CN113301551A - 一种基于地磁传感器的蓝牙设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于地磁传感器的蓝牙设备,其特征在于,包括一个蓝牙模块，所述蓝牙模块用于通过蓝牙进行无线数据交互；一个位置辅助信息装置，所述位置辅助信息装置用于获取磁通量数据，所述蓝牙模块与所述位置辅助信息装置有线通讯连接。本专利提出的基于地磁传感器的蓝牙设备，其中的地磁传感器对方向很敏感且有规律性，可以根据蓝牙设备上地磁传感器的朝向，确定当前蓝牙设备的MAC地址与其实际位置的对应关系，在第一次上电使用时，自动完成MAC地址与实际位置的对应，为蓝牙定位提供基础。本发明结构简单，使用方便，功能强大，具有极高的商业价值。

Description

一种基于地磁传感器的蓝牙设备

技术领域

本发明属于通信应用技术领域，具体地，涉及一种基于地磁传感器的蓝牙设备。

背景技术

目前，在现有的技术方案中，蓝牙定位普遍应用于室内定位和蓝牙汽车钥匙等场景中。而目前普遍应用的蓝牙定位需要一个蓝牙接收模块和数个蓝牙设备，蓝牙模块和设备接收/扫描目标蓝牙的广播数据，得到各模块接收到的数据的rssi值，应用算法进行定位。为了降低成本，保持一致性，蓝牙设备一般是相同的，这就需要事先对算法进行配置，将其唯一标志和所在位置对应起来，才能正确定位。所以目前，一般采用在安装后标定的方法对蓝牙设备进行区分对应，但这样处理往往会增加工作人员的工作量，同时也不适用于大批量的生产要求。

如何不事先对其进行配置就能够在第一次上电使用时自动完成MAC地址与实际位置的对应，成为了目前亟待解决的技术问题，地磁传感器是检测地球磁力的传感器，可用以通过地磁来检测方向，而如何将地磁传感器与蓝牙设备相结合，用以区分不同标识的蓝牙设备进而实现提高生产效率、降低工作成为了目前亟待解决的技术问题，具体地，目前并没有一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制方法及系统。

发明内容

针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制方法及系统，根据本发明的一个方面，提供了一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制方法，其用于确定一个或多个蓝牙设备的位置信息，包括如下步骤：

a.获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息以及位置辅助信息；

b.基于两两蓝牙设备之间位置辅助信息的大小关系，确定每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系；

c.基于每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系确定与每个蓝牙设备实际位置相对应的蓝牙设备的标识信息。

优选地，所述步骤a包括：

a1. 以任一基点为中心建立空间直角坐标系；

a2. 获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息；

a3. 获取两个或两个以上蓝牙设备的位置辅助信息，所述位置辅助信息至少包括在所述空间直角坐标系中X轴、Y轴以及z轴方向上的磁通量。

优选地，在所述步骤b中，所述方位关系以及大小关系至少包括：在X轴方向上，磁通量变化由北向南顺时针方向增大，由南向北顺时针方向减小；在Y轴方向上，磁通量变化由西向东顺时针方向增大，由东向西顺时针方向减小。

优选地，所述步骤c包括如下步骤：

c1：确定空间内所有蓝牙设备的实际位置，所述实际位置至少包括蓝牙设备的位置、朝向、位置与朝向的对应关系；

c2：基于每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系确定每个蓝牙设备的实际朝向；

c3：基于每个蓝牙设备的实际朝向确定与所述实际朝向相对应的实际位置的蓝牙设备的标识信息。

优选地，所述标识信息为MAC数据。

优选地，所述基点为蓝牙数据接收设备。

根据本发明的另一个方面，提供了一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制系统，包括：两个或两个以上蓝牙设备以及蓝牙数据接收设备，所述两个或两个以上蓝牙设备与所述蓝牙数据接收设备通过蓝牙通讯连接。

优选地，所述蓝牙设备至少包括蓝牙模块以及位置辅助信息装置，所述位置辅助信息装置用于获取磁通量数据，所述蓝牙模块与所述位置辅助信息装置通讯连接。

优选地，所述蓝牙模块通过I2C通信读取所述位置辅助信息装置的磁通量数据。

优选地，所述蓝牙模块通过蓝牙广播将MAC数据以及磁通量数据发送至所述蓝牙数据接收设备。

优选地，所述位置辅助信息装置为地磁传感器。

本发明提供了一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制方法，其用于确定一个或多个蓝牙设备的位置信息，包括如下步骤：a.获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息以及位置辅助信息；b.基于两两蓝牙设备之间位置辅助信息的大小关系，确定每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系；c.基于每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系确定与每个蓝牙设备实际位置相对应的蓝牙设备的标识信息。本专利提出在蓝牙设备上增加地磁传感器，地磁传感器对方向很敏感且有规律性，可以根据蓝牙设备上地磁传感器的朝向，确定当前蓝牙设备的MAC地址与其实际位置的对应关系，而不需要事先对其进行配置。在第一次上电使用时，自动完成MAC地址与实际位置的对应，为蓝牙定位提供基础。本发明结构简单，使用方便，功能强大，具有极高的商业价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出了本发明的具体实施方式的，一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制方法的具体流程示意图；

图2示出了本发明的第一实施例的，获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息以及位置辅助信息的具体流程示意图；

图3示出了本发明的第二实施例的，基于每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系确定与每个蓝牙设备实际位置相对应的蓝牙设备的标识信息的具体流程示意图；

图4示出了本发明的第三实施例的，在X轴方向上相对磁通量变化规律图；

图5示出了本发明的第四实施例的，在Y轴方向上相对磁通量变化规律图；以及

图6示出了本发明的另一具体实施方式的，一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制系统的模块连接示意图。

具体实施方式

为了更好的使本发明的技术方案清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1示出了本发明的具体实施方式的，一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制方法的具体流程示意图，如图1所示，本发明提供了一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制方法，其用于确定一个或多个蓝牙设备的位置信息，在这样的实施例中，本发明在事先已知每个蓝牙设备固定方位的前提下，不知每个方位上的蓝牙设备所对应的标识信息，而在现有的技术中，在未在工作区域投入正常使用之前，往往会对这些蓝牙设备进行预先配置，而在本发明中主要要解决的技术问题即为如何在不预先配置的前提下，仅通过每个蓝牙设备的方位辨识出其与之相对应的标识信息，而本发明的核心则是基于地磁传感器来实现这一方位辨识，大致来说就是通过磁通量的大小关系判断设备之间的朝向关系，而每个蓝牙设备在什么位置，朝向哪里，比如A点的蓝牙朝北，B点的蓝牙朝西之类是事先约定好的，因此，得到了蓝牙设备实际朝向就知道了蓝牙的实际位置，从而把设备标识和设备位置对应起来。具体地，包括如下步骤：

首先，进入步骤S101，获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息以及位置辅助信息，在这样的实施例中，若仅存在一个蓝牙设备，则不需要进行辨识，唯一的标识信息对应唯一方位上的蓝牙设备，而存在两个或两个以上设备时，则无法对蓝牙设备进行辨识，在这样的实施例中，所述标识信息通常是指能够证明蓝牙设备身份唯一性的标识，其可以是所述蓝牙设备的生产编码、处理器编号亦或者是所述蓝牙设备的MAC数据，即MAC地址，而在本发明中，所述标识信息优选地代指所述蓝牙设备的MAC数据。

进一步地，所述位置辅助信息则是一种能够对蓝牙设备方位上进行辨识的辨识信息，其主要是通过位置辅助设备来获取，进一步地，在本发明中，所述位置辅助信息优选地为磁通量数据，更进一步地，所述磁通量数据至少包括方位信息以及大小信息，而这些将在后述的具体实施例中作进一步的描述，在此不予赘述。

然后，进入步骤S102，基于两两蓝牙设备之间位置辅助信息的大小关系，确定每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系，结合上述步骤S101，所述位置辅助信息的大小关系并不是单独存在的，而是指的每个蓝牙设备之间的方位信息以及与所述方位信息相对应的磁通量大小信息，在一个优选地实施例中，若存在三个蓝牙设备，分别为设备M、设备N以及设备O，则通过所述位置辅助信息，我们可以确定设备M与设备N之间的相对方位以及在这样的方位上磁通量的大小，设备M与设备O之间的相对方位以及在这样的方位上磁通量的大小，设备N与设备O之间的相对方位以及在这样的方位上磁通量的大小。

最后，进入步骤S103，基于每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系确定与每个蓝牙设备实际位置相对应的蓝牙设备的标识信息，在这样的实施例中，假设标识信息分别为S1、S2以及S3的三个设备分别对应与设备M、设备N以及设备O，进一步地，结合步骤S102中的优选实施例，已知每个蓝牙设备在实际方位中的位置信息，则可以根据蓝牙设备的实际方位的位置信息中每个蓝牙设备的相对方位关系以及与之相对应的磁通量大小信息判断出每个蓝牙设备在实际方位中的位置信息处所对应的设备的标识信息，根据磁通量数据得到的方向（东南西北）是指蓝牙设备的朝向，并不能得到蓝牙设备的空间位置、与接收设备的远近等信息。

图2示出了本发明的第一实施例的，获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息以及位置辅助信息的具体流程示意图，图2是对步骤S101的详细描述，即如何获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息以及位置辅助信息，进一步地，所述步骤S101包括：

首先，进入步骤S1011，以任一基点为中心建立空间直角坐标系，在图1中所示出的实施例为了方便理解，所采用的是平面直角坐标系进行描述，但在实际应用中，往往会存在设备在空间上的区分，而不仅仅是处于同一平面中，在这样的实施例中，每个蓝牙设备相对应其他蓝牙设备都存在前后左右上下的关系，为了方便理解，我们通常使用X轴、Y轴以及Z轴方向来指代方位关系，这些都属于目前现有技术，在此不予赘述。

然后，进入步骤S1012，获取两个或两个以上蓝牙设备的标识信息，在这样的实施例中，通过蓝牙设备的通信，我们可以得知在不同方位上的蓝牙设备的标识信息，所述标识信息优选地为设备的MAC地址。

最后，进入步骤S1013，获取两个或两个以上蓝牙设备的位置辅助信息，所述位置辅助信息至少包括在所述空间直角坐标系中X轴、Y轴以及Z轴方向上的磁通量，在这样的实施例中，结合步骤S1012，从步骤S1012中，我们可以确定两个或两个以上蓝牙设备的标识信息，而所述蓝牙设备的标识信息对应于蓝牙设备的位置辅助信息，在这样的实施例中，所述蓝牙设备的位置辅助信息为方位信息以及磁通量信息，即若存在设备a、设备b、设备c以及设备d，则每个设备都存在与其他设备之间的方位以及磁通量的关系，例如，我们可以确定设备a与设备b的方位信息、磁通量信息，设备a与设备c的方位信息、磁通量信息，设备a与设备d的方位信息、磁通量信息，同理，设备b与设备a的方位信息、磁通量信息，设备b与设备c的方位信息、磁通量信息，设备b与设备d的方位信息、磁通量信息。

图3示出了本发明的第二实施例的，基于每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系确定与每个蓝牙设备实际位置相对应的蓝牙设备的标识信息的具体流程示意图，具体地，包括如下步骤：

首先，进入步骤S1031，确定空间内所有蓝牙设备的实际位置，所述实际位置至少包括蓝牙设备的位置、朝向、位置与朝向的对应关系，本领域技术人员理解，所述蓝牙设备的实际位置是事先约定好的已知信息，进一步地，若存在一个设备在中间，一个设备在西北方向，一个设备在东南方向，根据本发明的技术方案获取到了有三个设备的方向信息正如实际方位信息中存在的一样，且还获取到这三个设备的标识信息，则我们就可以确定这三个设备的标识信息所对应的设备是在实际方位的哪个位置的设备，进而将这些蓝牙设备进行配置。

然后，进入步骤S1032，基于每个蓝牙设备之间实际朝向的相对关系确定每个蓝牙设备的实际朝向，本领域技术人员理解，在一个优选地实施例中，朝东北的设备在房间的东北角的位置上，那我们得到了某设备的朝向是东北，就能知道它对应的是东北角的那个设备。例如，空间内有三个蓝牙设备，约定其实际朝向为北，东，南，朝北的设备在A点，朝东的在B点，朝南的在C点，这些都是事先约定好的，因此其位置辅助信息的大小关系是已知且固定的（X方向磁通量逐渐增大，X方向上磁通量最大的为朝南，以此类推。Y方向磁通量可作为辅助判断验证，Y方向上磁通量由北向南先增大后减小。该例为简单的情况，方便理解，当蓝牙设备增多或者某些约定方位情况下，X,Y,Z方向上的磁通量大小都是判断条件，通过算法确定相对朝向关系）。

最后，进入步骤S1033，基于每个蓝牙设备的实际朝向确定与所述实际朝向相对应的实际位置的蓝牙设备的标识信息，进一步地，结合步骤S1031以及步骤S1032中的实施例，基于已知的方位朝向关系，可以根据位置辅助信息的大小关系很容易判断出蓝牙设备的实际朝向（朝北，朝东，朝南），从而得到其所在位置（A、B、C点），完成设备标识信息与实际方位的匹配。

图4示出了本发明的第三实施例的，在X轴方向上相对磁通量变化规律图，图5示出了本发明的第四实施例的，在Y轴方向上相对磁通量变化规律图，由此我们可以得知磁通量在不同的轴上存在不同的变化，而作为本发明的一个优选实施例，仅需要X轴以及Y轴即可确定蓝牙设备的彼此方位，而在其他的实施例中，还可以结合Z轴来确定。

进一步地，在所述步骤S102中，所述方位关系以及大小关系至少包括：在X轴方向上，磁通量变化由北向南顺时针方向增大，由南向北顺时针方向减小；在Y轴方向上，磁通量变化由西向东顺时针方向增大，由东向西顺时针方向减小。

本领域技术人员理解，所述基点为蓝牙数据接收设备，在这样的实施例中，在蓝牙设备上增加地磁传感器，采用I2C通信读取x、y、z三个方向上的磁通量，蓝牙设备通过蓝牙广播将自身MAC地址和地磁传感器数据广播出来，蓝牙数据接收设备扫描并存储这些信息，得到各个地磁传感器的x、y方向的值及相对大小关系，磁通量的变化随方向的改变遵循一定的规律，根据磁通量的大小关系可以用算法得到各蓝牙设备的相对方位关系。

图6示出了本发明的另一具体实施方式的，一种基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制系统的模块连接示意图，本领域技术人员理解，所述基于地磁传感器区分蓝牙设备的控制系统，其采用图1以及图2中所述的控制方法来实现对蓝牙设备的区分，包括：两个或两个以上蓝牙设备1以及蓝牙数据接收设备2，所述两个或两个以上蓝牙设备1与所述蓝牙数据接收设备2通过蓝牙通讯连接，所述蓝牙设备1可以设置有两个甚至更多，且多个所述蓝牙设备1通信连接一个所述蓝牙数据接收设备。

进一步地，所述蓝牙设备1至少包括蓝牙模块11以及位置辅助信息装置12，所述位置辅助信息装置12用于获取磁通量数据，所述蓝牙模块11与所述位置辅助信息装置12通讯连接，所述蓝牙模块11以及所述位置辅助信息装置12设置在所述蓝牙设备1内。

进一步地，所述蓝牙模块11通过I2C通信读取所述位置辅助信息装置12的磁通量数据，I2C总线是一种简单、双向二线制同步串行总线，它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息，其为一种传输数据的方式，而在其他的实施例中，还可以采用其他传输形式，这都不影响本发明的技术方案，在此不予赘述。

进一步地，所述蓝牙模块11通过蓝牙广播将MAC数据以及磁通量数据发送至所述蓝牙数据接收设备2，进一步地，所述位置辅助信息装置2为地磁传感器。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种基于地磁传感器的蓝牙设备,其特征在于,包括:

一个蓝牙模块，所述蓝牙模块用于通过蓝牙进行无线数据交互；

一个位置辅助信息装置，所述位置辅助信息装置用于获取磁通量数据，所述蓝牙模块与所述位置辅助信息装置有线通讯连接。

2.如权利要求1所述的蓝牙设备，其特征在于，所述蓝牙模块通过I2C通信读取所述位置辅助信息装置的X轴、Y轴、Z轴三个方向上的磁通量数据。

3.如权利要求1-2任意一条所述的蓝牙设备，其特征在于，所述磁通量数据至少包括位置信息和大小信息。

4.如权利要求1-2任意一条所述的蓝牙设备，其特征在于，所述蓝牙模块通过蓝牙广播将蓝牙模块的标识信息以及磁通量数据发送至蓝牙数据接收设备。

5.如权利要求4所述的蓝牙设备，其特征在于，所述蓝牙模块的标识信息为蓝牙模块的MAC位置。

6.如权利要求2所述的蓝牙设备，其特征在于，在X轴方向上，磁通量变化由北向南顺时针方向增大，由南向北顺时针方向减小；在Y轴方向上，磁通量变化由西向东顺时针方向增大，由东向西顺时针方向减小。

7.如权利要求1所述的蓝牙设备，其特征在于，所述位置辅助信息装置为地磁传感器。

8.如权利要求1所述的蓝牙设备，其特征在于，所述蓝牙数据接收设备通过所述蓝牙模块发送的标识信息以及磁通量数据判断所述蓝牙模块的位置和朝向。

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