CN112543418A - 基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法及系统，本发明利用局部的beacon信标设备和对蓝牙空间传播的路径损耗效应建立路径损耗模型；通过上层服务和实际铺设信标的记录，推算当前位置距离目标位置的实际距离，并计算路径；发送导航信息至手机终端并对用户终端进行定位得到用户位置；接收用户设置的目的地，进入导航请求，以用户位置为起点，目的地为终点；根据所述起点和终点的楼层信息确定导航策略；根据导航策略计算从起点到终点的导航路径，并以此进行导航。实现了局部路线的准确引导(误差最大为1‑2m)以及低功耗(供电需求低，纽扣电池可带动)、便捷智能的导航方案(一般的智能手机都有蓝牙功能)。
Description
技术领域
本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法及系统。
背景技术
Beacon是基于低功耗蓝牙的位置感知技术，适用于所有主流的移动设备，能在不同的场景中灵活部署，是专门致力于解决线上服务与线下实体互连问题的易用技术。
基于Beacon的位置感知技术的精确度达到分米级别，凭借高精度的地理围栏技术，很多实物都能够准确地标识自己的位置。
导航是一个研究领域，重点是监测和控制工艺或车辆从一个地方移动到另一个地方的过程。导航领域包括四个一般类别：陆地导航，海洋导航，航空导航和空间导航。这也是用于导航员执行导航任务所使用的专业知识的艺术术语。所有导航技术都涉及定位与已知位置或模式相比较的导航仪的位置。在更广泛的意义上，导航可以指涉及确定位置和方向的任何技能或研究。在这个意义上，导航包括定向运动和行人导航。
随着人们生活水平的提升，导航也在日新月异，因此对于如何提供一种局部路线的准确引导以及低功耗，便捷智能的导航方案变得尤为重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明公开了一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法及系统，用于解决如何提供一种局部路线的准确引导以及低功耗，便捷智能的导航方案的问题。
本发明通过以下技术方案予以实现：
第一方面，本发明公开一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，所述方法包括以下步骤：
S1利用局部的beacon信标设备和对蓝牙空间传播的路径损耗效应建立路径损耗模型；
S2通过上层服务和实际铺设信标的记录，推算当前位置距离目标位置的实际距离，并计算路径；
S3发送导航信息至手机终端并对用户终端进行定位得到用户位置；
S4接收用户设置的目的地，进入导航请求，以用户位置为起点，目的地为终点；
S5根据所述起点和终点的楼层信息确定导航策略；
S6根据导航策略计算从起点到终点的导航路径，并以此进行导航。
更进一步的，所述用户位置和目的地位置均包括信标坐标和楼层信息。
更进一步的，所述方法中，持续地将Beacon信标设备位置信息与用户端信息传回服务器，服务器会根据传回的数据，判断用户身处哪个区域，停留时间有多长，并逐一记录在后台数据库中。
更进一步的，所述Beacon信标设备的数据是发送设备和接收设备间建立联系的纽带，为基于BLE通讯协议的广播数据。
更进一步的，所述Beacon信标设备的数据包含实际信息的数据包由前缀数据以及有实际意义的数据组成。
更进一步的，所述方法中，Beacon发射设备以设定的时间间隔和信号发射距离不断地向四周发射Beacon广播数据，当Beacon接收设备进入到信号区域内时，设备上的Beacon APP会自动监测和接收Beacon广播数据，通过分析RSS值，测算接收设备与发射设备之间的相对距离。
更进一步的，所述方法中，当距离小于设定阈值时，Beacon APP会触发响应事件，调用对应的业务处理过程，从而产生出基于位置情境的应用。
更进一步的，所述方法中，使用多边形代表障碍物，将起始节点和终止节点与多边形顶点用线段相连，并规定线段不可直接穿过障碍物，通过连接多条线段的方法就可以完成整个路径规划任务。
第二方面，本发明公开了一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的系统，包括系统逻辑框架、处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行第一方面所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法。
更进一步的，所述系统逻辑框架包括负责为使用者提供交互操作应用的表现层；负责建立定位导航、活动推送和用户动态数据分析等业务处理的业务逻辑层；负责相关数据的采集、处理和存储，建立系统数据中心和标准化数据接口的数据访问层；负责Beacon信标和蓝牙与智能移动终端间的感知和连接设备接入层。
本发明的有益效果为：
本发明根据基于蓝牙及beacon设备进行局部导航实现了局部路线的准确引导(误差最大为1-2m)以及低功耗(供电需求低，纽扣电池可带动)、便捷智能的导航方案(一般的智能手机都有蓝牙功能)。
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法原理步骤图。
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。
实施例1
本实施例公开一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，包括以下步骤：
S1利用局部的beacon信标设备和对蓝牙空间传播的路径损耗效应建立路径损耗模型；
S2通过上层服务和实际铺设信标的记录，推算当前位置距离目标位置的实际距离，并计算路径；
S3发送导航信息至手机终端并对用户终端进行定位得到用户位置；
S4接收用户设置的目的地，进入导航请求，以用户位置为起点，目的地为终点；用户位置和目的地位置均包括信标坐标和楼层信息。
S5根据所述起点和终点的楼层信息确定导航策略；
S6根据导航策略计算从起点到终点的导航路径，并以此进行导航。
本实施例中，持续地将Beacon信标设备位置信息与用户端信息传回服务器，服务器会根据传回的数据，判断用户身处哪个区域，停留时间有多长，并逐一记录在后台数据库中。
本实施例中，Beacon信标设备的数据是发送设备和接收设备间建立联系的纽带，为基于BLE通讯协议的广播数据。Beacon信标设备的数据包含实际信息的数据包由前缀数据以及有实际意义的数据组成。Beacon发射设备以设定的时间间隔和信号发射距离不断地向四周发射Beacon广播数据，当Beacon接收设备进入到信号区域内时，设备上的BeaconAPP会自动监测和接收Beacon广播数据，通过分析RSS值，测算接收设备与发射设备之间的相对距离，当距离小于设定阀值时，Beacon APP会触发响应事件，调用对应的业务处理过程，从而产生出基于位置情境的应用。
实施例2
本实施例公开一种环境建模的方法将空间环境信息用数学形式进行表达并且抽象成计算机可以识别的数据是环境建模的重要目的。
本实施例中公开可视地图：使用多边形代表障碍物，将起始节点和终止节点与多边形顶点用线段相连，并规定线段不可直接穿过障碍物，通过连接多条线段的方法就可以完成整个路径规划任务。随着障碍物数量的增多，代表障碍物的多边形数量会增加，可视地图的复杂度加大，在使路径的存储和规划运算更复杂的同时，运算量也会随之增加。
本实施例中公开栅格地图：将环境划分为大量的栅格，栅格地图就是由一个个小栅格组合而成，环境中的物体对应标记为障碍物栅格，即障碍物栅格表示的是不可通行的区域。栅格地图的优点是可以通过调节栅格的大小控制地图的显示精度，缺点是规划精确度、运算速度、地图存储量受到栅格大小的影响。栅格太小会导致地图存储量过大，而栅格太大会导致精确度过低。
本实施例中公开拓扑地图：将障碍物、物体、房间等区域块抽象为节点，将允许通行的区域抽象表示为边，最终组成拓扑网络。拓扑网络的优点是构建方式简单，并且可以为每个边赋予不同权值，地图存储量较小。
实施例3
本实施例公开一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的系统，包括系统逻辑框架、处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法。
本实施例的系统逻辑框架包括负责为使用者提供交互操作应用的表现层；负责建立定位导航、活动推送和用户动态数据分析等业务处理的业务逻辑层；负责相关数据的采集、处理和存储，建立系统数据中心和标准化数据接口的数据访问层；负责Beacon信标和蓝牙与智能移动终端间的感知和连接设备接入层。
综上，本发明根据基于蓝牙及beacon设备进行局部导航实现了局部路线的准确引导(误差最大为1-2m)以及低功耗(供电需求低，纽扣电池可带动)、便捷智能的导航方案(一般的智能手机都有蓝牙功能)。
以上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精神和范围。
Claims (10)
1.一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1利用局部的beacon信标设备和对蓝牙空间传播的路径损耗效应建立路径损耗模型；
S2通过上层服务和实际铺设信标的记录，推算当前位置距离目标位置的实际距离，并计算路径；
S3发送导航信息至手机终端并对用户终端进行定位得到用户位置；
S4接收用户设置的目的地，进入导航请求，以用户位置为起点，目的地为终点；
S5根据所述起点和终点的楼层信息确定导航策略；
S6根据导航策略计算从起点到终点的导航路径，并以此进行导航。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述用户位置和目的地位置均包括信标坐标和楼层信息。
3.根据权利要求1所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述方法中，持续地将Beacon信标设备位置信息与用户端信息传回服务器，服务器会根据传回的数据，判断用户身处哪个区域，停留时间有多长，并逐一记录在后台数据库中。
4.根据权利要求3所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述Beacon信标设备的数据是发送设备和接收设备间建立联系的纽带，为基于BLE通讯协议的广播数据。
5.根据权利要求6所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述Beacon信标设备的数据包含实际信息的数据包由前缀数据以及有实际意义的数据组成。
6.根据权利要求1所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述方法中，Beacon发射设备以设定的时间间隔和信号发射距离不断地向四周发射Beacon广播数据，当Beacon接收设备进入到信号区域内时，设备上的Beacon APP会自动监测和接收Beacon广播数据，通过分析RSS值，测算接收设备与发射设备之间的相对距离。
7.根据权利要求6所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述方法中，当距离小于设定阈值时，Beacon APP会触发响应事件，调用对应的业务处理过程，从而产生出基于位置情境的应用。
8.根据权利要求1所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法，其特征在于，所述方法中，使用多边形代表障碍物，将起始节点和终止节点与多边形顶点用线段相连，并规定线段不可直接穿过障碍物，通过连接多条线段的方法就可以完成整个路径规划任务。
9.一种基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的系统，包括系统逻辑框架、处理器以及存储有执行指令的存储器，当所述处理器执行所述存储器存储的所述执行指令时，所述处理器执行如权利要求1至8中任一所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的方法。
10.根据权利要求9所述的基于蓝牙和beacon设备进行局部导航的系统，其特征在于，所述系统逻辑框架包括负责为使用者提供交互操作应用的表现层；负责建立定位导航、活动推送和用户动态数据分析等业务处理的业务逻辑层；负责相关数据的采集、处理和存储，建立系统数据中心和标准化数据接口的数据访问层；负责Beacon信标和蓝牙与智能移动终端间的感知和连接设备接入层。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106231539A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-14 | 北京交通大学 | 基于低功耗蓝牙信标的商旅区域位置服务系统 |
| US20180067187A1 (en) * | 2015-03-27 | 2018-03-08 | Pcms Holdings, Inc. | System and method for indoor localization using beacons |
| CN107782311A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-03-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 可移动终端的移动路径规划方法及装置 |
| CN108700421A (zh) * | 2015-12-21 | 2018-10-23 | 应美盛股份有限公司 | 使用离线地图信息辅助增强的便携式导航的方法和系统 |
| US20190170521A1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-06-06 | Invensense, Inc. | Method and system for fingerprinting survey |
| CN111543908A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-08-18 | 弗徕威智能机器人科技（上海）有限公司 | 一种行进路径、智能设备行进路径规划方法和装置 |
-
2020
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20180067187A1 (en) * | 2015-03-27 | 2018-03-08 | Pcms Holdings, Inc. | System and method for indoor localization using beacons |
| CN108700421A (zh) * | 2015-12-21 | 2018-10-23 | 应美盛股份有限公司 | 使用离线地图信息辅助增强的便携式导航的方法和系统 |
| CN106231539A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-14 | 北京交通大学 | 基于低功耗蓝牙信标的商旅区域位置服务系统 |
| CN107782311A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-03-09 | 珠海格力电器股份有限公司 | 可移动终端的移动路径规划方法及装置 |
| US20190170521A1 (en) * | 2017-12-05 | 2019-06-06 | Invensense, Inc. | Method and system for fingerprinting survey |
| CN111543908A (zh) * | 2020-05-15 | 2020-08-18 | 弗徕威智能机器人科技（上海）有限公司 | 一种行进路径、智能设备行进路径规划方法和装置 |
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