CN115963446A - 定位方法、定位装置、电子终端、电子设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及定位领域，提供一种定位方法、定位装置、电子终端、电子设备和存储介质，其中，定位方法包括：构建目标虚拟设备，目标虚拟设备为至少两个，每个目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；基于各目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角；基于各夹角以及各硬件设备的位置坐标，确定待测对象的待测坐标。本发明的定位方法，仅利用单天线硬件设备即可对待测对象进行高精度定位，普适性高。

Description

定位方法、定位装置、电子终端、电子设备和存储介质

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及定位方法、定位装置、电子终端、电子设备和存储介质。

背景技术

随着科技的发展，蓝牙定位技术越来越广泛地应用于日常生活当中。现有技术中，一般采用到达角度测距(AOA)和出发角度测距(AOD)的两种厘米级定位方法来实现蓝牙定位，通过对同一设备上的至少两根天线所采集的测试信号进行测算，最终得出待测对象的坐标。但该方法要求同一设备上至少设有两根天线，应用局限性较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种定位方法，可以实现仅利用单天线硬件设备即可对待测对象进行高精度定位，具有普适性。

本发明还提出一种定位装置。

本发明还提出一种电子终端。

本发明还提出一种电子设备。

本发明还提出一种非暂态计算机可读存储介质。

本发明还提出一种计算机程序产品。

根据本发明第一方面实施例的定位方法，包括：

构建目标虚拟设备，所述目标虚拟设备为至少两个，每个所述目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；

基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角；

基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标。

根据本发明实施例的定位方法，仅利用单天线硬件设备即可对待测对象进行高精度定位，具有普适性；同时还能够充分发挥周围硬件设备的能力，以实现能力共享。

根据本发明的一个实施例，所述构建目标虚拟设备，包括：将各所述硬件设备进行本地时间对齐；

所述基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角，包括：

基于所述至少两个硬件设备接收到的信号的相位，确定相位差；

基于所述相位差、信号波长和所述至少两个硬件设备之间的距离，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角。

根据本发明的一个实施例，所述构建目标虚拟设备，包括：

确定任意两个所述硬件设备之间的距离；

将所述距离不超过目标阈值的所述至少两个硬件设备构建为所述目标虚拟设备。

根据本发明的一个实施例，所述将所述距离不超过目标阈值的所述至少两个硬件设备构建为所述目标虚拟设备，包括：

在所述距离不超过目标阈值的所述至少两个硬件设备的组数不少于2组的情况下，将所述距离最短的一组构建为所述目标虚拟设备。

根据本发明的一个实施例，任两个所述目标虚拟设备的所述硬件设备部分重合。

根据本发明的一个实施例，所述基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标，包括：

基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，应用下列公式，得到所述待测对象的所述待测坐标：

其中，x为所述待测对象的横坐标，y为所述待测对象的纵坐标，x₁为第一个所述目标虚拟设备的横坐标，y₁为第一个所述目标虚拟设备的纵坐标，x₂为第二个所述目标虚拟设备的横坐标，y₂为第二个所述目标虚拟设备的纵坐标，θ1为第一个所述目标虚拟设备对应的夹角，θ2为第二个所述目标虚拟设备对应的夹角。

根据本发明的一个实施例，所述待测对象为多个，所述定位信息还包括：所述待测对象对应的对象标识；

所述基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角，还包括：

基于所述定位信息中的所述对象标识，确定目标定位信息；

基于所述目标定位信息，生成各所述目标虚拟设备与所述对象标识对应的待测对象的夹角。

根据本发明的一个实施例，所述目标虚拟设备为至少三个，所述基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标，还包括：

基于任意两个所述目标虚拟设备对应的夹角，以及所述两个目标虚拟设备的位置坐标，确定所述待测对象的多个备选坐标；

基于所述多个备选坐标，确定所述待测对象的待测坐标。

根据本发明的一个实施例，所述硬件设备为单天线设备。

根据本发明第二方面实施例的定位装置，包括：

第一处理模块，用于构建目标虚拟设备，所述目标虚拟设备为至少两个，每个所述目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；

第二处理模块，用于基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角；

第三处理模块，用于基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标。

根据本发明实施例的定位装置，仅利用单天线硬件设备即可对待测对象进行高精度定位，具有普适性；除此之外，通过采用至少两个硬件设备共同定位，能够充分发挥周围硬件设备的能力，提高硬件设备的共享能力。

根据本发明第三方面实施例的电子终端，包括：

如第二方面所述的定位装置。

根据本发明第四方面实施例的电子设备，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计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任一种所述定位方法的步骤。

根据本发明第五方面实施例的非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述定位方法的步骤。

根据本发明第六方面实施例的计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述定位方法的步骤。本发明实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果之一：

通过将至少两个硬件设备构造成目标虚拟设备，基于至少两个硬件设备发送的定位信息，可以生成待测对象相对于该目标虚拟设备的到达角，从而实现利用单天线硬件设备，即可计算得到到达角，计算精度高。

进一步的，基于两个目标虚拟设备的目标天线的位置坐标以及到达角，即可确定待测对象的位置信息，从而实现利用单天线硬件设备，即可对待测对象进行高精度定位，适用范围广。

更进一步的，基于对象标识从多个待测对象中确定与目标待测对象的对象标识所对应的目标定位信息，并基于目标定位信息生成目标待测对象与目标天线之间的夹角，基于该夹角与各目标天线的位置坐标，从而实现对目标待测对象进行定位，定位精度高，且定位成本低。

再进一步的，通过基于至少三个目标虚拟硬件设备对待测对象进行定位，随着目标虚拟设备数量的增多，其定位精度也会随之升高；同时，还可以充分发挥周围硬件设备的能力，实现能力共享。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

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是本发明实施例提供的定位方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的定位方法的原理示意图之一；

图3是本发明实施例提供的定位方法的原理示意图之二；

图4是本发明实施例提供的定位装置的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本发明实施例中，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1-图3描述本发明实施例的定位方法。

需要说明的是，该定位方法的执行主体为服务器、云端、或者为用户的终端，其中，该终端包括但不限于用户的手机、平板电脑或计算机等。

下面以执行主体为服务器为例，对本申请的实施例进行说明。

如图1所示，在一些实施例中，该定位方法包括：步骤110、步骤120和步骤130。

步骤110、服务器构建目标虚拟设备，目标虚拟设备为至少两个，每个目标虚拟设备包括至少两个硬件设备。

在该步骤中，硬件设备用于接收待测对象广播的信号，基于接收到的信号生成定位信息，并向服务器端发送该定位信息，其中，

定位信息为硬件设备基于接收到的待测对象所广播的信号而生成的，用于计算待测对象的位置的信息。

例如，在对手机进行定位的时候，硬件设备接收到由手机广播的信号，并基于该信号生成定位信息，其中，定位信息包括硬件设备接收到的由该手机广播的同一信号的相位角以及波长等信息。

然后，硬件设备将该定位信息发送至服务器，并由服务器基于定位信息中的相位角，确定手机的位置信息。

可以理解的是，硬件设备上设置有天线，该天线可以接收由待测对象所广播的信号。该天线与设置于该硬件设备上的接收端芯片电连接，以将接收到的信号发送至接收端芯片，生成该天线所对应的定位信息。

该接收端芯片可以为蓝牙芯片(BLE芯片)。

根据本申请的一些实施例，该硬件设备可以为单天线设备，即硬件设备上仅设置有一根天线。

在一些实施例中，硬件设备可以为具有蓝牙模块的设备，如智能冰箱、智能微波炉、智能电视、智能空调以及智能台灯等。

在一些实施例中，服务器可以为云端服务器，通过在云端进行虚拟抽象，并采用云端计算，可以满足虚拟设备定位要求。

在本步骤中，每个目标虚拟设备中的硬件设备的数量最少为两个。

通过将至少两个硬件设备在云端服务器虚拟成同一个目标虚拟设备，从而可以得到包括至少两根天线的目标虚拟设备。也即，同一目标虚拟设备上的至少两根天线应对应于至少两个硬件设备。

基于同样的方法，构建至少两个目标虚拟设备。

可以理解的是，在本步骤中，所构造的至少两个目标虚拟设备中，任两个目标虚拟设备的硬件设备是互不相同的；也即，任两个目标虚拟设备上的至少两根天线均属于不同的硬件设备。

例如，将硬件设备A和硬件设备B构建为第一个目标虚拟设备，将硬件设备C和硬件设备D构建为第二个目标虚拟设备。

当然，在另一些实施例中，任两个目标虚拟设备的硬件设备可以部分重合。

在该实施例中，任两个目标虚拟设备的部分硬件设备可以为同一个硬件设备，例如，将硬件设备A和硬件设备B构建为第一个目标虚拟设备，将硬件设备A和硬件设备C构建为第二个目标虚拟设备，其中，硬件设备A即为复用的硬件设备。在该实施例中，通过复用部分硬件设备，既有助于缩小建设空间，也有助于减少建设成本。

步骤120、基于各目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角。

在本实施例中，定位信息为硬件设备基于接收到的待测对象所广播的信号而生成的，用于计算待测对象的位置的信息。

定位信息包括硬件设备上的天线接收到的待测对象所广播的同一信号的相位角，每一个硬件设备均对应有一个定位信息

在硬件设备基于接收到的待测对象所广播的信号生成定位信息后，将该定位信息发送至服务器中，以通过服务器执行步骤120。

在本步骤中，服务器基于定位信息，可以生成待测对象与各目标虚拟设备的夹角。

其中，待测对象与目标虚拟设备的夹角也即到达角，是待测对象与目标虚拟设备的连线与基准线之间的夹角。

需要说明的是，基准线为用户自定义的用于计算夹角的辅助线，通常情况下，可以将基准线设置为水平线。

具体地，该夹角是待测对象与目标虚拟设备上的目标天线的连线与基准线之间的夹角

其中，目标天线为目标虚拟设备的至少两个硬件设备中的目标硬件设备上的天线。

需要说明的是，目标硬件设备理论上为同一目标虚拟设备上的至少两个硬件设备中，距离待测对象距离最远的天线。

目标硬件设备上包括至少一根天线，在目标硬件设备上仅设置有一根天线的情况下，该天线即为目标天线；在目标硬件设备包括多根天线的情况下，目标天线目标理论上为多根天线中距离待测对象距离最远的天线。

但在实际执行过程中，同一目标虚拟设备中的各硬件设备之间的距离远小于硬件设备与待测对象的距离，同一硬件设备上的各天线之间的距离远小于天线与待测对象之间的距离，也即同一目标虚拟设备上的各天线之间的距离远小于目标虚拟设备与待测对象的距离。

则可近似认为同一目标虚拟设备上的各天线与待测对象之间的夹角相等，那么，任一目标虚拟设备中的目标硬件设备可以为目标虚拟设备中的任意一个硬件设备，也即，任一目标虚拟设备中的目标天线可以为至少两根天线中的任意一根天线。

在实际执行过程中，各硬件设备分别将其对应的定位信息发送至服务器，在服务器端将至少两个硬件设备构建为目标虚拟设备，并接收到由该目标虚拟设备上的至少两个硬件设备所发送的定位信息后，基于定位信息生成待测对象与目标虚拟设备中目标天线的夹角。

基于同样的方法，可以得到待测对象与另一个目标虚拟设备中的目标天线的夹角。在生成至少两个夹角后，开始执行步骤130。

步骤130、基于各夹角以及各硬件设备的位置坐标，确定待测对象的待测坐标。

可以理解的是，每个硬件设备上的天线均对应有一个位置坐标，该位置坐标可以预先存储于服务器中。

在该步骤中，基于至少两个目标虚拟设备上的目标天线的位置坐标，以及该目标天线对应的夹角，可以计算生成待测对象的位置信息，即待测坐标。

发明人在研发过程中发现，现有技术中，在采用到达角度测距(AOA)定位技术来对待测对象进行定位时，要求同一硬件设备上至少设有两个用于采集待测对象信号的天线，具有较大的局限性。

而在本发明中，通过在云端将至少两个硬件设备虚拟成同一个目标虚拟设备，并基于目标虚拟设备上的至少两根天线对应的定位信息，即可计算得到待测对象相对该目标虚拟设备的到达角，基于两个到达角，即可计算得到待测对象的距离，从而实现利用单天线设备对待测对象的定位。

例如，用户可以通过智能冰箱、智能微波炉和智能电磁炉，对钥匙进行定位。

在实际执行中，可分别在智能冰箱、智能微波炉、智能电磁炉以及钥匙串上设置蓝牙模块。通过将智能冰箱、智能微波炉、智能电磁炉以及用户的手机接入同一片局域网下，进而实现四者之间的通信。

通过与手机通信连接的云服务器将设置于智能冰箱、智能微波炉和智能电磁炉中的蓝牙模块虚拟成两个目标虚拟设备。例如，将设置于智能冰箱和智能微波炉中的两个蓝牙模块虚拟成第一个目标虚拟设备，将设置于智能冰箱和智能电磁炉中的两个蓝牙模块虚拟成第二个目标虚拟设备。

设置于钥匙串上的蓝牙模块向四周广播信号，该信号被分别设置于智能电磁炉、智能微波炉和智能冰箱上的蓝牙模块所接收，并基于该信号分别生成定位信息。

与手机通信连接的云服务器接收到分别由智能冰箱、智能微波炉和智能电磁炉所发送的定位信息，并确定各目标虚拟设备中的目标天线。

例如，将第一个目标虚拟设备中的目标天线确定为设置于智能微波炉中的蓝牙天线，将第二个目标虚拟设备中的目标天线确定为设置于智能电磁炉中的蓝牙天线。

之后，云服务器基于定位信息，分别生成钥匙串与设置于智能微波炉中的蓝牙天线之间的第一夹角，以及钥匙串与设置于智能电磁炉中的蓝牙天线之间的第二夹角；并基于设置于智能微波炉中的蓝牙天线的位置坐标、设置于智能电磁炉中的蓝牙天线的位置坐标以及第一夹角和第二夹角，确定钥匙串的待测坐标。

根据本实施例，通过将至少两个硬件设备构造成目标虚拟设备，基于至少两个硬件设备发送的定位信息，可以生成待测对象相对于该目标虚拟设备的到达角，基于两个目标虚拟设备的位置坐标以及到达角，即可确定待测对象的位置信息，从而实现利用单天线硬件设备，即可对待测对象进行高精度定位，适用范围广。

发明人在研发过程中还发现，还存在利用时间差进行定位的方法，如基于一个周期内的多个单天线蓝牙设备发送的信号以及到达时间，利用TDOA定位技术得到待测点的位置，该技术虽然依靠单天线即可实现定位，但定位精度较低，且具有较大的测量误差。

本申请中，通过将至少两个硬件设备虚拟抽象成一个目标虚拟设备，可以实现基于单天线的到达角的计算，在分别得到两个目标虚拟设备对应的到达角后，利用各目标虚拟设备上的目标天线的位置坐标，以及各目标虚拟设备中的各目标天线对与待测对象的夹角，即可对待测对象进行定位，具有更高的定位精度。

下面通过具体实施例，对待测对象与目标虚拟设备的夹角的计算方式进行说明。

在一些实施例中，步骤110还包括：将各硬件设备进行本地时间对齐；

步骤120包括：

基于至少两个硬件设备接收到的信号的相位，确定相位差；

基于相位差、信号波长和至少两个硬件设备之间的距离，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角。

在该实施例中，目标虚拟设备与待测对象的夹角为目标虚拟设备对应的目标天线与待测对象的夹角，近似等同于目标虚拟设备中的任一天线与待测对象的夹角。

在构造目标虚拟设备之前，应先将硬件设备进行本地时间对齐，以提高定位精度。

在实际执行过程中，如图2所示，构建目标虚拟设备后，第一个硬件设备和第二个硬件设备上的天线数量均为1个，分别为天线A和天线B，且第一个硬件设备与第二个硬件设备均与云服务器通信相连。

天线A与待测对象之间的夹角为α，天线B与待测对象之间的夹角为β，需要说明的是，α和β为未知量。

在实际执行过程中，云端服务器将第一个硬件设备和第二个硬件设备进行本地时间对齐，并接收由第一个硬件设备发送的天线A对应的定位信息，以及第二个硬件设备发送的天线B对应的定位信息。

其中，定位信息中包括天线A和天线B接收到同一信号的相位。

云端服务器通过读取相位差，应用公式：

θ＝arccos((λψ)/(2πd))

即可确定天线B与待测对象之间的夹角；

其中，θ为目标虚拟设备中目标天线与待测对象之间的夹角，λ为信号波长，ψ为天线A和天线B接收到同一信号的相位差，d为天线A和天线B之间的距离。

在该实施例中，天线B为目标天线，则θ即为天线B与待测对象之间的夹角。

下面继续以对钥匙进行定位为例，对该实施例进行说明。

与手机通信连接的云服务器将设置于智能冰箱和智能微波炉中的两个蓝牙模块进行本地时间对齐，将其虚拟成一个目标虚拟设备，并将该目标虚拟设备中的目标天线确定为设置于智能微波炉中的蓝牙天线。

通过读取两个蓝牙模块发送的相位角，确定相位差，并读取存储于数据库中的设置于智能冰箱和智能微波炉中的两个蓝牙模块上的天线之间的距离，通过上述公式，即可确定设置于智能微波炉中的蓝牙天线与钥匙串之间的第一夹角。

通过同样的方式，可以确定设置于智能电磁炉中的蓝牙天线与钥匙串之间的第二夹角，在此不做赘述。需要说明的是，在一些实施例中，天线A与天线B之间的距离D须小于目标阈值，以降低计算误差。

在一些实施例中，步骤110还包括：

确定任意两个硬件设备之间的距离；

将距离不超过目标阈值的至少两个硬件设备构建为目标虚拟设备。

其中，目标阈值可以为信号波长。

在实际执行中，在构造目标虚拟设备之前，须对任意两个硬件设备之间的距离进行计算，并选择将距离不超过信号波长的两个硬件设备构造为目标虚拟设备。

在一些实施例中，在距离不超过目标阈值的两个硬件设备有两组及以上的情况下，选择距离最近的一组硬件设备构造为目标虚拟设备。从而提高定位的精确度。

当然，在其他实施例中，硬件设备上的天线的数量还可以为其他任意数值，如为2个、4个或6个等。

根据本发明实施例提供的定位方法，通过将至少两个硬件设备构造为目标虚拟设备，接收目标虚拟设备上至少两个硬件设备所发送的定位信息，基于至少两根天线之间的距离以及定位信息，可以得到待测对象与目标天线之间的夹角，从而仅利用单天线硬件设备即可计算得到到达角，基于至少两个目标虚拟设备多第一个的到达角，即可确定待测对象的位置信息，适用范围广，精度高；同时还能够充分发挥周围硬件设备的能力，以实现能力共享。

需要说明的是，服务器在接收到由硬件设备发送的定位信息后，需要将该定位信息所对应的硬件设备与存储于数据库中的多个硬件设备的位置坐标进行匹配。

下面通过具体实施例，对硬件设备的位置坐标的确定方式进行说明。

在一些实施例中，定位信息还包括：硬件设备对应的硬件标识；

在步骤120之前，该定位方法还包括：基于硬件标识，确定硬件设备对应的天线的位置坐标。

其中，该硬件标识用于表征硬件设备的特征，基于硬件标识，可以从多个硬件设备中确定与该硬件标识对应的硬件设备。

硬件标识与硬件设备之间具有唯一对应的关系。

可以理解的是，不同的硬件设备对应有不同的硬件标识。

服务器在接收到由硬件设备发送的定位信息后，基于该定位信息中的硬件标识，匹配数据库中的与该硬件标识所对应的硬件设备的位置坐标。

然后基于定位信息中硬件标识对应的位置坐标，即可得到距离信息。

例如，如图2所示的两个硬件设备，基于这两个硬件设备上的天线A与天线B的位置坐标，即可得到天线A与天线B之间的距离d，也即由这两个硬件设备所构建的目标虚拟设备所对应的天线A与天线B之间的距离d，基于该距离d，即可以确定天线B与待测对象之间的夹角。

在智能家居环境下，可以将设置于该环境下的智能电器的位置坐标进行存储，并对应存储各位置坐标所对应的硬件标识，如在数据库中存储智能冰箱的位置坐标、智能电磁炉的位置坐标以及智能微波炉的位置坐标。

智能冰箱、智能微波炉和智能电磁炉在接收到待测对象所广播的信号，基于该信号生成相位角以及该相位角所对应的硬件标识，并将相位角和该相位角所对应的硬件标识发送至云端。

云端基于硬件标识，将相位角与存储于数据库中的硬件设备的位置坐标进行匹配，以确定各相位角所对应的硬件设备的位置坐标。

根据本发明实施例提供的定位方法，通过设置硬件标识以准确识别对应的硬件设备，并根据硬件标识匹配硬件设备的位置坐标，进一步提高了定位结果的准确性。

在一些实施例中，步骤120，还可以包括：

基于位置坐标以及夹角，应用到达角度测距的定位算法，得到待测对象的待测坐标。

其中，到达角度测距的定位算法即为AOA定位算法，它是一种使用两个以上接收天线的定位方法，通过某些硬件设备如天线阵列感知发射节点信号的到达方向，计算待测对象与接收天线之间的相对方位或角度，然后再利用三角测量法计算出节点的位置。

其定位原理如下所述：

如图3所示，目标虚拟设备为两个，其中第一个目标虚拟设备中包括天线A和天线B，第二个目标虚拟设备中包括天线C和天线D，天线A、B、C和D分别属于不同的硬件设备。

分别通过第一个目标虚拟设备上的目标天线B和第二个目标虚拟设备上的目标天线C对待测对象进行定位，在天线B和C的位置已知，分别为B(x₁，y₁₎、C(x₂，y₂)的情况下，

服务器基于天线A、B、C和D发送的测试信号，应用上述公式，分别计算得到第一个目标虚拟设备中目标天线B与待测对象之间的夹角θ1以及第二个目标虚拟设备中目标天线C与待测对象之间的夹角θ2；

服务器基于B(x1,y1)、C(x2,y2)以及θ1和θ2的值，即可计算得到待测对象的位置信息。

下面以三角测量法为例，对上述定位原理做具体说明。

在一些实施例中，在采用AOA定位算法进行定位的情况下，可以基于位置坐标以及夹角，采用三角测量法，计算生成待测坐标以确定待测对象的位置信息。

其中，该三角测量法的公式为：

其中，x为待测对象的横坐标，y为待测对象的纵坐标，x₁为第一根目标天线的横坐标，y₁为第一根目标天线的纵坐标，x₂为第二根目标天线的横坐标，y₂为第二根目标天线的纵坐标，θ1为第一根目标天线对应的夹角，θ2为第二根目标天线对应的夹角。

继续以对钥匙进行定位为例，对以上实施例进行说明。

在与手机通信连接的云服务器基于定位信息，分别生成钥匙串与设置于智能微波炉中的蓝牙天线之间的第一夹角θ1，以及钥匙串与设置于智能电磁炉中的蓝牙天线之间的第二夹角θ2之后，基于存储于数据库中的设置于智能微波炉中的蓝牙天线的位置坐标(x₁，y₁)，以及设置于智能电磁炉中的蓝牙天线的位置坐标(x₂，y₂)，通过上述公式，即可得到钥匙串的位置坐标(x，y)。

需要说明的是，在硬件设备为单天线设备的情况下，(x₁，y₁)或(x₂，y₂)为该硬件设备上的单天线的位置坐标。

根据本发明实施例提供的定位方法，通过采用AOA定位技术对待测对象进行定位，定位精确度高且误差小。

下面分别从两个实现角度，对本发明的定位方法进行说明。

一、待测对象为多个。

以下实施例适用于资产管理等应用情景。如对仓库中的物料或图书馆中的书籍等进行位置管理。

在一些实施例中，待测对象为至少两个，定位信息还包括：待测对象对应的对象标识；

步骤120还包括：

基于定位信息中的对象标识，得到目标定位信息；

基于目标定位信息，生成对象标识对应的待测对象与各目标虚拟设备中目标天线的夹角。

其中，对象标识用于表征待测对象的特征；

待测对象与对象标识具有唯一对应的关系。

可以理解的是，不同待测对象具有不同的特征，则不同的待测对象所对应的对象标识也不同。

在该实施例中，基于对象标识，可以从多个定位信息中确定与该对象标识所对应的目标定位信息。

例如，在对目标空间内的多个对象进行管理，且需要查找其中一个目标待测对象当前所在的位置的情况下，

服务器基于目标待测对象的对象标识，从获取的多个定位信息中匹配得到与目标待测对象的对象标识所对应的定位信息，即目标定位信息。

其中，该目标定位信息中包括目标待测对象的对象标识。

然后，服务器对预先存储的各硬件设备的位置坐标生成目标待测对象的到达角，并基于到达角进行AOA定位计算，从而得到目标待测对象当前的待测坐标。

根据本发明所提供的实施例，基于对象标识从多个待测对象中确定与目标待测对象的对象标识所对应的目标定位信息，并基于各目标天线的位置坐标以及目标定位信息中的目标待测对象与各目标天线之间的夹角，从而实现对目标待测对象进行定位，定位精度高，且定位成本低。

二、目标虚拟设备为至少三个。

以下实施例适用于对定位精度要求高的应用情景。

在一些实施例中，步骤120，还可以包括：

基于任意两个目标虚拟设备对应的目标天线的位置坐标，以及目标虚拟设备对应的夹角，确定待测对象的多个备选坐标；

基于多个备选坐标，确定待测对象的待测坐标。

其中，备选坐标为对基于任意两个目标虚拟设备所确定的待测对象的坐标。

可以理解的是，目标虚拟设备的数量为两个以上时，则可以任意两两组合，通过AOA计算得到多个备选坐标。

在该实施例中，基于任意两个目标虚拟设备进行到达角计算，可以得到多个不同的待测对象对应的备选坐标。

服务器分别对多个备选坐标进行基于算法的计算，比如采用对多个备选坐标进行平均值计算，或者采用通过算法拟合得到多个备选坐标的核心区域等算法，对多个备选坐标进行进一步处理，从而计算得到待测坐标。

根据本发明所提供的实施例，通过基于至少三个目标虚拟设备对待测对象进行定位，随着硬件设备数量的增多，其定位精度也会随之升高；同时，还可以充分发挥周围硬件设备的能力，实现能力共享。

下面对本发明实施例提供的定位装置进行描述，下文描述的定位装置与上文描述的定位方法可相互对应参照。

可以理解的是，该定位装置应用于服务器端。

如图4所示，在一些实施例中，该定位装置包括：第一处理模块410、第二处理模块410和第三处理模块430。

第一处理模块410、用于构建目标虚拟设备，目标虚拟设备为至少两个，每个目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；

第二处理模块420、用于基于各目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角；

第三处理模块430、用于基于各夹角以及各硬件设备的位置坐标，确定待测对象的待测坐标。

根据本发明实施例提供的定位装置，通过将至少两个硬件设备构造为目标虚拟设备，接收目标虚拟设备上至少两个硬件设备所发送的定位信息，基于至少两根天线之间的距离以及定位信息，可以得到待测对象与目标天线之间的夹角，从而仅利用单天线硬件设备即可计算得到到达角，基于至少两个目标虚拟设备多第一个的到达角，即可确定待测对象的位置信息，适用范围广，精度高；同时还能够充分发挥周围硬件设备的能力，以实现能力共享。

在一些实施例中，第一处理模块410、还用于将各硬件设备进行本地时间对齐；

第二处理模块420、还用于：

基于至少两个硬件设备接收到的信号的相位，确定相位差；

基于相位差、信号波长和至少两个硬件设备之间的距离，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角。

在一些实施例中，第一处理模块410、还用于：

确定任意两个硬件设备之间的距离；

将距离不超过目标阈值的至少两个硬件设备构建为目标虚拟设备。

在一些实施例中，第一处理模块410、还用于：在距离不超过目标阈值的至少两个硬件设备的组数不少于2组的情况下，将距离最短的一组构建为目标虚拟设备。

在一些实施例中，任两个目标虚拟设备的硬件设备部分重合。

在一些实施例中，第三处理模块430，还用于：

基于位置坐标以及夹角，应用到达角度测距的定位算法，得到待测对象的待测坐标。

在一些实施例中，第三处理模块430，还用于：

应用公式：

得到待测对象的待测坐标；

其中，x为待测对象的横坐标，y为待测对象的纵坐标，x₁为第一个目标虚拟设备的横坐标，y₁为第一个目标虚拟设备的纵坐标，x₂为第二个目标虚拟设备的横坐标，y₂为第二个目标虚拟设备的纵坐标，θ1为第一个目标虚拟设备对应的夹角，θ2为第二个目标虚拟设备对应的夹角。

根据本实施例，通过采用AOA定位算法对待测对象进行定位，能够实现高精度定位。

在一些实施例中，待测对象为至少两个，定位信息还包括：待测对象对应的对象标识；

第二处理模块420，还用于：

基于定位信息中的对象标识，确定目标定位信息；

基于目标定位信息，生成各目标虚拟设备与对象标识对应的待测对象的夹角。

根据该实施例，通过设置对象标识，可以准确从多个待测对象所对应的定位信息中匹配得到与对象标识对应的目标定位信息，从而从多个待测对象中准确定位与目标定位信息所对应的待测对象，适用范围广。

在一些实施例中，目标虚拟设备的数量为两个以上，第三处理模块430，还用于：

基于任意两个目标虚拟设备对应的夹角，以及两个目标虚拟设备的位置坐标，确定待测对象的多个备选坐标；

基于多个备选坐标，确定待测对象的待测坐标。

根据本发明实施例提供的定位装置，通过基于至少三个目标虚拟设备对待测对象进行定位，随着硬件设备数量的增多，其定位精度也会随之升高；同时，还可以充分发挥周围硬件设备的能力，实现能力共享。

下面对本发明实施例提供的电子终端进行描述，下文描述的电子终端与上文描述的定位方法可相互对应参照。

根据本发明的一些实施例，该电子终端包括：

如上所述的定位装置。

该定位装置用于执行如上所示的任意一种定位方法。

在实际执行过程中，可以将定位装置设置于用户的终端上，如用户的手机或电脑等。

如，在进行位置追踪的情况下，如对车辆进行实时位置追踪时，用户通过设置于手机内的定位装置，即可实时追踪车辆的位置信息。

又如，在进行资产管理的情况下，如对仓库内的物料信息进行管理时，管理人员通过设置于电脑内的定位装置，即可实现对多个物料的实时位置管理。

根据本实施例的电子终端，通过虚拟抽象的方式将两个在物理空间上分属两个硬件设备的天线虚拟成同一个虚拟设备上的天线，从而仅利用单天线硬件设备即可计算到达角，从而对待测对象进行高精度定位，普适性高。

图5示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图5所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540，其中，处理器510，通信接口520，存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令，以执行定位方法，该方法包括：构建目标虚拟设备，目标虚拟设备为至少两个，每个目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；基于各目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角；基于各夹角以及各硬件设备的位置坐标，确定待测对象的待测坐标。

此外，上述的存储器530中的逻辑指令可以通过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，本发明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)执行本发明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：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

进一步地，本发明实施例公开一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法实施例所提供的定位方法，该方法包括：构建目标虚拟设备，目标虚拟设备为至少两个，每个目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；基于各目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角；基于各夹角以及各硬件设备的位置坐标，确定待测对象的待测坐标。

另一方面，本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的定位方法，该方法包括：构建目标虚拟设备，目标虚拟设备为至少两个，每个目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；基于各目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各目标虚拟设备与待测对象的夹角；基于各夹角以及各硬件设备的位置坐标，确定待测对象的待测坐标。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是：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。

以上实施方式仅用于说明本发明，而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围中。

Claims (14)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：

构建目标虚拟设备，所述目标虚拟设备为至少两个，每个所述目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；

基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角；

基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标。

2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，

所述构建目标虚拟设备，包括：将各所述硬件设备进行本地时间对齐；

所述基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角，包括：

基于所述至少两个硬件设备接收到的信号的相位，确定相位差；

基于所述相位差、信号波长和所述至少两个硬件设备之间的距离，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角。

3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述构建目标虚拟设备，包括：

确定任意两个所述硬件设备之间的距离；

将所述距离不超过目标阈值的所述至少两个硬件设备构建为所述目标虚拟设备。

4.根据权利要求3所述的定位方法，其特征在于，所述将所述距离不超过目标阈值的所述至少两个硬件设备构建为所述目标虚拟设备，包括：

在所述距离不超过目标阈值的所述至少两个硬件设备的组数不少于2组的情况下，将所述距离最短的一组构建为所述目标虚拟设备。

5.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，任两个所述目标虚拟设备的所述硬件设备部分重合。

6.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标，包括：

基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，应用下列公式，得到所述待测对象的所述待测坐标：

其中，x为所述待测对象的横坐标，y为所述待测对象的纵坐标，x₁为第一个所述目标虚拟设备的横坐标，y₁为第一个所述目标虚拟设备的纵坐标，x₂为第二个所述目标虚拟设备的横坐标，y₂为第二个所述目标虚拟设备的纵坐标，θ1为第一个所述目标虚拟设备对应的夹角，θ2为第二个所述目标虚拟设备对应的夹角。

7.根据权利要求1-6任一项所述的定位方法，其特征在于，所述待测对象为多个，所述定位信息还包括：所述待测对象对应的对象标识；

所述基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角，还包括：

基于所述定位信息中的所述对象标识，确定目标定位信息；

基于所述目标定位信息，生成各所述目标虚拟设备与所述对象标识对应的待测对象的夹角。

8.根据权利要求1-6任一项所述的定位方法，其特征在于，所述目标虚拟设备为至少三个，所述基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标，还包括：

基于任意两个所述目标虚拟设备对应的夹角，以及所述两个目标虚拟设备的位置坐标，确定所述待测对象的多个备选坐标；

基于所述多个备选坐标，确定所述待测对象的待测坐标。

9.根据权利要求1-6任一项所述的定位方法，其特征在于，所述硬件设备为单天线设备。

10.一种定位装置，其特征在于，包括：

第一处理模块，用于构建目标虚拟设备，所述目标虚拟设备为至少两个，每个所述目标虚拟设备包括至少两个硬件设备；

第二处理模块，用于基于各所述目标虚拟设备的至少两个硬件设备发送的定位信息，生成各所述目标虚拟设备与待测对象的夹角；

第三处理模块，用于基于各所述夹角以及各所述硬件设备的位置坐标，确定所述待测对象的待测坐标。

11.一种电子终端，其特征在于，包括：

如权利要求10所述的定位装置。

12.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至9任一项所述定位方法的步骤。

13.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述定位方法的步骤。

14.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至9任一项所述定位方法的步骤。

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