CN111200785A - 室内定位方法、系统、装置以及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开一种室内定位方法、系统、装置以及计算机可读存储介质，该方法包括：定位标签采集无线保真WiFi锚点的信息，通过无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给定位服务器；所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。本申请实施例通过定位标签采集WiFi锚点的信息并上报给定位服务器，由定位服务器计算出定位标签的位置；解决了室内定位的问题，实现了定位标签的准确定位，提升了用户体验。
Description
技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种室内定位方法、系统、装置以及计算机可读存储介质。
背景技术
随着社会的发展，城市化程度越来越高，高楼大厦、大型商场、地下车库、地铁地下商城等也越来越多。目前的GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、北斗全球定位系统，能够满足人们室外二维(经纬度)信息的需要。但是到室内，比如地下室、大型楼宇、大型厂房人员车辆调度、货架号等室内位置信息的采集和应用，目前还不成熟、更谈不上普及。因此，人们希望对人、物做进一步的室内定位，室内定位的需求也越来越突出。
而WiFi(WIreless-FIdelity，无线保真)客户端的普及，以及在移动网络算法的不断精确化、网络速度不断提升、室内网络覆盖逐步完善、计算机运算技术的提升的背景下，实时定位、位置跟踪功能的需求的实现就成为可能。WiFi室内定位、也迎合了人们对地处室内环境的高精度、快速、低成本、全覆盖、实时定位的需求。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例的目的在于提供一种室内定位方法、系统、装置以及计算机可读存储介质，以解决如何实现室内定位的问题。
本申请实施例解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
根据本申请实施例的一个方面，提供的一种室内定位方法，所述方法包括：
定位标签采集无线保真WiFi锚点的信息，通过无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给定位服务器；
所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
根据本申请实施例的另一个方面，提供的一种室内定位系统，所述室内定位系统包括：定位服务器、无线接入点、定位标签以及WiFi锚点；
所述定位标签，用于采集所述WiFi锚点的信息，通过所述无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给所述定位服务器；
所述定位服务器，用于接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
根据本申请实施例的另一个方面，提供的一种室内定位装置，所述装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的室内定位程序，所述室内定位程序被所述处理器执行时实现上述的室内定位方法的步骤。
根据本申请实施例的另一个方面，提供的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有室内定位程序，所述室内定位程序被处理器执行时实现上述的室内定位方法的步骤。
本申请实施例的室内定位方法、系统、装置以及计算机可读存储介质，通过定位标签采集WiFi锚点的信息并上报给定位服务器，由定位服务器计算出定位标签的位置；解决了室内定位的问题，实现了定位标签的准确定位，提升了用户体验。
附图说明
图1本申请第一实施例的室内定位方法流程示意图；
图2为本申请实施例的WiFi锚点布局结构示意图；
图3为本申请实施例的WiFi锚点布局的坐标结构示意图；
图4为本申请实施例的RSSI与距离的对应关系结构示意图；
图5为本申请实施例的RSSI与距离的对应关系另一结构示意图；
图6为本申请实施例的地图显示结构示意图；
图7为本申请实施例的室内定位系统结构示意图；
图8为本申请第二实施例的室内定位装置结构示意图；
图9为本申请实施例的客户端、服务器端、车位标签以及数据库的时序结构示意图。
本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本申请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申请，并不用于限定本申请。
第一实施例
如图1所示，本申请第一实施例提供一种室内定位方法，所述方法包括：
步骤S11：定位标签采集WiFi锚点的信息，通过无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给定位服务器。
在本实施例中，WiFi锚点可以为普通的AP(Access Point，无线接入点)模块，被配置成AP模式并当AP热点使用。WiFi锚点可用于发射WiFi信号、参与物理组网(即布局位置信息)、不参与数据交换。
在本实施例中，所述WiFi锚点的信息包括所述WiFi锚点的身份标识号、RSSI(Received Signal Strength Indicator，接收信号的强度指示)、接收到信号时的时间戳。
在一种实施方式中，所述定位标签采集无线保真WiFi锚点的信息，通过无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给定位服务器，之前还包括：
获得在室内布置的WiFi锚点网络中的每一个WiFi锚点的参数信息以及接收信号的强度指示RSSI与距离的对应关系；
将所述每一个WiFi锚点的参数信息以及RSSI与距离的对应关系，保存到所述定位服务器。
在该实施方式中，室内可以为大型商场、各种楼宇、地下商城、地下车场、地铁、学校、大型厂矿企业等场所。
请参考图2进行理解，图2为室内布置的WiFi锚点网络，包括A1、A2、A3、B1、B2、B3、C1、C2、C3，总共9个WiFi锚点。每个WiFi锚点具有身份标识号码、名称，其工作模式被设置为AP模式，确定的室内位置信息(例如楼层、坐标)存储在数据库。这些WiFi锚点的位置与地图位置对应，就像GPS室外基站定位一样。请再参考图3所示，每个WiFi锚点都具有自己的参数，例如：(名称、楼层、x坐标、y坐标)。
图4和图5为RSSI与距离的对应关系结构示意图。如图4所示，从图中可以看出，采集到的WiFi锚点的信号强度越大、说明目标距离WiFi锚点的距离越近。对此，以下结合图5进行说明：
假设某个WiFi锚点的RSSI与距离的对应关系如下表格所示：
| 序号 | RSSI(dBm) | 距离(m) |
| 1 | -5 | 0.15 |
| 2 | -10 | 0.35 |
| 3 | -15 | 0.6 |
| 4 | -20 | 1 |
| 5 | -25 | 1.4 |
| 6 | -30 | 1.9 |
| 7 | -35 | 2.4 |
| 8 | -40 | 3 |
| 9 | -45 | 3.8 |
| 10 | -50 | 4.5 |
| 11 | -55 | 5.5 |
| 12 | -60 | 6.6 |
| 13 | -65 | 7.8 |
| 14 | -70 | 9 |
| 15 | -75 | 11 |
| 16 | -80 | 14 |
| 17 | -85 | 20 |
| 18 | -90 | 30 |
| 19 | -95 | 50 |
| 20 | -100 | 100 |
| 21 | -105 | 200 |
如图5所示，若AP锚点在O处，以O为圆心、OA为半径的A处测得信号强度RSSI为-40dBm，则通过上述表格可以得知OA距离是3m；同理B处测得信号强度RSSI为-90dBm，则OB距离是30m。
步骤S12：所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
在本实施例中，定位服务器存储有室内布置的WiFi锚点网络中的每一个WiFi锚点的参数信息以及RSSI与距离的对应关系，在接收到WiFi锚点的信息之后，可以根据WiFi锚点的信息计算出定位标签的位置。
在一种实施方式中，所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置，包括：
所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，对所述WiFi锚点的信息进行筛选，根据筛选后的WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
在该实施方式中，对WiFi锚点的信息进行筛选，包括但不限于：剔除非法数据、非法AP名称(如非WiFi锚点)、筛出有用WiFi锚点、优化数据等等。
作为示例地，以下结合图3对定位标签的位置的计算过程进行说明：
假设根据信号强度、筛选出信号最强的三个WiFi锚点(理论上信号最强、距离最短)，如图3所示的A2、B2、B3三个WiFi锚点，图中的M点为定位标签的位置。在得到A2、B2、B3的信息之后，可以根据海论公式计算出M点坐标位置(x，y)。
具体地，根据海论公式，
其中
c＝x2-x1。
进而计算得到h1＝2×SΔMA2B2÷c，y＝y2+h1。
同理，计算得到h2＝2×SΔMB2B3÷(y3-y2)，x＝x2-h2。
在一种实施方式中，所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置，之后还包括：
在电子地图上显示所述定位标签的位置。
接上述示例地，当计算出M点坐标位置(x，y)之后，可将M点的坐标位置显示在电子地图上，如图6所示的M点。
在另一种实施方式中，所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置，之后还包括：
所述定位服务器通过所述无线接入点将指令或者数据下发给所述定位标签。
在该实施方式中，定位标签可以接收定位服务器下发的指令或者数据，并作出相应的处理。
为了更好地阐述本实施例，以下结合图7对室内定位系统进行说明：
如图7所示，室内定位系统包括定位服务器(图中的虚线框所示)、无线接入点(图中的AP所示)、定位标签(图中的WiFi Tag1所示)、若干个WiFi锚点(图中示出了WiFi锚点1-3)。
WiFi Tag1作为无线数据采集模块和被定位人(或物)相连，可主动定位、也可被动定位，即系统通过对WiFi Tag1的跟踪实现对人员、物的跟踪。比如：手机、车载WiFi模块等。
WiFi Tag1可以是各种WiFi设备(如支持WiFi的智能手机、Pad、WiFi模块、车载WiFi、儿童机等)。硬件支持WiFi 802.11a/b/g/n，软件设置成STA(Station，站点或者客户端)模式、配合上传数据软件。
WiFi Tag1可以是双向标签、也可是是单向标签，工作模式如下：
WiFi Tag1实时搜索并采集周围WiFi锚点的RSSI值、通过与AP相连将数据上报；上报信息包括WiFi锚点的名称、RSSI；接收服务器下达的指令并做相应处理(限于支持双向通讯的WiFi定位卡)。
WiFi锚点为普通的AP模块、当AP热点使用，配置成AP模式。只用于发射WiFi信号、参与物理组网(即布局位置信息)、不参与数据交换。发送用户名、RSSI等信息给WiFi Tag1。
AP支持802 11a/b/g/n，实时接收WiFi Tag1上报到的WiFi锚点的名称、RSSI等信息，传输到后端的定位服务器。
AP除具有一般无线路由器的基本功能外，还可以用来扫描周围存在的WiFi设备(如其他WiFi Tag、WiFi终端、手机、PDA、笔记本、以及各种WiFi锚点等)，拥有WiFi目标识别、数据采集、传输功能。
定位服务器是一个基于Web的可视化软件平台，通过处理WiFi Tag1上传的WiFi锚点的RSSI，根据位置算法，计算出WiFi Tag1所处的具体位置，并在电子地图中显示。通过可视化软件界面，定位服务器还可以实现与WiFi Tag1的通讯，实时监控、管理WiFi Tag1，如：物和人的实时位置、移动轨迹，调度处理等；对WiFi Tag1、WiFi锚点、WiFi锚点的参数等信息，进行数据库的增加、修改、删除等。
室内定位系统可以实现WiFi Tag1主动定位或者WiFi Tag1被动定位。WiFi Tag1主动定位适用于商场、连锁店、广场、酒店、景点、展馆、博物馆等应用场所，例如实现手机微信、导航、导览、位置推送。WiFi Tag1被动定位适用于安防、医院、养老院、社区、学校、工厂、矿山、监狱看守所、物流等应用场所，例如实现(车站、景点、博物馆等室内)客流分析、位置行为匹配、精准广告推送等等。
本申请实施例的室内定位方法，通过定位标签采集WiFi锚点的信息并上报给定位服务器，由定位服务器计算出定位标签的位置；解决了室内定位的问题，实现了定位标签的准确定位，提升了用户体验。
第二实施例
如图8所示，本申请第二实施例提供一种室内定位装置，所述装置包括：存储器21、处理器22及存储在所述存储器21上并可在所述处理器22上运行的室内定位程序，所述室内定位程序被所述处理器22执行时，用于实现以下所述的室内定位方法的步骤：
定位标签采集无线保真WiFi锚点的信息，通过无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给定位服务器；
所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
所述室内定位程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的室内定位方法的步骤：
获得在室内布置的WiFi锚点网络中的每一个WiFi锚点的参数信息以及接收信号的强度指示RSSI与距离的对应关系；
将所述每一个WiFi锚点的参数信息以及RSSI与距离的对应关系，保存到所述定位服务器。
所述室内定位程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的室内定位方法的步骤：
所述WiFi锚点的参数信息包括所述WiFi锚点的身份标识号和室内位置。
所述室内定位程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的室内定位方法的步骤：
所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，对所述WiFi锚点的信息进行筛选，根据筛选后的WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
所述室内定位程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的室内定位方法的步骤：
在电子地图上显示所述定位标签的位置。
所述室内定位程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的室内定位方法的步骤：
所述定位服务器通过所述无线接入点将指令或者数据下发给所述定位标签。
所述室内定位程序被所述处理器22执行时，还用于实现以下所述的室内定位方法的步骤：
所述WiFi锚点的信息包括所述WiFi锚点的身份标识号、RSSI、接收到信号时的时间戳。
本申请实施例的室内定位装置，通过定位标签采集WiFi锚点的信息并上报给定位服务器，由定位服务器计算出定位标签的位置；解决了室内定位的问题，实现了定位标签的准确定位，提升了用户体验。
第三实施例
本申请第三实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有室内定位程序，所述室内定位程序被处理器执行时用于实现第一实施例所述的室内定位方法的步骤。
需要说明的是，本实施例的计算机可读存储介质，与第一实施例的方法属于同一构思，其具体实现过程详细见方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本实施例中均对应适用，这里不再赘述。
本申请实施例的计算机可读存储介质，通过定位标签采集WiFi锚点的信息并上报给定位服务器，由定位服务器计算出定位标签的位置；解决了室内定位的问题，实现了定位标签的准确定位，提升了用户体验。
第四实施例
本申请第四实施例提供一种室内定位系统，所述室内定位系统包括：定位服务器、无线接入点、定位标签以及WiFi锚点。
所述定位标签，用于采集所述WiFi锚点的信息，通过所述无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给所述定位服务器。
在本实施例中，WiFi锚点为普通的AP模块、当AP热点使用，配置成AP模式。只用于发射WiFi信号、参与物理组网(即布局位置信息)、不参与数据交换。发送用户名、RSSI等信息给WiFi Tag1。
无线接入点支持802 11a/b/g/n，实时接收定位标签上报到的WiFi锚点的名称、RSSI等信息，传输到后端的定位服务器。
无线接入点除具有一般无线路由器的基本功能外，还可以用来扫描周围存在的WiFi设备(如其他WiFi Tag、WiFi终端、手机、PDA、笔记本、以及各种WiFi锚点等)，拥有WiFi目标识别、数据采集、传输功能。
在本实施例中，定位标签作为无线数据采集模块和被定位人(或物)相连，可主动定位、也可被动定位，即系统通过对WiFi Tag1的跟踪实现对人员、物的跟踪。比如：手机、车载WiFi模块等。
定位标签可以是各种WiFi设备(如支持WiFi的智能手机、Pad、WiFi模块、车载WiFi、儿童机等)。硬件支持WiFi 802.11a/b/g/n，软件设置成STA(Station，站点或者客户端)模式、配合上传数据软件。
定位标签可以是双向标签、也可是是单向标签，工作模式如下：
定位标签可实时搜索并采集周围WiFi锚点的RSSI值、通过与无线接入点相连将数据上报；上报信息包括WiFi锚点的名称、RSSI；接收服务器下达的指令并做相应处理(限于支持双向通讯的WiFi定位卡)。
所述定位服务器，用于接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
在本实施例中，定位服务器是一个基于Web的可视化软件平台，通过处理定位标签上传的WiFi锚点的RSSI，根据位置算法，计算出定位标签所处的具体位置，并在电子地图中显示。通过可视化软件界面，定位服务器还可以实现与定位标签的通讯，实时监控、管理定位标签，如：物和人的实时位置、移动轨迹，调度处理等；对定位标签、WiFi锚点、WiFi锚点的参数等信息，进行数据库的增加、修改、删除等。
为了更好地阐述本实施例，以下结合图9对室内定位系统的应用进行说明：
一个车牌为京A 88818的汽车，要导航停车到标签A1001为锚点的车位上。对此，首先定义客户端标签“京A 88818”为定位标签(WiFi Tag)，定义停车位A1001为WiFi锚点之一，定义AP。其次，“寻找A1001的位置”就是实现位置定位的过程：1)自动停车(被动定位)，服务器端不断查询WiFi锚点的位置、并下达控制指令；2)主动停车(主动定位)：WiFi Tag不断刷新自己位置，找到A10001点。
基于上述信息，如图9所示，室内定位过程包括：
S301、客户端向服务器端发送停车请求；
S302、服务器端在数据库中查询车位；
S303、若在数据库查询到的是无车位信息，则服务器端将无车位信息返回给客户端；
S304、若在数据库查询到停车位A1001的信息，则服务器端将停车位A1001的信息返回给客户端；
S305-S306、客户端往停车位A1001方向行驶，服务器端将停车位A1001的导航信息返回给客户端；
S307、客户端自行找到停车位A1001进行停车；
S308、客户端将停车成功的信息发送给服务器端；
S309、服务器端将客户端的停车信息记录在数据库中。
本申请实施例的室内定位系统，通过定位标签采集WiFi锚点的信息并上报给定位服务器，由定位服务器计算出定位标签的位置；解决了室内定位的问题，实现了定位标签的准确定位，提升了用户体验。
本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。
以上参照附图说明了本申请的优选实施例，并非因此局限本申请的权利范围。本领域技术人员不脱离本申请的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本申请的权利范围之内。
Claims (10)
1.一种室内定位方法，所述方法包括：
定位标签采集无线保真WiFi锚点的信息，通过无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给定位服务器；
所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位标签采集无线保真WiFi锚点的信息，通过无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给定位服务器，之前还包括：
获得在室内布置的WiFi锚点网络中的每一个WiFi锚点的参数信息以及接收信号的强度指示RSSI与距离的对应关系；
将所述每一个WiFi锚点的参数信息以及RSSI与距离的对应关系，保存到所述定位服务器。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述WiFi锚点的参数信息包括所述WiFi锚点的身份标识号和室内位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置，包括：
所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，对所述WiFi锚点的信息进行筛选，根据筛选后的WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置，之后还包括：
在电子地图上显示所述定位标签的位置。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位服务器接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置，之后还包括：
所述定位服务器通过所述无线接入点将指令或者数据下发给所述定位标签。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述WiFi锚点的信息包括所述WiFi锚点的身份标识号、RSSI、接收到信号时的时间戳。
8.一种室内定位系统，其特征在于，所述室内定位系统包括：定位服务器、无线接入点、定位标签以及WiFi锚点；
所述定位标签，用于采集所述WiFi锚点的信息，通过所述无线接入点将所述WiFi锚点的信息上报给所述定位服务器；
所述定位服务器，用于接收所述WiFi锚点的信息，根据所述WiFi锚点的信息确定所述定位标签的位置。
9.一种室内定位装置，其特征在于，所述装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的室内定位程序，所述室内定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的室内定位方法的步骤。
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上存储有室内定位程序，所述室内定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的室内定位方法的步骤。
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| CN201811378287.6A Pending CN111200785A (zh) | 2018-11-19 | 2018-11-19 | 室内定位方法、系统、装置以及计算机可读存储介质 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112986910A (zh) * | 2021-02-08 | 2021-06-18 | 余纯龙 | 用于医疗设备的定位方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN113438737A (zh) * | 2021-07-02 | 2021-09-24 | 杭州云深科技有限公司 | WiFi位置信息的确定方法、装置、计算机设备及存储介质 |
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-
2018
- 2018-11-19 CN CN201811378287.6A patent/CN111200785A/zh active Pending
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