CN111698347A - 一种物品搜寻定位方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种物品搜寻定位方法和系统，属于物品定位技术领域，特别是快速定位技术领域。包括定位搜寻装置和基于智能手机的搜寻APP软件，搜寻物品时，通过基于智能手机上的搜寻APP软件，并通过移动通信网络发送搜寻指令；定位搜寻装置接收并响应智能手机发出的搜寻指令。物品搜寻定位装置由于只有几个芯片组成，体积小，做成钥匙挂件，挂在钥匙扣上，也可以做成卡片形式，放进钱包里面，使用方便。

Description

一种物品搜寻定位方法和系统
技术领域
本发明涉及一种物品搜寻定位方法和系统，属于物品定位技术领域，特别是快速定位技术领域。
背景技术
目前已有的专利要么是通过内置GPS定位芯片来给钥匙/钱包定位，要么是通过手机的蓝牙通信激活声音或者灯光来在室内定位钥匙。上述方法都有局限性，GPS卫星信号在楼层室内信号衰减非常严重，定位芯片无法定位，而钥匙、钱包等物品经常是落在室内的，如果在室外早就让人捡走了，这种室内情况是无法搜寻定位到物品的。而手机蓝牙通信搜寻只能作用于近距离，只能在已知物品在哪个室内场所时才能发挥作用，无法远距离及时搜寻。
城市环境中，WIFI网络已经非常普及，而日常生活中，人们经常会发现找不到自己的车钥匙、家里钥匙、钱包，要么落在家里，要么落在办公室、车上，或者其它地方。在发现找不到钥匙、钱包的一瞬间，人们迫切想知道它们身在何处，有没有被偷走，如果有一种价格低廉的装置，可以方便挂在钥匙扣上，或者放置在钱包里面，通过此装置能够查询到钥匙/钱包的位置，那么就能解决上述问题。申请人的思路为，实际的目标是需要及时搜寻到物品的大概位置，然后前往该地进行近距离搜寻。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种物品搜寻定位方法和系统，从而克服现有技术中的不足。
本发明的原理在于，基于WIFI路由器设备都有唯一的mac地址号，同时放置位置也比较固定，因此WIFI路由器的使用者能假定WIFI mac地址与WIFI路由器位置有固定的对应关系，从而通过WIFI mac地址就可以知道WIFI路由器的位置。申请人认为，实际的目标是需要及时搜寻到物品的大概位置，然后前往该地进行近距离搜寻，所以对定位精度没有要求，不需要通过分析WIFI的反射折射信号在不同位置的强度大小来进行指纹采集和比对，只需要能够识别出WIFI信号的设备地址，就能知道大概位置。WIFI mac地址与位置的对应关系可以通过事先采集录入，只需要在场所附近采样几个数据即可，不需要步骤繁琐的指纹位置采集。
本发明的技术方案在于，定位系统包括定位搜寻装置和基于智能手机的搜寻APP软件，物品搜寻APP软件包括指令/数据发送模块、WIFI地址对比模块、WIFI数据采集模块、WIFI位置库、WIFI地址解析模块、星历获取模块、定位位置显示模块，搜寻物品时，搜寻APP软件通过移动通信网络发送搜寻指令；
定位搜寻装置包括主控模块、移动通信模块、WIFI模块、GPS/BDS模块、声音模块，可以接收并响应智能手机搜寻APP软件发出的搜寻指令。
定位搜寻装置开启WIFI模块搜索采集周围的WIFI信息，包括mac地址和信号强度，将强度最大的WIFI mac地址通过移动通信模块发给智能手机的搜寻APP软件，比对定位搜寻装置所处WIFI mac地址与事先通过WIFI数据采集模块采集并存储在WIFI位置库的mac地址对应的位置场所（包括家、办公室、停车场所），判断出定位搜寻装置所在的位置，然后通过指令/数据发送模块发送定位成功指令给定位搜寻装置，定位搜寻装置收到指令后关闭WIFI模块，以节省功耗；
物主赶到定位搜寻装置所处位置附近时，通过指令/数据发送模块开启声音模块，发送声音指令给定位搜寻装置，后者响应指令，激活声音模块上的喇叭发出编程的提示声音，方便物主尽快找到物品。
在没有WIFI网络的室外空旷场所、或者有WIFI网络但是因为没有采集WIFI地址而无法比对定位的情况下，可以利用GPS和北斗卫星定位来搜寻物品。GPS/BDS双模定位与单GPS定位相比，在城市高楼林立的街道环境下，可见卫星数目变多，因此定位精度和定位数据可用性都提高了。具体方法是：定位搜寻装置开启GPS/BDS定位来搜寻物品，当定位搜寻装置搜寻后提示处于无WIFI信号时，通过指令/数据发送模块启动GPS/BDS模块工作，为了加快GPS/BDS定位时间，避免由于长时间不工作冷启动的定位时间过长（最长会有十几分钟），搜寻APP软件通过星历获取模块登陆星历服务器并下载本地的实时星历数据，连同本地概略位置和时间数据一起通过移动通信网络发给定位搜寻装置的GPS/BDS模块的芯片，利用芯片的AGPS/BDS功能，将冷启动变为热启动，从而加快定位时间，实现芯片工作数秒钟内能定位的效果。
步骤1，用户利用智能手机上的物品搜寻APP软件进行经常活动场所的WIFI信号采集，获取WIFI mac地址，设置该地址所在的场所名称，并将WIFI mac地址与场所名称配对存储起来；
步骤2，搜寻物品时，即发现物品不见时，进入智能手机上的物品搜寻APP软件，开始寻找物品，APP软件发送搜寻定位指令给定位搜寻装置；
步骤3，APP软件通过星历获取模块登录星历服务器，下载本地实时星历；
步骤4，定位搜寻装置响应搜寻定位指令，开启WIFI模块，扫描周围的WIFI信号，判断是否存在WIFI信号，如果存在WIFI信号，就将其中信号强度最大的WIFImac地址通过移动通信模块发送给搜寻APP软件，然后关闭WIFI模块，进入步骤5；若否则进入步骤9；
步骤5，搜寻APP软件收到WIFI mac地址后，与本地存储的WIFI mac地址数据做匹配比对，找到对应的配对场所名称，显示给用户；
步骤6，用户在成功搜寻到物品所在场所后，赶到场所附近距离时，开启声音搜寻，APP软件发送声音启动指令给定位搜寻装置；
步骤7，定位搜寻装置响应声音启动指令，一直发送定义好的声音给声音模块；
步骤8，用户搜寻到物品后，按动定位搜寻装置上的声音关闭按键，定位搜寻装置检测到按键被按动后，关闭声音输出及声音模块，然后进入待机状态；
步骤9，如果搜寻APP软件一段时间内在WIFI模块下没有收到WIFI mac地址，就将星历、本地位置和时间数据打包成AGPS/BDS辅助数据发给定位搜寻装置的移动通讯模块；
步骤10，如果定位搜寻装置在WIFI模块下搜索不到WIFI信号，则开启GPS/BDS模块、关闭WIFI模块，并将接收到的步骤6的AGPS/BDS辅助数据发给GPS/BDS模块；
步骤11，定位搜寻装置通过GPS/BDS模块串口查询是否收到GPS/BDS的GGA定位数据，如果收到有效GGA数据，就发送给移动通信模块，通过移动通信网络发给搜寻APP软件，然后关闭GPS/BDS模块，如果一段时间内没有收到GGA定位数据，也关闭GPS/BDS模块，并进入待机状态；
步骤12，搜寻APP软件收到GPS/BDS的GGA数据后，在地图上显示定位位置，然后显示成功搜寻到物品；重复步骤6、7、8；
步骤13，如果搜寻APP软件2分钟内没有收到WIFI mac地址和GPS/BDS定位数据，则显示物品搜寻失败。
本发明由基于智能手机的搜寻APP软件和物品定位搜寻装置组成，所述的定位搜寻装置包括，主控模块、WIFI模块、移动通信模块、GPS/BDS模块、干电池、电源模块和声音模块，干电池及电源模块分别与WIFI模块、移动通信模块、主控模块、GPS/BDS模块、声音模块电性连接，提供电源；主控模块分别与WIFI模块、移动通信模块、GPS/BDS模块、声音模块控制连接；
其中WIFI模块包括WIFI芯片及WIFI天线，用于搜寻连接WIFI网络，移动通信模块包括GSM/GPRS芯片及天线，用于与智能手机进行通信；声音模块由有源蜂鸣器及声音关闭键组成，源蜂鸣器用于产生编程的提示声音，声音关闭键用于关闭蜂鸣器声音；GPS/BDS模块包括GPS/BDS接收芯片和GPS/BDS天线；主控模块由单片机组成，通过移动通信模块响应或回馈搜寻APP软件发出的指令，控制WFIF芯片的启闭，控制GPS/BDS模块的启闭，以及输出高低电平给有源蜂鸣器以产生编程的提示声音。物品搜寻定位装置由于只有几个芯片组成，体积可以做得很小，最后可以做成钥匙挂件，挂在钥匙扣上，也可以做成卡片形式，放进钱包里面。
所述的搜寻APP软件包括，指令/数据发送模块、WIFI地址对比模块、WIFI数据采集模块、WIFI位置库、WIFI地址解析模块、星历获取模块、定位位置显示模块；指令/数据发送模块独立地与星历服务器模块连接，WIFI数据采集模块通过WIFI位置库与WIFI地址对比模块连接，WIFI地址解析模块与定位位置显示模块分别与WIFI地址对比模块连接；
其中指令/数据发送模块通过移动通讯网络与移动通信模块信号连接，WIFI地址解析模块与移动通信模块信号连接，WIFI数据采集模块与WIFI模块信号连接。
本发明的有益效果在于：（1）通过WIFI地址与场所位置的固定关系，事先进行常用场所的WIFI位置采集录入，通过实时查询WIFI地址来匹配判断出物品所处的大概位置，无需离线采集很多点的信息，也无需复杂的算法；（2）通过联网访问下载实时GPS/BDS星历，连同本地位置和时间一起送给GPS/BDS模块，实现GPS/BDS快速秒级定位，GPS和北斗卫星在城市街道高楼遮挡严重的场景下也能有效定位；（3）由远及近二级定位，成本低，易于批量推广使用；（4）近距离时，通过激活声音模块进一步实现快速定位。
附图说明
图1为物品定位搜寻系统示意图。
图2为搜寻APP软件工作流程图。
图3为定位搜寻装置工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图1至3对本发明的实施例作进一步描述。
本发明由基于智能手机的搜寻APP软件和物品定位搜寻装置组成，如图1所示，所述的定位搜寻装置包括，主控模块、干电池、电源模块、WIFI模块、移动通信模块、GPS/BDS模块、声音模块，干电池及电源模块分别与WIFI模块、移动通信模块、主控模块、GPS/BDS模块、声音模块电性连接，提供电源；主控模块分别与WIFI模块、移动通信模块、GPS/BDS模块、声音模块串口控制连接；
其中WIFI模块包括WIFI芯片及WIFI天线，用于搜寻连接WIFI网络，移动通信模块包括GSM/GPRS芯片及天线，用于与智能手机进行通信；声音模块由有源蜂鸣器及声音关闭键组成，源蜂鸣器用于产生编程的提示声音，声音关闭键用于关闭蜂鸣器声音；GPS/BDS模块包括GPS/BDS芯片和GPS/BDS天线，用于接收GPS/BDS卫星信号给出GPS/BDS定位数据；主控模块由单片机组成，通过移动通信模块响应或回馈搜寻APP软件发出的指令，控制WFIF芯片模块的启闭，控制GPS/BDS模块的启闭，以及输出高低电平给有源蜂鸣器以产生编程的提示声音。
所述的搜寻APP软件包括，指令/数据发送模块、WIFI地址对比模块、WIFI数据采集模块、WIFI位置库、WIFI地址解析模块、星历获取模块、定位位置显示模块；指令/数据发送模块独立地与星历获取模块连接，WIFI数据采集模块通过WIFI位置库与WIFI地址对比模块连接，WIFI地址解析模块与定位位置显示模块分别与WIFI地址对比模块连接；
其中指令/数据发送模块通过移动通讯网络与移动通信模块信号连接，WIFI地址解析模块与移动通信模块信号连，WIFI数据采集模块与WIFI模块信号连接。
实施例的使用方法如下，定位系统包括定位搜寻装置和基于智能手机的搜寻APP软件，搜寻物品时，通过基于智能手机上的指令/数据发送模块、WIFI地址对比模块、WIFI数据采集模块、WIFI位置库、WIFI地址解析模块、星历服务器模块、定位位置显示模块，构成物品的搜寻APP软件，并通过移动通信网络发送搜寻指令；
定位搜寻装置通过主控模块、移动通信模块、WIFI模块、GPS/BDS模块、声音模块，接收并响应智能手机发出的搜寻指令。
定位搜寻装置开启WIFI模块搜索采集周围的WIFI信息，包括mac地址和信号强度，将强度最大的WIFI mac地址通过移动通信模块发给智能手机的搜寻APP软件，比对定位搜寻装置所处WIFI mac地址与事先通过WIFI数据采集模块采集并存储在WIFI位置库的mac地址对应的位置场所（包括家、办公室、停车场等），判断出定位搜寻装置所在的位置，然后通过指令/数据发送模块发送定位成功指令给定位搜寻装置，定位搜寻装置收到指令后关闭WIFI模块，以节省功耗；
物主赶到定位搜寻装置所处位置附近时，通过指令/数据发送模块开启声音模块，发送声音指令给定位搜寻装置，后者响应指令，激活声音模块上的喇叭发出编程的提示声音，方便物主尽快找到物品。
在没有WIFI网络的室外空旷场所、或者有WIFI网络但是因为没有采集WIFI地址而无法比对定位的情况下，定位搜寻装置开启GPS/BDS定位来搜寻物品；当定位搜寻装置搜寻后提示处于无WIFI信号时，通过指令/数据发送模块启动GPS/BDS模块工作，为了加快GPS/BDS定位时间，避免由于长时间不工作冷启动的定位时间过长，最长会有十几分钟,，智能手机通过的搜寻APP软件登录星历服务器模块下载本地的实时星历数据，连同本地概略位置和时间数据一起通过移动通信网络发给定位搜寻装置的GPS/BDS模块中的GPS/BDS芯片，利用芯片的AGPS功能，将冷启动变为热启动，从而加快定位时间，实现芯片工作数秒钟内能定位的效果。
实施例的具体步骤如下：
步骤1，用户利用智能手机上的物品搜寻APP软件进行经常活动场所的WIFI信号采集，获取强度最大的WIFI mac地址，设置mac地址所在的位置场所名称（比如家里、办公室、停车场），将WIFI mac地址与场所名称配对存储起来；
步骤2，搜寻物品时，即发现物品不见时，进入智能手机上的物品搜寻APP软件，开始寻找物品，APP软件发送搜寻定位指令给定位搜寻装置；
步骤3，APP软件登录星历服务器，下载本地实时星历；
步骤4，定位搜寻装置响应搜寻定位指令，开启WIFI模块，扫描周围的WIFI信号，判断是否存在WIFI信号，如果存在WIFI信号，就将其中信号强度最大的WIFI mac地址通过移动通信模块发送给搜寻APP软件，然后关闭WIFI模块，进入步骤5；若否则进入步骤9；
步骤5，搜寻APP软件收到WIFI mac地址后，与本地存储的WIFI mac地址做匹配比对，找到配对的场所名称，显示给用户；
步骤6，用户在成功搜寻到物品所在场所后，赶到场所附近距离时，开启声音搜寻，搜寻APP软件发送声音启动指令给定位搜寻装置；
步骤7，定位搜寻装置响应声音启动指令，一直发送事先定义好的声音给声音模块；
步骤8，用户搜寻到物品后，按动定位搜寻装置上的声音关闭键，定位搜寻装置检测到按键被按动后，关闭声音输出及声音模块，然后进入待机状态；
步骤9，如果搜寻APP软件2分钟内没有收到WIFI mac地址，就将星历、本地位置和时间数据打包成AGPS辅助数据发给定位搜寻装置的移动通信模块；
步骤10，如果定位搜寻装置搜索不到WIFI信号，则开启GPS/BDS模块、关闭WIFI模块，并将接收到的步骤6的AGPS辅助数据发给GPS/BDS模块；
步骤11，定位搜寻装置通过查询GPS/BDS模块串口是否输出到GPS/BDS的GGA定位数据，如果收到有效GGA数据，就发送给移动通信模块，通过GPRS/GSM移动通信网络发给搜寻APP软件，然后关闭GPS/BDS模块，如果2分钟内没有收到GGA定位数据，也关闭GPS/BDS模块，并进入待机状态；
步骤12，搜寻APP软件收到GGA定位数据后，在地图上显示定位点，然后显示成功搜寻到物品，指示给用户物品所在的位置；重复步骤6、7、8；
步骤13，如果搜寻APP软件5分钟内没有收到WIFI mac地址和GPS/BDS的定位数据，则显示物品搜寻失败。
物品搜寻定位装置由于只有几个芯片组成，体积可以做得很小，甚至可以做成钥匙挂件，挂在钥匙扣上，也可以做成卡片形式，放进钱包里面，使用方便。

Claims (4)

1.一种物品搜寻定位方法，包括定位搜寻装置和基于智能手机的搜寻APP软件，APP软件包括指令/数据发送模块、WIFI地址对比模块、WIFI数据采集模块、WIFI位置库、WIFI地址解析模块、星历获取模块、定位位置显示模块，搜寻物品时，APP软件通过移动通信网络发送搜寻指令；
定位搜寻装置包括主控模块、移动通信模块、WIFI模块、GPS/BDS模块、声音模块，接收并响应智能手机发出的搜寻指令，其特征是：
定位搜寻装置开启WIFI模块搜索采集周围的WIFI信息，包括mac地址和信号强度，将强度最大的WIFI mac地址通过移动通信模块发给智能手机的搜寻APP软件，比对定位搜寻装置所处的WIFI mac地址与事先通过WIFI数据采集模块采集并存储在WIFI位置库的mac地址对应的位置场所，判断出定位搜寻装置所在的位置，然后通过指令/数据发送模块发送定位成功指令给定位搜寻装置；
物主赶到定位搜寻装置所处位置附近时，通过指令/数据发送模块开启声音模块，发送声音指令给定位搜寻装置，后者响应指令，激活声音模块上的喇叭发出编程的提示声音，方便物主尽快找到物品。
2.根据权利要求1所示的一种物品搜寻定位方法，其特征是：
GPS/BDS当定位搜寻装置搜寻后提示处于无WIFI信号时，通过指令/数据发送模块启动GPS/BDS模块工作，智能手机通过搜寻APP软件登录星历服务器下载本地的实时星历数据，连同本地概略位置和时间数据一起通过移动通信网络发给定位搜寻装置的GPS/BDS模块，利用GPS/BDS芯片的AGPS/BDS功能，将冷启动变为热启动，实现芯片工作数秒钟内能定位的效果。
3.根据权利要求1或2任一项所述的一种物品搜寻定位方法，其特征是包括以下步骤：
步骤1，用户利用智能手机上的物品搜寻APP软件进行经常活动场所的WIFI信号采集，获取强度最大WIFI的mac地址，设置该地址的场所名称，并将地址与场所名称一一配对存储起来；
步骤2，搜寻物品时，进入智能手机上的物品搜寻APP软件，开始寻找物品，APP软件发送搜寻定位指令给定位搜寻装置；
步骤3，APP软件登录星历服务器，下载本地实时星历；
步骤4，定位搜寻装置响应搜寻定位指令，开启WIFI模块，扫描周围的WIFI信号，判断是否存在WIFI信号，如果存在WIFI信号，就将其中信号强度最大的WIFI信号mac地址通过移动通信模块发送给搜寻APP软件，然后关闭WIFI模块，进入步骤5；若否则进入步骤9；
步骤5，搜寻APP软件收到WIFI mac地址后，与本地存储的WIFI mac地址位置数据做匹配比对，找到配对的场所名称，显示给用户；
步骤6，用户在成功搜寻到物品所在场所后，赶到场所附近时，开启声音搜寻，APP软件发送声音启动指令给定位搜寻装置；
步骤7，定位搜寻装置响应声音启动指令，一直发送定义好的声音给声音模块；
步骤8，用户搜寻到物品后，按动定位搜寻装置上的声音关闭按键，定位搜寻装置检测到按键被按动后，关闭声音输出及声音模块，然后进入待机状态；
步骤9，如果搜寻APP软件没有收到WIFI mac地址，就将星历、本地位置和时间数据打包成AGPS/BDS辅助数据发给定位搜寻装置的移动通讯模块；
步骤10，如果定位搜寻装置在WIFI模块下搜索不到WIFI信号，则开启GPS/BDS模块、关闭WIFI模块，并接收步骤6的AGPS/BDS辅助数据并发给GPS/BDS模块；
步骤11，定位搜寻装置通过GPS/BDS模块串口查询是否收到GPS/BDS的GGA定位数据，如果收到有效GGA数据，就发送给移动通信模块，通过移动通信网络发给搜寻APP软件，然后关闭GPS/BDS模块，如果一段时间内没有收到GGA定位数据，也关闭GPS/BDS模块，并进入待机状态；
步骤12，搜寻APP软件收到GPS/BDS的GGA数据后，在地图上显示定位位置点，然后显示成功搜寻到物品，指示给用户物品所在的位置；重复步骤6、7、8；
步骤13，如果搜寻APP软件5分钟内没有收到WIFI mac地址和GPS/BDS定位数据，则显示物品搜寻失败。
4.基于权利要求1所述方法的一种物品搜寻定位系统，其特征是：
物品定位搜寻系统由基于智能手机的搜寻APP软件和物品定位搜寻装置组成，所述的定位搜寻装置包括，干电池、电源模块、WIFI模块、移动通信模块、主控模块、GPS/BDS模块、声音模块，干电池及电源模块分别与WIFI模块、移动通信模块、主控模块、GPS/BDS模块、声音模块电性连接，提供电源；主控模块分别与WIFI模块、移动通信模块、GPS/BDS模块、声音模块控制连接；
其中WIFI模块包括WIFI芯片及WIFI天线，用于搜寻连接WIFI网络，移动通信模块包括GSM/GPRS芯片及天线，用于与智能手机进行通信；声音模块由有源蜂鸣器及声音关闭键组成，源蜂鸣器用于产生编程的提示声音，声音关闭键用于关闭蜂鸣器声音；GPS/BDS模块包括GPS/BDS芯片和GPS/BDS天线，用于GPS/BDS定位；主控模块由单片机组成，通过移动通信模块响应或回馈搜寻APP软件发出的指令，控制WFIF芯片的启闭，控制GPS/BDS模块的启闭，以及输出高低电平给有源蜂鸣器以产生编程的提示声音；
所述的搜寻APP软件包括，指令/数据发送模块、WIFI地址对比模块、WIFI数据采集模块、WIFI位置库、WIFI地址解析模块、星历服务器模块、定位位置显示模块；指令/数据发送模块独立地与星历服务器模块连接，WIFI数据采集模块通过WIFI位置库与WIFI地址对比模块连接，WIFI地址解析模块与定位位置显示模块分别与WIFI地址对比模块连接；
其中指令/数据发送模块通过移动通讯网络与移动通信模块信号连接，WIFI地址解析模块与移动通信模块信号连，WIFI数据采集模块与WIFI模块信号连接。
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