CN113873444A

CN113873444A - 一种定位方法及电子设备

Info

Publication number: CN113873444A
Application number: CN202010624369.5A
Authority: CN
Inventors: 王宇行; 陈永; 杜振国; 王琪; 黎建辉
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2040-06-30
Also published as: CN113873444B; WO2022001147A1

Abstract

本申请提供一种定位方法及电子设备，该方法用以结合第一电子设备发出的广播信号和第二电子设备播放的超声波信号，对第一电子设备周围的一个或多个第二电子设备进行定位，以确定第二电子设备相对于第一电子设备的位置。该定位方法包括：第一电子设备向周围发送广播信号，因广播信号中携带有至少两个第二电子设备的标识，所以接收该广播信号的至少两个第二电子设备在确定广播报文包括自身的标识时，通过扬声器向外播放预设频率的超声波信号。第一电子设备的第一麦克风和第二麦克风均接收超声波信号，记录超声波的信息，第一电子设备会根据两个麦克风所记录的超声波信号的到达时刻以及相位，确定第二电子设备相对于第一电子设备的位置。

Description

一种定位方法及电子设备

技术领域

本申请涉及终端技术领域，尤其涉及一种定位方法及电子设备。

背景技术

目前室内定位技术有着广泛的应用场景和巨大的商业价值。现有实现高精度测距测角的方案很多，比较成熟的有基于蓝牙天线阵列的定位方法，基于超宽带(ultra wideband，UWB)的定位方法，以及基于超声波的定位方法。由于现有平板、PC、手机等移动设备几乎不会配备大规模的蓝牙天线阵列，所以使用蓝牙天线阵列来进行测距测角的这一方案很难应用到该类产品上；同样的，现有平板、PC、手机等移动设备上很少配备有UWB天线，因此UWB定位方法也不适用该类产品。

考虑到，当目标设备周围存在多个设备的场景中，目标设备可能同时接收到来自周围多个声源设备所发出的超声波信号，因多个声源设备所发出的超声波信号发生叠加，所以导致目标设备无法区分自身所记录的超声波信号对应的声源设备，容易导致定位结果不准确的问题。

发明内容

本申请提供一种定位方法及电子设备，该方法中可以根据目标设备的麦克风所记录的超声波的信息，实现对声源设备进行准确定位。

第一方面，本申请提供了一种定位方法，该方法可以应用于包括第一麦克风和第二麦克风的第一电子设备，该方法包括：

第一电子设备获取至少两个第二电子设备的标识后，发送广播信号；其中，广播信号包括至少两个第二电子设备的标识，第二电子设备的标识用于指示接收广播信号的至少两个第二电子设备播放预设频率的超声波信号，所以第二电子设备在确定广播信号中包括自身的标识时，播放预设频率的超声波信号。

当第一电子设备的第一麦克风和第二麦克风接收到来自至少两个第二电子设备的超声波信号时，记录所述超声波信号的信息，所述超声波信号的信息包括：所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一到达时刻，所述预设频率的超声波到达所述第二麦克风的第二到达时刻，以及所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一相位、所述预设频率的超声波信号到达所述第二麦克风的第二相位，其中，至少两个第二电子设备的超声波信号的频率不同；

第一电子设备根据从所述至少两个第二电子设备中确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置，所述位置是根据与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的第一到达时刻和第二到达时刻之间的时间差，以及与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的所述第一相位和所述第二相位之间的相位差确定的。

本申请中，第一电子设备利用广播信号指示周围待定位的第二电子设备向其播放超声波信号，因不同的第二电子设备播放的超声波信号的频率不同，所以第一电子设备可以区分不同频率的超声波信号对应的第二电子设备，进而对待定位的电子设备进行定位，从而可以解决现有技术中的因多个超声波信号发生叠加无法区分声源设备的问题。

在一种可能的实现方式中，第一电子设备获取至少两个第二电子设备的标识的方式可以是：第一电子设备对周围的电子设备的无线信号源进行扫描，根据无线信号源的扫描结果确定至少两个第二电子设备的标识，或者第一电子设备从周围电子设备获取扫描结果，根据获取的扫描结果确定至少两个第二电子设备的标识。

在一种可能的实现方式中，第一电子设备根据无线信号源的扫描结果确定至少两个第二电子设备的标识的具体方式可以是：

第一电子设备从无线信号源的扫描结果中，确定接收信号强度指示RSSI值大于设定阈值的K个第二电子设备；然后将K个第二电子设备的标识确定为至少两个第二电子设备的标识。

本申请中，按照上述方法可以准确地确定出第一电子设备周围的第二电子设备，从而第一电子设备生成的广播信号可以携带上述第二电子设备的标识，继而利用广播信号指示周围待定位的第二电子设备向其播放超声波信号。

在一种可能的实现方式中，第一电子设备确定待定位的第二电子设备相对于第一电子设备的位置之后，还包括：第一电子设备向待定位的第二电子设备发送网络连接请求，与所述待定位的第二电子设备建立网络连接。

本申请中，基于上述定位方法，第一电子设备可以与其他设备快速建立连接，以便于数据传输。

在一种可能的实现方式中，广播信号还包括第一信元，第一信元用于指示接收广播信号的电子设备播放超声波信号。

本申请中，通过对现有广播报文的报文结构进行改进，可以实现利用广播信号指示周围待定位的第二电子设备向其播放超声波信号。

在一种可能的实现方式中，广播信号还包括第二信元，第二信元用于指示与第二电子设备的标识对应的频率信息。

本申请中，通过对现有广播报文的报文结构进行改进，可以实现利用广播信号指示周围待定位的第二电子设备向其播放预设频率的超声波信号。

在一种可能的实现方式中，第一电子设备和第二电子设备的蓝牙功能均处于开启状态，广播信号为蓝牙广播信号，第二电子设备的标识为第二电子设备的媒体访问控制MAC地址。

第二方面，本申请提供了一种定位方法，该方法可以应用于第二电子设备，该方法包括：

第二电子设备接收来自第一电子设备的广播信号；广播信号包括待定位的至少一个第二电子设备的标识；第二电子设备确定广播信号中包括第二电子设备的标识时，播放预设频率的超声波信号，以便于第一电子设备根据超声波信号的信息对第二电子设备进行定位。

本申请中，第二电子设备在接收到携带自身标识的广播报文时，向外预设频率播放超声波信号，因不同的第二电子设备播放的超声波信号的频率不同，所以第一电子设备可以区分不同频率的超声波信号对应的第二电子设备，进而对待定位的电子设备进行定位，从而可以解决现有技术中的因多个超声波信号发生叠加无法区分声源设备的问题。

第三方面，本申请提供了一种定位系统，该系统包括第一电子设备和至少两个第二电子设备。第一电子设备能够实现上述第一方面的任意一种可能的实现方式的方法，至少两个第二电子设备能够实现上述第二方面的任意一种可能的实现方式的方法。

第四方面，本申请提供了一种定位方法，该方法可以应用于包括第一麦克风和第二麦克风的第一电子设备，该方法包括：

第一电子设备发送广播信号；广播信号包括第一信元，第一信元用于指示接收广播信号的电子设备播放预设频率的超声波信号；

第一电子设备从所述至少两个第二电子设备中确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置，所述位置是根据与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的第一到达时刻和第二到达时刻之间的时间差，以及与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的所述第一相位和所述第二相位之间的相位差确定的。

第五方面，本申请提供了一种定位方法，该方法可以应用于第二电子设备，该方法包括：

第二电子设备接收来自第一电子设备的广播信号；其中，所述广播信号包括第一信元，所述第一信元用于指示接收所述广播信号的电子设备播放超声波信号；

第二电子设备确定所述广播信号满足第一设定条件和第二设定条件中至少一个时，播放预设频率的超声波信号，以便于第一电子设备根据超声波信号的信息对第二电子设备进行定位。

其中，第一设定条件包括所述广播信号对应的所述第一电子设备的标识在白名单内，第二设定条件包括广播信号的RSSI值超过设定阈值。

第六方面，本申请提供了一种定位系统，该系统包括第一电子设备和至少两个第二电子设备。第一电子设备能够实现上述第三方面的任意一种可能的实现方式的方法，至少两个第二电子设备能够实现上述第四方面的任意一种可能的实现方式的方法。

第七方面，基于上述定位方法，本申请提供了一种网络连接方法，该方法包括：

第一电子设备接收用户的第一操作；所述第一操作的方向为第一方向；

响应于第一操作，第一电子设备发送广播信号。其中，第一种可能的情况下，广播信号可以如第二方面所示，第二种可能的情况下，广播信号如第五方面所示。

第一电子设备接收超声波信号，记录来自至少两个第二电子设备播放的超声波信号的信息；其中，不同第二电子设备播放的超声波信号的频率不同；

第一电子设备根据确定至少一个第二电子设备相对应第一电子设备的第二方向和距离；

根据所述第一方向、第二方向和距离，确定待连接的第二电子设备，从而向该第二电子设备发送网络连接请求，与该第二电子设备建立网络连接。

本申请中，当第一电子设备与待连接的第二电子设备建立网络连接之后，设备之间可以传输多媒体内容或者进行声道设置等处理，该方法有助于设备之间的快速连接，从而提升用户体验。

第八方面，本申请提供了一种蓝牙广播报文，包括包头和载荷，所述载荷包括广播数据。

其中，包头包括第一信元，第一信元用于接收该蓝牙广播报文的电子设备需要播放超声波信号，广播数据可以包括至少一个电子设备的MAC地址。

在一种可能的实现方式中，该蓝牙广播报文的广播数据包括第二信元，第二信元用于指示与电子设备的MAC地址对应的频率信息。

本申请中，通过对现有的蓝牙协议进行改进，以实现电子设备可以发送上述广播信号。

第九方面，本申请提供了一种蓝牙广播报文，包括包头和载荷，所述载荷包括广播数据，其中，包头包括第一信元，第一信元用于接收该广播报文的电子设备需要播放超声波信号。

在一种可能的实现方式中，该蓝牙广播报文的广播数据包括第二信元，第二信元用于指示与第二电子设备的MAC地址对应的频率信息。

第十方面，本申请提供了一种WiFi广播报文，包括：MAC头、帧主体和帧校验序列，其中，帧主体包括固定字段和信息元素，该信息元素中包括至少一个电子设备的MAC地址和第一信元，第一信元用于接收该蓝牙广播报文的电子设备需要播放超声波信号。

第十一方面，本申请提供了一种WiFi广播报文，包括：MAC头、帧主体和帧校验序列，其中，帧主体包括固定字段和信息元素，该信息元素中包括第一信元，第一信元用于接收该蓝牙广播报文的电子设备需要播放超声波信号。

第十二方面，本申请提供一种第一电子设备，包括处理器和存储器。其中，存储器用于存储一个或多个计算机程序；当存储器存储的一个或多个计算机程序被处理器执行时，使得该电子设备能够实现上述第一方面的任意一种可能的实现方式的方法，第四方面的任意一种可能的实现方式的方法。

第十三方面，本申请提供一种第二电子设备，包括处理器和存储器。其中，存储器用于存储一个或多个计算机程序；当存储器存储的一个或多个计算机程序被处理器执行时，使得该电子设备能够实现上述第二方面的任意一种可能的实现方式的方法，第五方面的任意一种可能的实现方式的方法。

第十四方面，本申请还提供一种装置，该装置包括执行上述任一方面的任意一种可能的实现方式的方法的模块/单元。这些模块/单元可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。

第十五方面，本申请中还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行上述任一方面的任意一种可能的实现方式的方法。

第十六方面，本申请还提供一种包含计算机程序产品，当所述计算机程序产品在终端上运行时，使得所述电子设备执行上述任一方面的任意一种可能的实现方式的方法。

第十七方面，本申请还提供一种芯片系统，集成在上述第十二方面所述的电子设备中，用于读取并执行软件程序，使得所述芯片系统执行上述第一方面的任意一种可能的实现方式的方法或上述第四方面的任意一种可能的实现方式的方法。

第十八方面，本申请还提供一种芯片系统，集成在上述第十三方面所述的电子设备中，用于读取并执行软件程序，使得所述芯片系统执行上述第二方面的任意一种可能的实现方式的方法或上述第五方面的任意一种可能的实现方式的方法。

本申请的设备侧、装置和系统侧的有益效果可以参见方法实施实现方式对应的有益效果，在此不再重复赘述。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种互联场景示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电子设备的软件结构框图；

图4为本申请实施例提供的第一种多设备的定位方法流程示意图；

图5A和图5B为本申请实施例提供的两组界面示意图；

图6为本申请实施例提供的第二种多设备的定位方法流程示意图；

图7A至图7F为本申请实施例提供的广播报文的修改方式示意图；

图8A至图8B为本申请实施例提供的另一种广播报文的修改方式示意图；

图9A至图9B为本申请实施例提供的应用场景示意图；

图10为本申请实施例提供的一种设备连接方法流程示意图；

图11为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解，示例的给出了部分与本申请实施例相关概念的说明以供参考。

超声波信号，属于声波的一部分，人耳听不见，是频率高于20KHZ的声波。

广播信号，本申请实施例指的是电子设备通过无线射频识别(radio frequencyidentification,RFID)、蓝牙(Bluetooth)、无线保真(wireless fidelity,WiFi)等射频信号发送的广播信号。

无线信号源，本申请实施例指的是接入点(access point，AP)、蓝牙信号源等近距离无线通信信号源。AP具体可以指无线路由、手机热点等，本申请实施例不作限定。每个AP具有一个特有的WiFi标识，WiFi标识可以是服务集标识(service set identifier,SSID)，或者WiFi名称。其中，WiFi标识还可以包括AP的MAC地址、RSSI等。

无线信号源的参数信息，指的是电子设备在某一地理位置处所检测到的各无线信号源的标识，以及各无线信号源的信号的特征参数。例如，无线信号源可以为无线局域网(wireless area networks，WLAN)中的接入点(access point,AP)或蓝牙信号源，无线信号源标识可以为该AP或蓝牙设备的媒体访问控制(media access control,MAC)地址，而无线信号源的信号的特征参数可以为接收信号强度指示(received signal strengthindication,RSSI)。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

图1为一种定位场景架构示意图，该场景架构中包括第一电子设备和至少两个第二电子设备。本申请实施例提供的定位方法可以应用于如图1所示的第一电子设备和第二电子设备中。

具体来说，第一电子设备的射频装置向周围发送广播信号，因广播信号中携带有指示接收该广播信号的第二电子设备发送超声波信号的指示信息，所以接收该广播信号的至少两个第二电子设备在确定满足设定条件的情况下，通过扬声器向外发送预设频率的超声波信号。因不同的第二电子设备播放的超声波信号的频率不同，针对待定位的第二电子设备的第一频率的超声波信号，第一电子设备可以根据不同的麦克风所记录的该第一频率的超声波信号的到达时刻以及相位，对待定位的第二电子设备进行定位，从而确定该待定位的第二电子设备相对应第一电子设备的位置。

图1所示的通信网络可以是WiFi热点网络、WiFi P2P网络、蓝牙网络、Zigbee网络或近场通信(near field communication,NFC)网络等近距离通信网络。本申请实施例提供的定位方法主要应用于近距离连接设备之间的快速配对或网络连接等。

需要说明的是，图1中仅示意性地示出两个第二电子设备，实际应用时，第一电子设备周围可以是一个第二电子设备，或者二个以上第二电子设备，本申请实施例对此并不作限定。本申请实施例所提供的定位方法同样适用于包括第一电子设备和一个第二电子设备的场景。

本申请中的电子设备，又可称之为用户设备(user equipment,UE)，可以部署在陆地上，包括室内或室外、手持或车载；也可以部署在水面上(如轮船等)；还可以部署在空中(例如飞机、气球和卫星上等)。电子设备可以是还包含其他功能诸如个人数字助理和/或音乐播放器功能的便携式电子设备，诸如手机、平板电脑、具备无线通讯功能的可穿戴设备(如智能手表)、具有定位功能的位置追踪器、带无线收发功能的电脑、虚拟现实(virtualreality,VR)设备、增强现实(augmented reality,AR)设备、工业控制(industrial control)中的无线设备、无人驾驶(self driving)中的无线设备、远程医疗(remote medical)中的无线设备、智能电网(smart grid)中的无线设备、运输安全(transportation safety)中的无线设备、智慧城市(smart city)中的无线设备、智慧家庭(smart home)中的无线设备等等。便携式电子设备的示例性实施例包括但不限于搭载

或者其他操作系统的便携式电子设备。上述便携式电子设备也可以是其他便携式电子设备，诸如具有触敏表面(例如触控面板)的膝上型计算机(laptop)等。

以电子设备是手机200为例，图2示出的是与本申请各实施例相关的电子设备的部分结构的框图。

如图2所示，该手机可以包括处理器210，外部存储器接口220，内部存储器221，USB接口230，充电管理模块240，电源管理模块241，电池242，天线1，天线2，移动通信模块250，无线通信模块260，音频模块270，扬声器270A，受话器270B，麦克风270C，耳机接口270D，传感器模块280，按键290，马达291，指示器292，摄像头293，显示屏294，以及SIM卡接口295等。

可以理解的是，本申请实施例示意的结构并不构成对手机200的具体限定。在本申请另一些实施例中，手机200可以包括比图示更多或更少的部件、或者组合某些部件、或者拆分某些部件、或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器210可以包括一个或多个处理单元，例如，处理器210可以包括：应用处理器(application processor,AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor,ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor,DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit,NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。本申请实施例中，若该电子设备是图1中的第一电子设备，则处理器210用于指示无线通信模块(例如蓝牙模块)发送广播信号，在麦克风接收到超声波信号时，处理器210从麦克风270C获取不同麦克风所记录的超声波信号的信息，根据不同的麦克风所记录的超声波信号的到达时刻以及相位，对待定位的第二电子设备进行定位。若该电子设备是图1中的第二电子设备，则处理器210用于指示无线通信模块接收广播信号，在处理器210确定广播信号中包括自身的标识或第一信元时，指示扬声器270A播放预设频率的超声波信号。

其中，控制器可以是手机200的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器210中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器210中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器210刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器210需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器210的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器210可以包括一个或多个接口。接口可以包括：集成电路(inter-integrated circuit,I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound,I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation,PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface,MIPI),通用输入输出(general-purposeinput/output,GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module,SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus,USB)接口等。

手机200的无线通信功能可以通过天线模块1，天线模块2移动通信模块250，无线通信模块260，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发送和接收电磁波信号。手机200中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将蜂窝网天线复用为无线局域网分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块250可以提供应用在手机200上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块250可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(LowNoise Amplifier,LNA)等。移动通信模块250可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块250还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块250的至少部分功能模块可以被设置于处理器210中。在一些实施例中，移动通信模块250的至少部分功能模块可以与处理器210的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器270A，受话器270B等)输出声音信号，或通过显示屏294显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器210，与移动通信模块250或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块260可以提供应用在手机200上的包括无线局域网(wireless localarea networks,WLAN)、蓝牙(Bluetooth,BT)、全球导航卫星系统(global navigationsatellite system,GNSS)、调频(frequency modulation,FM)、近距离无线通信(nearfield communication,NFC)技术、红外线(infrared ray,IR)技术等无线通信的解决方案。无线通信模块260可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块260经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器210。无线通信模块260还可以从处理器210接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。本申请实施例中，第一电子设备通过无线通信模块260发送广播信号，第二电子设备通过无线通信模块260接收广播信号。若第一电子设备通过无线通信模块260中的蓝牙发送蓝牙广播信号，无线通信模块260可以基于手机200的软件系统的蓝牙驱动发送蓝牙广播信号；若第一电子设备通过无线通信模块260中的WLAN发送广播信号，无线通信模块260可以基于手机200的软件系统的WLAN驱动发送蓝牙广播信号。

在一些实施例中，手机200的天线1和移动通信模块250耦合，天线2和无线通信模块260耦合，使得手机200可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括：全球移动通讯系统(global system for mobile communications,GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service,GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access,CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access,TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution,LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system,GPS)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system,GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system,BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，QZSS))和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems,SBAS)。

手机200通过GPU，显示屏294，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏294和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器210可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏294用于显示图像，视频等。显示屏294包括显示面板。显示面板可以采用：液晶显示屏(liquid crystal display,LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode,OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode,AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode,FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes,QLED)等。在一些实施例中，手机200可以包括1个或N个显示屏，N为大于1的正整数。

手机200可以通过ISP，摄像头293，视频编解码器，GPU，显示屏294以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头293反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头293中。

摄像头293用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor,CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，手机200可以包括1个或N个摄像头，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当手机200在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。手机200可以支持一种或多种视频编解码器。这样，手机200可以播放或记录多种编码格式的视频，例如：MPEG1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network,NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现手机200的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器接口220可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展手机200的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口220与处理器210通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器221可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器210通过运行存储在内部存储器221的指令，从而执行手机200的各种功能应用以及数据处理。存储器221可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储手机200使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，存储器221可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage,UFS)等。

手机200可以通过音频模块270，扬声器270A，受话器270B，麦克风270C，耳机接口270D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块270用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块270还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块270可以设置于处理器210中，或将音频模块270的部分功能模块设置于处理器210中。

扬声器270A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。手机200可以通过扬声器270A收听音乐，或收听免提通话。本申请实施例中，手机200可以通过扬声器270A播放超声波。

受话器270B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当手机200接听电话或语音信息时，可以通过将受话器270B靠近人耳接听语音。

麦克风270C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风270C发声，将声音信号输入到麦克风270C。手机200可以设置至少一个麦克风270C。在另一些实施例中，手机200可以设置两个麦克风，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，手机200还可以设置三个，四个或更多麦克风，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。本申请实施例中，麦克风270C可以用于采集超声波信号，例如采集不同第二电子设备所播放的不同频率的超声波信号。

本申请实施例以分层架构的Android系统为例，示例性说明电子设备的软件结构。

图3是本发明实施例的电子设备的软件结构框图。

分层架构将软件分成若干个层，每一层都有清晰的角色和分工。层与层之间通过软件接口通信。在一些实施例中，将Android系统分为四层，从上至下分别为应用程序层，应用程序框架层，安卓运行时(Android runtime)和系统库，以及内核层。

应用程序层可以包括一系列应用程序包。

如图3所示，应用程序包可以包括：电话，相机，图库，日历，通话，地图，导航，WLAN，蓝牙，音乐，视频，短信息等应用程序。

应用程序框架层为应用程序层的应用程序提供应用编程接口(applicationprogramming interface,API)和编程框架。应用程序框架层包括一些预先定义的函数。

如图3所示，应用程序框架层可以包括：窗口管理器，内容提供器，视图系统，电话管理器，资源管理器，通知管理器等。

窗口管理器用于管理窗口程序。窗口管理器可以获取显示屏大小，判断是否有状态栏，锁定屏幕，截取屏幕等。

内容提供器用来存放和获取数据，并使这些数据可以被应用程序访问。所述数据可以包括：视频，图像，音频，拨打和接听的电话，浏览历史和书签，电话簿等。

视图系统包括可视控件，例如显示文字的控件，显示图片的控件等。视图系统可用于构建应用程序。显示界面可以由一个或多个视图组成的。例如，包括短信通知图标的显示界面，可以包括显示文字的视图以及显示图片的视图。

电话管理器用于提供电子设备的通信功能。例如通话状态的管理(包括接通、挂断等)。

资源管理器为应用程序提供各种资源，比如本地化字符串，图标，图片，布局文件，视频文件等等。

通知管理器使应用程序可以在状态栏中显示通知信息，可以用于传达告知类型的消息，可以短暂停留后自动消失，无需用户交互。比如通知管理器被用于告知下载完成，消息提醒等。通知管理器还可以是以图表或者滚动条文本形式出现在系统顶部状态栏的通知，例如后台运行的应用程序的通知，还可以是以对话窗口形式出现在屏幕上的通知。例如在状态栏提示文本信息，发出提示音，电子设备振动，指示灯闪烁等。

Android runtime包括核心库和虚拟机。Android runtime负责安卓系统的调度和管理。

核心库包含两部分：一部分是java语言需要调用的功能函数，另一部分是安卓的核心库。

应用程序层和应用程序框架层运行在虚拟机中。虚拟机将应用程序层和应用程序框架层的java文件执行为二进制文件。虚拟机用于执行对象生命周期的管理，堆栈管理，线程管理，安全和异常的管理，以及垃圾回收等功能。

系统库可以包括多个功能模块。例如：表面管理器(surface manager)，媒体库(media libraries)，三维图形处理库(例如：OpenGL ES)，2D图形引擎(例如：SGL)等。

表面管理器用于对显示子系统进行管理，并且为多个应用程序提供了2D和3D图层的融合。

媒体库支持多种常用的音频，视频格式回放和录制，以及静态图像文件等。媒体库可以支持多种音视频编码格式，例如：MPEG4,H.264,MP3,AAC,AMR,JPG,PNG等。

三维图形处理库用于实现三维图形绘图，图像渲染，合成，和图层处理等。

2D图形引擎是2D绘图的绘图引擎。

内核层是硬件和软件之间的层。内核层至少包含WLAN驱动、蓝牙驱动、显示驱动，摄像头驱动，音频驱动，传感器驱动等。

以下将结合附图和应用场景，对本申请实施例提供的定位方法进行详细介绍。

参见图4，示例性的示出了本申请实施例提供的第一种定位方法的流程，该方法包括如下步骤。

步骤401，第一电子设备获取至少两个第二电子设备的标识。

具体地，第一电子设备可以对周围的无线信号源进行扫描，根据无线信号源的扫描结果确定待定位的至少一个第二电子设备的标识。或者，第一电子设备可以从其它电子设备(如第二电子设备)获取第一电子设备周围的无线信号源的扫描结果，从而根据无线信号源的扫描结果确定待定位的至少一个第二电子设备的标识。

第一电子设备或其它电子设备可以通过如下任一种可能的方式对周围的无线信号源进行扫描，下文示例性地以第一电子设备进行无线信号源的扫描过程进行举例说明。

方式一，当第一电子设备和第二电子设备的WiFi热点均处于开启状态时，第一电子设备对周围的WiFi热点进行扫描。

基于该方式一，第一电子设备的扫描结果可以是WiFi热点的WiFi标识，该WiFi标识可以是服务集标识(service set identifier,SSID)，或者WiFi名称。示例性地，如图5A所示，当手机检测到用户作用于无线局域网选项501的操作时，若手机开启了无线局域网，手机可以周期性地扫描周围的AP，获取周围的AP的参数信息，例如手机获取周围的AP的MAC地址和接收信号强度指示(received signal strength indication,RSSI)，并且在界面510中显示扫描到的三个AP的SSID。

一种可能的情况下，第一电子设备可以根据用户的选择指令，从该扫描结果确定K个WiFi标识，将该WiFi标识对应的电子设备确定为待定位的至少一个第二电子设备。另一种可能的情况下，第一电子设备可以从扫描结果中选择接收信号强度指示(RSSI)较强的K个WiFi标识，将这K个WiFi标识对应的电子设备确定为待定位的至少一个第二电子设备。

方式二，若第一电子设备和第二电子设备的蓝牙功能均处于开启状态，第一电子设备对周围的蓝牙进行扫描。

基于该方式二，第一电子设备的扫描结果可以是蓝牙名称。示例性地，如图5B所示，当手机检测到用户作用于蓝牙选项521的操作时，若手机开启了蓝牙功能，手机可以周期性地扫描周围的蓝牙信号，获取周围的蓝牙设备的参数信息，例如手机获取周围蓝牙设备的MAC地址和RSSI，并且在界面530中显示扫描到的两个蓝牙设备的名称。

一种可能的情况下，第一电子设备可以根据用户的选择指令，从该扫描结果确定L个蓝牙名称，将该L个蓝牙名称对应的电子设备确定为待定位的至少一个第二电子设备。另一种可能的情况下，第一电子设备可以从扫描结果中选择接收信号强度指示(receivedsignal strength indication,RSSI)较强的L个蓝牙信号源，将L个蓝牙信号源对应的电子设备确定为待定位的至少一个第二电子设备。

步骤402，第一电子设备通过无线通信模块向外发送广播信号，其中，该广播信号中携带至少两个第二电子设备的标识。

在第一种可能的情况下，若第一电子设备通过WiFi天线向外发送广播信号，则该广播信号中第二电子设备的标识可以是第二电子设备的媒体访问控制(media accesscontrol,MAC)地址或者网络接口控制器(network interface control,NIC)，或者可以是第二电子设备的WiFi名称等。

在第二种可能的情况下，若第一电子设备通过蓝牙天线向外发送广播信号，则该广播信号中第二电子设备的标识可以是第二电子设备的MAC地址或者NIC，或者可以是第二电子设备的蓝牙名称等。

需要说明的是，本申请实施例中，该广播信号中的第二电子设备的标识可以用于指示接收该广播信号的第二电子设备需要播放超声波信号。在另一种可能的实施例中，该广播信号中还可以包括第一信元，第一信元用于指示接收该广播报文的第二电子设备需要播放指定的超声波序列信号。例如，第一信元为广播报文头部中的新增一种广播帧编码，当广播报文中携带该新增广播帧编码时，则指示接收该广播报文的第二电子设备需要播放指定的超声波序列信号。

在另一种可能的实施例中，该广播信号中除了包括第二电子设备的标识，还可以包括第二信元，第二信元用于指示每个第二电子设备对应的超声波的频率信息。例如，广播报文中的广播数据单元中有1比特数据位用来指示超声波的频率信息，该1比特数据位与用于指示第二电子设备的标识是存在对应关系的。

步骤403，第二电子设备接收到广播信号之后，先确定广播信号中是否存在自身的标识，若是，则继续执行下述步骤404，若否，则忽略该报文。

具体来说，一种可能的情况下，若广播信号中携带自身设备的MAC地址，则第二电子设备判断自身的无线信号源的MAC地址是否存在与该广播信号中，若是，则确定广播信号中存在自身的标识，若否，则忽略该报文。

另一种可能的情况下，若广播信号中携带自身设备的无线信号源的标识，则第二电子设备判断自身的无线信号源的标识是否存在与该广播信号中，若是，则确定广播信号中存在自身的标识，若否，则忽略该报文。

步骤404，第二电子设备播放预设频率的超声波信号。

其中，超声波信号的预设频率可以在出厂时预先设置的，也可以是有用户手动设置的，或者是第二电子设备根据广播信号中的第二信元确定的，在此不作具体限定。

当第二电子设备有两个以上时，不同的第二电子设备播放的超声波信号的频率不同。不同的第二电子设备可以根据预先约定分别播放预设频率的超声波信号，也可以根据广播报文中的第二信元，先确定超声波信号的频率，然后播放该频率的超声波信号。

需要说明的是，当接收广播信号的第二电子设备为一个时，该第二电子设备则按照预先约定，播放预设频率的超声波信号。

步骤405，第一电子设备的第一麦克风和第二麦克风均接收至少两个电子设备的超声波信号，记录至少两个电子设备的超声波信号的信息。

其中，第一电子设备所记录的至少两个电子设备的超声波信号的信息包括：预设频率的超声波信号到达第一麦克风的第一到达时刻(time of arrival)，预设频率的超声波到达第二麦克风的第二到达时刻，以及预设频率的超声波信号到达第一麦克风的第一相位、所述预设频率的超声波信号到达第二麦克风的第二相位。需要说明的是，第一到达时刻指的是第一麦克风最早拾音到第一频率的超声波信号的时刻，第二到达时刻指的是第二麦克风最早拾音到第一频率的超声波信号的时刻。

需要说明的是，第一电子设备还可以包括第三麦克风或第四麦克风等，本申请实施例对此不作限定，第三麦克风或第四麦克风也可以按照上述方法记录超声波信号的信息。

步骤406，第一电子设备的处理器210从第一麦克风和第二麦克风获取超声波信号的信息，根据待定位的第二电子设备对应的第一到达时刻和第二到达时刻之间的时间差，以及待定位的第二电子设备的第一相位和第二相位之间相位差，确定待定位的第二电子设备相对于第一电子设备的位置。

需要说明的是，第一电子设备可以根据上述时间差确定第一电子设备和第二电子设备之间的距离，可以根据上述相位差确定第一电子设备和第二电子设备之间的方向角，具体可以采用TDoA或者MUSIC算法来计算声源信号的位置和距离。本申请实施例中所确定的位置指的是相对位置，例如待定位的第二电子设备在第一电子设备的正北方位，与第一电子设备之间的距离为1米。

具体来说，第一电子设备上可以设置有一个或多个滤波器，假设第一电子设备设有第一滤波器和第二滤波器。一方面，第一电子设备首先通过第一滤波器对从麦克风获取的超声波信号进行过滤，得到第一频率的超声波信号。之后，第一电子设备根据第一麦克风所记录的第一频率的超声波信号的到达时刻和相位，以及第二麦克风所记录的第一频率的超声波信号的到达时刻和相位，对播放第一频率的超声波信号的电子设备进行测距测角。另一方面，第一电子设备首先通过第二滤波器对从麦克风获取的超声波信号进行过滤，得到第二频率的超声波信号。之后，第一电子设备根据第一麦克风所记录的第二频率的超声波信号的到达时刻和相位，以及第二麦克风所记录的第二频率的超声波信号的到达时刻和相位，计算待定位的第二电子设备的方位角和距离，从而确定待定位第二电子设备相对于第一电子设备的位置。

需要说明的是，上述定位方法同样适用于第一电子设备周围仅有一个第二电子设备的场景，第一电子设备同样可以采用上述方法确定该第二电子设备的相对位置，在此不再重复说明。

本申请实施例中，基于超声波的通信具有高方向性，在短距离内穿透性较好且具有低功耗的优点，使其更适合于对于功率有所限制的物联网设备，如手机、音箱等，而且电子设备播放超声波信号对用户来说是无感知的，不会对用户带来干扰。上述方法中，第一电子设备对周围的无线信号源扫描，可以得到周围的电子设备的信息，从而第一电子设备利用广播信号指示周围待定位的第二电子设备向其播放超声波信号，因不同的第二电子设备播放的超声波信号的频率不同，所以第一电子设备可以利用滤波器区分不同频率的超声波信号，从而可以解决现有技术中的因多个超声波信号发生叠加无法区分声源设备的问题。

参见图6，示例性的示出了本申请实施例提供的第二种多设备的定位方法的流程，该方法包括如下步骤。

步骤601，第一电子设备通过无线通信模块向外发送广播信号。

具体来说，在第一种可能的情况下，第一电子设备通过蓝牙模块向外发送广播信号。在第二种可能的情况下，第一电子设备通过WiFi模块向外发送广播信号。

本申请实施例中，该广播信号中携带指示接收该广播信号的电子设备需要播放超声波信号的第一信元。例如，第一信元为广播报文头部中的新增一种广播帧编码，当广播报文中携带该新增广播帧编码时，则指示接收该广播报文的第二电子设备需要播放指定的超声波序列信号。

步骤602，第二电子设备接收到广播信号之后，确定是否满足第一设定条件和第二设定条件中至少一项，若是，则播放预设频率的超声波序列信号，若否，则不作响应。

其中，第一设定条件包括：第二电子设备所接收的广播信号的RSSI值超过设定阈值。

第二设定条件包括：第二电子设备确定广播信号对应的第一电子设备的标识在白名单内。其中，白名单包括电子设备的标识，白名单中电子设备的标识对应的电子设备对于第二电子设备来说是合法设备，第二电子设备可以向其发送超声波信号。该白名单可以是预设设定的，也可以是用户手动生成的。一般地，白名单中的电子设备的标识可以是第二电子设备历史连接过的设备。

步骤603，第二电子设备的扬声器播放预设频率的超声波信号。

步骤604，第一电子设备的第一麦克风和第二麦克风接收至少两个电子设备的超声波信号，记录超声波信号的信息。

其中，超声波信号的信息的具体内容可以参见上述步骤405，在此不再重复赘述。

步骤605，第一电子设备处理器210从第一麦克风和第二麦克风获取超声波信号的信息，根据待定位的第二电子设备对应的第一到达时刻和第二到达时刻之间的时间差，以及待定位的第二电子设备的第一相位和第二相位之间相位差，确定待定位的第二电子设备相对于第一电子设备的位置。

其中，确定位置的方法可以参见上述步骤406，在此不再重复赘述。

本申请实施例中，基于超声波的通信具有高方向性，在短距离内穿透性较好且具有低功耗的优点，使其更适合于对于功率有所限制的物联网设备，如手机、音箱等，而且电子设备播放超声波信号对用户来说是无感知的，不会对用户带来干扰。上述方法中，第一电子设备利用广播信号直接指示周围的第二电子设备向其播放超声波信号，因不同的第二电子设备播放的超声波信号的频率不同，所以第一电子设备可以利用滤波器区分不同频率的超声波信号，从而可以解决现有技术中的多个超声波信号发生叠加无法区分声源设备的问题。

本申请实施例中，上述两种多设备的定位方法适用于支持近距离无线通信功能的电子设备，尤其适用于具有蓝牙功能或WiFi热点的电子设备。

情况一

其中，蓝牙(Bluetooth)是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术。蓝牙技术能在包括移动电话、PDA、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网(Internet)之间的通信，从而数据传输变得更加迅速高效，为无线通信拓宽道路。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，支持点对点及点对多点通信，工作在全球通用的2.4GHz频段，其数据速率为1Mbps。

具体来说，电子设备在开启蓝牙功能的情况下，会向周围发送广播信号，广播信号中携带设备的SSID、MAC地址等信息，也会搜索周边蓝牙信号。电子设备通过蓝牙天线发送的广播信号的帧结构如图7A所示，包括1个字节的前导符、4个字节的存取地址、载荷数据包和3个字节的CRC。其中，载荷数据包由两个部分组成，一个部分是包头(header)，另一个部分是载荷(payload)。其中，载荷又包括广播地址(AdvA)和广播数据(AdvData)两个部分，因广播数据最多有31Bytes的空白无效部分，因此可以在广播数据部分携带广播报文数据。

其中，包头(header)是用来指示广播信号的种类等信息，定义如图7B所示，每个包头信息里面包含4比特的PDU Type信息，用来指示该广播信息的种类。其中，广播信息的种类如图7C所示，从图7C中可以看到，0000～0110已经使用，并定义了特定的广播帧类型。而0111～1111并没有定义，属于保留字段。

为了实现上述定位方法，具有蓝牙功能的电子设备需要对现有的蓝牙协议进行改进，以实现电子设备可以发送上述广播信号。

在本申请实施例中，第一种修改广播报文的可能的方式是：新增一种广播帧编码，即设置第一信元，第一信元用于指示接收广播信号的电子设备在解析出该广播帧中的该第一信元以后，播放指定的超声波序列信号。

在本申请实施例中，第二种修改广播报文的可能的方式是：在广播数据中携带电子设备的标识，该电子设备的标识用于指示接收广播信号的电子设备在解析出该电子设备的标识与自身一致以后，播放指定的超声波序列信号。例如，该电子设备的标识可以是电子设备的MAC地址和NIC等。其中，具有蓝牙功能的电子设备的MAC地址的结构如图7D所示，图7D中的6个字节的MAC地址可以包括如下两部分：(1)、组织唯一标识符(OUI)，一般地，同一厂家的所有蓝牙设备是一样的。(2)、NIC，该部分由厂家自行分配。如果是为了区分同一厂家的不同设备的MAC地址，那么可以只使用3个字节的NIC标识设备；但是，如果需要识别不同厂家的蓝牙设备，那么需要使用6个字节的MAC地址来标识设备。

如图7E所示，广播数据是由有效数据部分(significant part)和无效数据部分(non-significant part)两个部分组成，两个部分总长度是31比特。其中，有效数据部分可以分成很多个广播数据单元(AD structure)，每一个广播数据单元的组成包括长度(length)和数据(data)。其中，长度表示这个广播数据单元的长度(除去长度本身1个字节)。数据又包括广播数据类型(AD Type)和广播数据(AD Data)。其中，广播数据类型用于标记广播数据代表的内容，比如设备名等。

在本申请实施例中，第三种修改广播报文的可能的方式是：在AdvData中除了携带电子设备的标识，还可以携带第二信元，该第二信元用于指示接收广播信号的电子设备在解析出该电子设备的标识与自身一致以后，需要播放的超声波序列信号的频率信息。第二信元旨在指示不同的第二电子设备分别采用不同的频率发送超声波信号。每个第二电子设备发送的超声波信号依据一定的对应规则，选择预设频率的超声波信号。例如，当存在n个第二电子设备，当需要在广播帧结构中携带电子设备的MAC地址时，在MAC地址之前再使用1比特数据位来指示该MAC地址对应的电子设备需要播放的超声波信号的频率。如图7F所示，在3个比特的NIC之前或者6个比特的MAC地址之前，还有一比特的数据位指示超声波信号的频率。

情况二

为了实现上述定位方法，具有WiFi热点的电子设备需要对现有的WiFi信标(beacon)帧(或者说MAC帧)进行改进，以实现电子设备可以发送上述广播信号。

其中，WiFi beacon帧包括三部分：MAC头(MAC header)，帧主体(frame body)，和帧校验序列(frame check sequence,FCS)。如图8A所示，IEEE 802.11beacon帧的最大长度2346个字节。其中，MAC头包含MAC帧的信息；帧主体，来自网络层的数据，负责在STA间传输上层数据。FCS采用CRC校验，32位循环冗余码，通过完整性检验的帧，需接收端发送应答帧。

在图8A中，MAC头的格式包括：帧控制域(frame control)、持续时间/标识(duration/ID、目标地址(DA)、源地址(SA)、BSS ID和序列控制域(sequence control)。MAC头用于指示该帧为广播帧。

在图8A中，帧本体是指MAC帧的有效载荷，不同类型的MAC帧，帧本体是不一样的。帧本体可以包含若干固定字段与信息元素来传输信息。固定字段(fixed field)指的是使用长度固定的字段。信息元素(information element)指的是使用长度不固定的位。

固定字段包括：时间戳、信标间隔(beacon interval)、性能信息位(capabilityinformation)、服务集标识(SSID)。

信息元素包括：跳频参数组合、直接序列参数集合、免竞争参数集合、IBSS参数集合、数据传输支持映射、控制信息、功率限制(power constraint)、信道切换宣告、禁声(quiet)、发送功率控制报告、固安网络。

在本申请实施例中，一种修改beacon帧的可能的方式是：在信息元素中以图8B所示的格式，添加需要在广播报文中新增的上述信令。其中，元素识别码(element ID)设置为221、信息元素长度(length)的最大值设为27字节，若干字节的信息中的组织身份认证可以携带OUI，厂商特殊内容可以携带第二电子设备的MAC地址。

基于上述多设备的定位方法，电子设备可以利用定位结果进行设备之间的快速配对或者网络连接，具体地，本申请实施例提供如下可能的应用场景。以下将以具有蓝牙功能的电子设备为例，对本申请实施例提供的定位方法的应用场景进行说明。

场景一

举例来说，如图9A所示，响应于用户作用于平板电脑的触摸屏上的第一操作，平板电脑开始扫描周围电子设备的MAC地址，并且平板电脑还向周围发送广播信号。其中，第一操作可以是滑动操作，该滑动操作的手势可以预定义的手势，或者第一操作可以用户作用于某个控件的拖动操作，如图9A所示的用户作用于图库应用中的图片901的拖动操作。

假设，平板电脑周围有四个手机(手机A、手机B、手机C和手机D)，该示例中，第一操作的滑动方向或拖动方向是指从平板电脑指向待配对的手机的方向矢量，例如图9A中平板电脑指向手机C的第一方向。若平板电脑扫描到手机A、手机B和手机C三个手机的RSSI值相对较强，则广播信号中可以携带手机A、手机备B和手机C的MAC地址，除此之外，该广播信号中还携带用于指示播放超声波信号的第一信元。

进一步地，手机A、手机B、手机C和手机D接收广播信号，之后，首先判断该广播信号的RSSI值是否大于设定阈值，例如手机D距离平板电脑较远，所以手机D接收到的RSSI值小于设定阈值，因此手机D忽略该广播报文，不作任何操作。假设手机A、手机B、手机C接收到的广播报文的RSSI值大于设定阈值，手机A、手机B、手机C先从广播报文中解析该广播信号中的信息，若广播信号携带第一信元，则进一步判断该广播信号中是否存在自身的MAC地址，若存在，则播放预设频率的超声波信号。如果不存在，则忽略该广播信号。其中，手机A、手机B、手机C将会播放不同频率的超声波序列信号。

进一步地，平板设备的麦克风记录超声波信号，当记录一段时间的超声波信号之后，平板设备根据记录的超声波信号计算出各个频率的超声波的声源设备的距离与方向，该方向指的是平板设备指向该声源设备的方向矢量，本文将该方向称作第二方向。如果第一方向与第二方向一致，且距离小于设定值，那么平板电脑向该声源设备发起蓝牙配对请求。本申请中的一致可以理解为角度值完全相同，或者角度误差在一定范围内，如：正负不超过10度。如图9A中，若平板电脑确定手机C的第二方向与第一方向一致，因此平板电脑会向手机C发起蓝牙配对请求。若手机C确认该连接请求，与平板电脑建立连接，则平板电脑可以将需要传输的文件或者信息发送至手机C。或者，平板电脑可以将第一滑动操作所作用的控件对应的文件通过蓝牙传输至手机C，从而实现文件或信息的定向传输。

场景二

本申请实施例提供的定位方法可以应用于具有蓝牙音箱，当室内存在多个音箱，为了增强立体声的效果，音箱彼此之间需要识别出相对位置，以方便设置单个音箱的声道或者对其播放的音频进行处理。

举例来说，如图9B所示，假设组网的蓝牙音箱是同一公司的设备，该蓝牙音箱A首先扫描周围蓝牙音箱的NIC地址，然后发送广播信号，该广播信号用于通知周围的蓝牙音箱发送超声波信号，其中，广播信号的修改方式可以参见上述实施例中的描述。

进一步地，蓝牙音箱B、蓝牙音箱C播放广播信号后，蓝牙音箱A根据各个麦克风所接收到的超声波信号的到达时刻差和相位，计算超声波信号的角度和距离，蓝牙音箱A根据测距测角结果，确定蓝牙音箱B和蓝牙音箱C的相对位置，由此组建起一个组网。一般地，音箱上有多个麦克风，例如：

音箱一般是6个麦克风环绕在音箱上。该组网可用于增强立体声体验；而距离超过设定距离的音箱D，则不参与组网。

该示例中，由音箱建立起来的组网可被设置各个音箱的声道，或者对播放音频做局部增强，可以实现更好的立体声体验。相比现有技术，该音箱组网方案大多需要使用手机作为控制器，并且使用特定的应用设置音箱的声道，本申请实施例可以自主确定每个蓝牙音箱的位置并组网，从而可以自主设置播放音轨的声道，实现立体声效果。

需要说明的是，上述场景同样适用于具有WiFi热点功能的电子设备，当应用于该类电子设备时，平板设备、手机A、手机B、手机C或音箱需要开启WiFi热点，再执行上述方法。

基于上述定位方法，本申请实施例进一步提供一种网络连接方法，如图10所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤1001，第一电子设备接收用户的第一操作，其中，该第一操作的操作方向为第一方向。

结合上述示例，该第一操作可以是滑动操作或者拖动操作，第一方向指的是第一电子设备指向待连接的第二电子设备的方向。

步骤1002，响应于第一操作，第一电子设备发送广播报文。

其中，第一电子设备可以通过蓝牙模块向外发送广播信号，或者通过WiFi模块向外发送广播信号。

一种可能的情况下，基于图4所示的第一种定位方法，第一电子设备可以按照上述步骤401所示的方法获取第二电子设备的标识，从而生成包括至少两个第二电子设备的标识广播报文。具体可以参见上述图4所示的介绍，在此不再重复赘述。

另一种可能的情况下，基于图6所示的第二种定位方法，第二电子设备可以按照上述步骤601所述的方法生成包括第一信元的广播报文。具体可以参见上述图6所示的介绍，在此不再重复赘述。

步骤1003，位于第一电子设备周围的一个或多个第二电子设备先判断自身接收的广播报文的RSSI值是否超过设定阈值，若是，进一步才对接收的广播报文进行解析，根据解析结果确定是否播放超声波信号，否则，则不解析广播报文。

其中，第二电子设备根据解析结果确定是否播放超声波信号的方式可以有多种。

方式一，基于图4所示的第一种定位方法，第二电子设备确定广播报文是否存在自身设备的标识，若存在，则播放预设频率的超声波信号，否则不播放。

方式二，基于图4所示的第一种定位方法，第二电子设备确定广播报文是否满足第二设定条件，若存在，则播放预设频率的超声波信号，否则不播放。

其中，第二设定条件的具体内容和判断方法可以参见上述步骤602，在此不再重复赘述。

步骤1004，满足设定条件的第二电子设备播放预设频率的超声波信号。

步骤1005，第一电子设备的麦克风接收超声波信号，以及记录超声波信号的信息，第一电子设备的处理器从麦克风获取超声波信号的信息，根据不同的麦克风所接收到的超声波信号的到达时刻以及相位，确定周围的第二电子设备的方位角和距离，从而计算第一电子设备指向各个第二电子设备的方向，假设第一电子设备指向待连接的第二电子设备的方向为第二方向。

步骤1006，第一电子设备确定第一方向和第二方向一致，且待连接的第二电子设备与第一电子设备之间的距离小于设定阈值时，第一电子设备向待连接的第二电子设备发送连接请求消息。

步骤1007，待连接的第二电子设备接收连接请求后，向第一电子设备发送确认该连接请求消息，从而与第一电子设备建立连接。

本申请实施例中，当第一电子设备与待连接的第二电子设备建立网络连接之后，设备之间可以传输多媒体内容或者进行声道设置等处理，该方法有助于设备之间的快速连接，从而提升用户体验。

为了实现上述本申请实施例提供的方法中的各功能，电子设备可以包括硬件结构和/或软件模块，以硬件结构、软件模块、或硬件结构加软件模块的形式来实现上述各功能。上述各功能中的某个功能以硬件结构、软件模块、还是硬件结构加软件模块的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。

本实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在电子设备上运行时，使得电子设备执行图4、图6或图10所示的实施例中的一个或多个步骤，以实现上述实施例中的方法。

本实施例还提供了一种程序产品，当该程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行图4、图6或图10所示的实施例中的一个或多个步骤，以实现上述实施例中的方法。

本实施例还提供了一种芯片系统，可以是单个芯片，或者是多个芯片组成的模组，该芯片系统可以存储有存储介质，或者与独立的存储介质相连，当芯片系统从存储器中读取并执行软件程序时，使得芯片系统可以执行图4、图6或图10所示的实施例中的一个或多个步骤，以实现上述实施例中的方法。

另外，本申请的实施例还提供一种装置，这个装置具体可以是芯片系统，组件或模块，该装置可包括相连的处理器和存储器；其中，存储器用于存储计算机执行指令，当装置运行时，处理器可执行存储器存储的计算机执行指令，以使装置执行图4、图6或图10所示的实施例中的一个或多个步骤，以实现上述实施例中的方法。

其中，本实施例提供的电子设备、计算机存储介质、程序产品或芯片均用于执行上文所提供的对应的方法，因此，其所能达到的有益效果可参考上文所提供的对应的方法中的有益效果，此处不再赘述。

在本申请的另一些实施例中，本申请实施例公开了一种电子设备，如图11所示，该电子设备可以包括：处理器1101、存储器1102、收发器1103、总线1104、麦克风1105以及扬声器1106。其中，处理器1101、存储器1102、麦克风1105、扬声器1106和收发器1103通过总线1104相互连接。其中，总线1104可以是PCI总线或EISA总线等。总线1104可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图11中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请实施例各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种定位系统，其特征在于，该系统包括第一电子设备和至少两个第二电子设备；

所述第一电子设备，用于获取至少两个第二电子设备的标识，发送广播信号，所述广播信号包括所述至少两个第二电子设备的标识；

所述第二电子设备包括扬声器，用于接收所述广播信号，在确定所述广播信号中包括自身的标识时，通过所述扬声器播放预设频率的超声波信号，其中，所述至少两个第二电子设备所播放的超声波信号的频率不同；

所述第一电子设备包括第一麦克风和第二麦克风，用于接收来自所述至少两个第二电子设备的超声波信号，记录所述超声波信号的信息，所述超声波信号的信息包括：所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一到达时刻，所述预设频率的超声波到达所述第二麦克风的第二到达时刻，以及所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一相位、所述预设频率的超声波信号到达所述第二麦克风的第二相位；

所述第一电子设备，还用于从所述至少两个第二电子设备中确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置，所述位置是根据与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的第一到达时刻和第二到达时刻之间的时间差，以及与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的所述第一相位和所述第二相位之间的相位差确定的。

2.一种定位方法，应用于包括第一麦克风和第二麦克风的第一电子设备，其特征在于，所述方法包括：

所述第一电子设备获取至少两个第二电子设备的标识；

所述第一电子设备发送广播信号；所述广播信号包括所述至少两个第二电子设备的标识，所述第二电子设备的标识用于指示接收所述广播信号的所述至少两个第二电子设备播放预设频率的超声波信号；

当所述第一电子设备的所述第一麦克风和所述第二麦克风接收到来自所述至少两个第二电子设备的超声波信号时，记录所述超声波信号的信息，所述超声波信号的信息包括：所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一到达时刻，所述预设频率的超声波到达所述第二麦克风的第二到达时刻，以及所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一相位、所述预设频率的超声波信号到达所述第二麦克风的第二相位，其中，所述至少两个第二电子设备的超声波信号的频率不同；

所述第一电子设备从所述至少两个第二电子设备中确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置，所述位置是根据与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的第一到达时刻和第二到达时刻之间的时间差，以及与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的所述第一相位和所述第二相位之间的相位差确定的。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一电子设备获取至少两个第二电子设备的标识，包括：

所述第一电子设备对周围的电子设备的无线信号源进行扫描，根据所述无线信号源的扫描结果确定所述至少两个第二电子设备的标识。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一电子设备根据所述无线信号源的扫描结果确定所述至少两个第二电子设备的标识，包括：

所述第一电子设备从所述无线信号源的扫描结果中，确定接收信号强度指示RSSI值大于设定阈值的K个第二电子设备；

将所述K个第二电子设备的标识确定为所述至少两个第二电子设备的标识。

5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述第一电子设备确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置之后，还包括：

所述第一电子设备向所述待定位的第二电子设备发送网络连接请求，与所述待定位的第二电子设备建立网络连接。

6.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述广播信号还包括第一信元，所述第一信元用于指示接收所述广播信号的电子设备播放超声波信号。

7.根据权利要求1至6任一项所述的方法，其特征在于，所述广播信号还包括第二信元，所述第二信元用于指示与所述第二电子设备的标识对应的频率信息。

8.根据权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述第一电子设备和所述第二电子设备的蓝牙功能均处于开启状态，所述广播信号为蓝牙广播信号，所述第二电子设备的标识为所述第二电子设备的媒体访问控制MAC地址。

9.一种定位系统，其特征在于，所述系统包括第一电子设备和至少两个第二电子设备；

所述第一电子设备，用于发送广播信号，所述广播信号包括第一信元，所述第一信元用于指示接收所述广播信号的电子设备播放预设频率的超声波信号；

所述第二电子设备，用于接收所述广播信号，在确定所述广播信号中包括第一信元时，播放预设频率的超声波信号，其中，所述至少两个第二电子设备的超声波信号的频率不同；

所述第一电子设备包括第一麦克风和第二麦克风，所述第一麦克风和第二麦克风用于接收来自所述至少两个第二电子设备的超声波信号，记录所述超声波信号的信息，所述超声波信号的信息包括：所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一到达时刻，所述预设频率的超声波到达所述第二麦克风的第二到达时刻，以及所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一相位、所述预设频率的超声波信号到达所述第二麦克风的第二相位；

10.一种定位方法，应用于包括第一麦克风和第二麦克风的第一电子设备，其特征在于，所述方法包括：

所述第一电子设备发送广播信号；所述广播信号包括第一信元，所述第一信元用于指示接收所述广播信号的电子设备播放预设频率的超声波信号；

当所述第一电子设备的所述第一麦克风和所述第二麦克风接收到来自所述至少两个第二电子设备的超声波信号时，记录所述超声波信号的信息，所述超声波信号的信息包括：所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一到达时刻，所述预设频率的超声波到达所述第二麦克风的第二到达时刻，以及所述预设频率的超声波信号到达所述第一麦克风的第一相位、所述预设频率的超声波信号到达所述第二麦克风的第二相位；

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一电子设备确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置之后，还包括：

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述广播信号还包括第二信元，所述第二信元用于指示与所述第二电子设备的标识对应的频率信息。

13.根据权利要求10至12任一项所述的方法，其特征在于，所述第一电子设备和所述第二电子设备的蓝牙功能均处于开启状态，所述广播信号为蓝牙广播信号，所述第二电子设备的标识为所述第二电子设备的媒体访问控制MAC地址。

14.一种第一电子设备，其特征在于，包括第一麦克风和第二麦克风、存储器，处理器和收发器；

所述存储器用于存储一个或多个计算机程序；

当所述存储器存储的一个或多个计算机程序被所述处理器执行时，使得所述第一电子设备执行:

获取至少两个第二电子设备的标识；

发送广播信号；所述广播信号包括所述至少两个第二电子设备的标识，所述第二电子设备的标识用于指示接收所述广播信号的所述至少两个第二电子设备播放预设频率的超声波信号；

从所述至少两个第二电子设备中确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置，所述位置是根据与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的第一到达时刻和第二到达时刻之间的时间差，以及与所述待定位的第二电子设备的预设频率的超声波信号对应的所述第一相位和所述第二相位之间的相位差确定的。

15.根据权利要求14所述的第一电子设备，其特征在于，当所述存储器存储的一个或多个计算机程序被所述处理器执行时，还使得所述第一电子设备执行：

对周围的电子设备的无线信号源进行扫描，根据所述无线信号源的扫描结果确定所述至少两个第二电子设备的标识。

16.根据权利要求15所述的第一电子设备，其特征在于，当所述存储器存储的一个或多个计算机程序被所述处理器执行时，使得所述第一电子设备在根据无线信号源的扫描结果确定至少两个第二电子设备的标识时，具有执行：

从所述无线信号源的扫描结果中，确定接收信号强度指示RSSI值大于设定阈值的K个第二电子设备的标识为所述至少两个第二电子设备；

17.根据权利要求14至16任一项所述的第一电子设备，其特征在于，当所述存储器存储的一个或多个计算机程序被所述处理器执行时，使得所述第一电子设备确定所述待定位的第二电子设备相对于所述第一电子设备的位置之后，还执行：

向所述待定位的第二电子设备发送网络连接请求，与所述待定位的第二电子设备建立网络连接。

18.根据权利要求17所述的第一电子设备，其特征在于，当所述存储器存储的一个或多个计算机程序被所述处理器执行时，使得所述第一电子设备向所述待定位的第二电子设备发送网络连接请求时，具体执行：

接收用户的第一操作；所述第一操作的方向为第一方向；

根据所述第一到达时刻、所述第二到达时刻，以及所述第一相位和所述第二相位，确定所述待定位的第二电子设备相对所述第一电子设备的第二方向和距离；

当所述第二方向与所述第一方向一致，且所述距离小于设定阈值时，向所述待定位的第二电子设备发送网络连接请求。

19.一种第一电子设备，其特征在于，包括第一麦克风和第二麦克风、存储器，处理器和收发器；

所述存储器用于存储一个或多个计算机程序；

发送广播信号；所述广播信号包括第一信元，所述第一信元用于指示接收所述广播信号的电子设备播放预设频率的超声波信号；

20.一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包括计算机程序，当计算机程序在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行如权利要求2-8或10-13任一项所述的方法。

21.一种计算机程序产品，其特征在于，当电子设备读取并执行所述计算机程序产品时，使得电子设备执行如权利要求2-8或10-13任一项所述的方法。

22.一种芯片系统，其特征在于，用于读取并执行软件程序，以实现如权利要求2-8或10-13任一项所述的方法。