，用于接收到信标播发的信标ID；
请求单元，用于向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
第二接收单元，用于接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
定位单元，用于基于所述区域数据进行定位。
本发明还提供一种移动终端，所述移动终端包括一种基于广域信标的定位装置，所述定位装置包括：
第一接收单元，用于接收到信标播发的信标ID；
请求单元，用于向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
第二接收单元，用于接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
定位单元，用于基于所述区域数据进行定位。
本发明还提供一种定位系统，所述定位系统包括移动终端及与其连接的云端服务器，其中：
云端服务器，用于接收到区域数据请求时，基于所述区域数据请求反馈对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
所述移动终端包括基于广域信标的定位装置，所述定位装置包括：
第一接收单元，用于接收到信标播发的信标ID；
请求单元，用于向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
第二接收单元，用于接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
定位单元，用于基于所述区域数据进行定位。
本发明还提供一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行如下步骤：
接收到信标播发的信标ID；
向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
基于所述区域数据进行定位。
本发明还提供一种服务终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
接收到信标播发的信标ID；
向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
基于所述区域数据进行定位。
本发明实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的一种基于广域信标的定位方法的流程图；
图2为本发明第一实施例提供的一种基于广域信标的定位方法的一优选方式的流程图；
图3为本发明第二实施例提供的一种基于广域信标的定位装置的结构图；
图4为本发明第四实施例提供的一种定位系统的结构图；
图5为本发明第五实施例提供的一种服务终端的结构图。
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。
本发明实施例中，一种基于广域信标的定位方法，包括：接收到信标播发的信标ID；向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；基于所述区域数据进行定位。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
实施例一：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种基于广域信标的定位方法的流程图，该方法包括：
步骤S1，接收信标播发的信标ID；
具体地，在本实施例中，该广域信标优选为广域地面信标，每一信标会基于预定的无线频段播发自身的信标ID，并在播发过程附上当前时间戳。该信标ID为该信标的唯一标识，是存储在地面信标的唯一内容，通过信标播发信标ID，便于用户获取定位参考信息。
步骤S2，向云端服务器发送区域数据请求；
具体地，当需要进行定位时，需要向云端服务器发送当前所在区域的区域数据请求，该区域请求包括：当前所接收的信标ID及自身位置信息(例如当前所处粗略位置信息)，请求的内容是与当前接收的信标ID对应的参数信息以及当前所处位置的所有信标的数据(信标ID及对应参数信息)。优选地，该请求还可包括用户的账户信息(账户及密码)。该参数信息科包括：信标对应的三轴坐标信息、信标ID、信标播发/转发参数(如时延、频率、频段等)。
步骤S3，接收到云端服务器反馈的与信标ID对应的区域数据；
具体地，云端服务器根据区域数据请求时，登录对应的账户信息，登录后分析所接收的信标ID，获取预设范围内的所有信标的数据(信标ID及对应参数信息)，该预设范围可为5平方公里网格，或者是10平方公里网格，还可以是其他数值的网格范围，此处对此不作限制。云端服务器获取预设范围内所有的信标之后，反馈对应的区域数据，该区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息。优选地，该预设范围内有4个以上信标。
步骤S4，基于区域数据进行定位；
具体地，根据该区域数据计算自身所处的位置，获得定位信息。优选地，由于获取四个以上(例如四个)信标ID，可通过DTOA(利用时间差进行定位)，然后将该定位信息上传给云端服务器。
本实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
在本实施例的一个优选方案中(见图2)，该步骤S2之后、步骤S3之前还包括：
步骤S5，与云端服务器进行鉴权；
具体地，当用户需要从云端服务器进行交互时，首先需要登录账户进行鉴权，优选地，以移动终端(手机)为例，用户需要与云端服务器进行数据交互时，通过手机的APP向云端服务器发起区域数据请求，云端服务器通过该APP读取手机号码等特征信息，将获取的手机号码进行匹配，当匹配成功时表示鉴权成功，需要说明的是，用户预先需要通过手机号码注册或者预定数据服务，云端服务器首先存储该用户的特征信息(如手机号)，当获取的手机号为预先存储的号码时，鉴权通过时表示该用户得到授权。当鉴权通过时，转到步骤S6，当鉴权不成功时，反馈鉴权失败提示。
步骤S6，接收云端服务器发送的密钥；
具体地，当鉴权通过时，云端服务器利用手机的特征信息生成密码对(一个用户对应一个密码对)，将该密码对优选为密钥，可为对称密钥与非对称密钥，建立加密通道，将密钥发给用户，以基于该密钥与用户进行交互。
在本实施例的一个优选方案中，步骤S3中接收到云端服务器反馈的区域数据是基于前述密钥进行加密的区域数据，该步骤S3具体为：接收所述云端服务器反馈的基于所述密钥对与所述信标ID对应的区域数据进行加密处理的加密数据；
所述步骤S4具体为：基于所接收的密钥对所接收的加密数据进行解密，获得区域数据，并基于区域数据进行定位，获得定位信息。
需要说明的是，信标ID是需要定期更新的，云端服务器在每隔一个周期为每一信标生成一新的信标ID，然后反馈给对应的信标(优选地通过物联网芯片eMTC/NB-IOT协议)，对应的信标接收到新的信标ID后，更新自身的信标ID，然后播发给周围的用户。进一步地，该周期可为一天、半天、6小时，或者其他时间间隔，此处对此不作限制。
本实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
其次，定期更新信标ID，可防止不合法的第三方窃取对应的信标参数信息，提高数据的安全性。
再者，信标只需要播发自身的信标ID可供用户进行定位参考，降低网络损耗。
实施例二：
如图3所示，为本发明第二实施例提供的一种基于广域信标的定位装置的结构图，该终端包括：第一接收单元1、与第一接收单元1连接的请求单元2、与请求单元2连接的第二接收单元3、与第二接收单元3连接的定位单元4，其中：
第一接收单元1，用于接收信标播发的信标ID；
具体地，在本实施例中，该广域信标优选为广域地面信标，每一信标会基于预定的无线频段播发自身的信标ID，并在播发过程附上当前时间戳。该信标ID为该信标的唯一标识，是存储在地面信标的唯一内容，通过信标播发信标ID，便于用户获取定位参考信息。
请求单元2，用于向云端服务器发送区域数据请求；
具体地，当需要进行定位时，需要向云端服务器发送当前所在区域的区域数据请求，该区域请求包括：当前所接收的信标ID及自身位置信息(例如当前所处粗略位置信息)，请求的内容是与当前接收的信标ID对应的参数信息以及当前所处位置的所有信标的数据(信标ID及对应参数信息)。优选地，该请求还可包括用户的账户信息(账户及密码)。该参数信息科包括：信标对应的三轴坐标信息、信标ID、信标播发/转发参数(如时延、频率、频段等)。
第二接收单元3，用于接收到云端服务器反馈的与信标ID对应的区域数据；
具体地，云端服务器根据区域数据请求时，登录对应的账户信息，登录后分析所接收的信标ID，获取预设范围内的所有信标的数据(信标ID及对应参数信息)，该预设范围可为5平方公里网格，或者是10平方公里网格，还可以是其他数值的网格范围，此处对此不作限制。云端服务器获取预设范围内所有的信标之后，反馈对应的区域数据，该区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息。优选地，该预设范围内有4个以上信标。
定位单元4，用于基于区域数据进行定位；
具体地，根据该区域数据计算自身所处的位置，获得定位信息。优选地，由于获取四个以上(例如四个)信标ID，可通过DTOA(利用时间差进行定位)，然后将该定位信息上传给云端服务器。
本实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
在本实施例的一个优选方案中，该装置还包括：与请求单元2及第二接收单元3均连接的鉴权单元5，其中：
鉴权单元，用于与云端服务器进行鉴权；
具体地，当用户需要从云端服务器进行交互时，首先需要登录账户进行鉴权，优选地，以移动终端(手机)为例，用户需要与云端服务器进行数据交互时，通过手机的APP向云端服务器发起区域数据请求，云端服务器通过该APP读取手机号码等特征信息，将获取的手机号码进行匹配，当匹配成功时表示鉴权成功，需要说明的是，用户预先需要通过手机号码注册或者预定数据服务，云端服务器首先存储该用户的特征信息(如手机号)，当获取的手机号为预先存储的号码时，鉴权通过时表示该用户得到授权。当鉴权成功时，发送密钥，当鉴权不成功时，反馈鉴权失败提示。
所述鉴权单元5还用于：接收云端服务器发送的密钥；
具体地，当鉴权通过时，云端服务器利用手机的特征信息生成密码对(一个用户对应一个密码对)，将该密码对优选为密钥，可为对称密钥与非对称密钥，建立加密通道，将密钥发给用户，以基于该密钥与用户进行交互。
在本实施例的一个优选方案中，第二接收单元3接收到云端服务器反馈的区域数据是基于前述密钥进行加密的区域数据，该第二接收单元具体用于：接收所述云端服务器反馈的基于所述密钥对与所述信标ID对应的区域数据进行加密处理的加密数据；
该定位单元4具体用于：基于所接收的密钥对所接收的加密数据进行解密，获得区域数据，并基于区域数据进行定位，获得定位信息。
需要说明的是，信标ID是需要定期更新的，云端服务器在每隔一个周期为每一信标生成一新的信标ID，然后反馈给对应的信标(优选地通过物联网eMTC/NB-IOT协议)，对应的信标接收到新的信标ID后，更新自身的信标ID，然后播发给周围的用户。进一步地，该周期可为一天、半天、6小时，或者其他时间间隔，此处对此不作限制。
本实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
其次，定期更新信标ID，可防止不合法的第三方窃取对应的信标参数信息，提高数据的安全性。
再者，信标只需要播发自身的信标ID可供用户进行定位参考，降低网络损耗。
实施例三：
基于上述实施例二，本发明还提出一种移动终端，该移动终端包括如上述实施例二所述的基于广域信标的定位装置，该定位装置的具体结构及工作原理可参照前述实施例二的描述，此处不再赘述。
优选地，该移动终端为手机。
本实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
实施例四：
基于上述实施例三，如图4所示，为本发明第四实施例提供的一种定位系统的结构图，该定位系统包括：移动终端41、与移动终端41连接的云端服务器42，该移动终端41的具体结构及工作原理与上述实施例三的描述基本一致，此处不再赘述；
移动终端41接收到一个以上信标的信标ID，移动终端41基于所接收的信标ID向云端服务器42发起区域数据请求，云端服务器42基于所接收的区域数据请求后，对移动终端1进行鉴权，鉴权通过后，基于移动终端42的特征信息(如手机号码等)生成密钥，并将密钥发给移动终端41，云端服务器42还基于区域数据请求获取对应区域的所有信标的ID及对应的参数信息，将获取的所有数据基于密钥进行加密处理，得到加密数据，然后将加密数据发送给移动终端41，移动终端41基于得到的密钥对加密数据进行解密，获得区域数据，然后基于区域数据计算定位信息，将计算所得定位信息上传至云端服务器42。
此外，云端服务器42周期性地更新每一信标的信标ID，当需要更新时，为每一需要更新的信标生成对应的信标ID，然后发送给对应的信标，对应的信标接收到更新的信标ID后更新自身存储的信标ID，然后播发给周围的移动终端41。
本实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
实施例五：
图5示出了本发明第五实施例提供的一种服务终端的结构图，该服务终端包括：存储器(memory)51、处理器(processor)52、通信接口(Communications Interface)53和总线54，该处理器52、存储器51、通信接口53通过总线54完成相互之间的交互通信。
存储器51，用于存储各种数据；
具体地，存储器51用于存储各种数据，例如通信过程中的数据、接收的数据等，此处对此不作限制，该存储器还包括有多个计算机程序。
通信接口53，用于该服务终端的通信设备之间的信息传输；
处理器52，用于调用存储器51中的各种计算机程序，以执行上述实施例一所提供的一种基于广域信标的定位方法，例如：
接收信标播发的信标ID；
向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
基于所述区域数据进行定位。
本实施例中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
本发明还提供一种存储器，该存储器存储有多个计算机程序，该多个计算机程序被处理器调用执行上述实施例一所述的一种基于广域信标的定位方法。
本发明中，将信标ID及对应的参数信息分开存储，通过信标ID才能获取对应的参数信息，提高数据的安全性。
其次，定期更新信标ID，可防止不合法的第三方窃取对应的信标参数信息，提高数据的安全性。
再者，信标只需要播发自身的信标ID可供用户进行定位参考，降低网络损耗。
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。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于广域信标的定位方法，其特征在于，包括：
接收信标播发的信标ID；
向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
基于所述区域数据进行定位。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述向所述云端服务器发送参数信息请求之后、接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据之前还包括：
与所述云端服务器进行鉴权；
在鉴权通过时，接收云端服务器发送的密钥，以基于所述密钥与所述云端服务器进行交互。
3.根据权利要求2所述的定位方法，其特征在于，所述接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据具体为：
接收所述云端服务器反馈的基于所述密钥对与所述信标ID对应的区域数据进行加密处理的加密数据。
4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述一个以上信标ID为四个信标ID。
5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述信标ID携带播发的时间戳。
6.一种基于广域信标的定位装置，其特征在于，包括：
第一接收单元，用于接收到信标播发的信标ID；
请求单元，用于向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
第二接收单元，用于接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
定位单元，用于基于所述区域数据进行定位。
7.一种移动终端，其特征在于，包括如权利要求6所述的定位装置。
8.一种定位系统，其特征在于，包括如权利要求7所述的移动终端、与所述定位终端连接的云端服务器，其中：
云端服务器，用于接收到区域数据请求时，基于所述区域数据请求反馈对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息。
9.一种存储器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行如下步骤：
接收到信标播发的信标ID；
向所述云端服务器发送区域数据请求，所述请求携带所述信标ID；
接收到所述云端服务器反馈的与所述信标ID对应的区域数据，所述区域数据包括一个以上信标ID及对应的参数信息；
基于所述区域数据进行定位。
10.一种服务终端，包括存储器、处理器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任意一项所述的基于广域信标的定位方法的步骤。
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