CN116528359B - 一种室内定位方法及系统、装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种室内定位方法及系统、装置，本方法应用于定位终端，包括以下步骤：接收第一终端发出的第一WiFi信号，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标；所述第一类WiFi信标用于识别室内场景区域的位置信息；接收该室内场景区域内的所有第二终端的第二WiFi信号，识别所述第二WiFi信号，以获得第二类WiFi信标以及测量报告；根据所述第二类WiFi信标、所述测量报告计算定位终端的位置信息。本方法解决现有室内定位精度低、难以独立应用的问题。

Description

一种室内定位方法及系统、装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种室内定位方法及系统、装置。

背景技术

随着数据业务和多媒体业务的快速增加，人们对定位与导航的需求日益增大，在室外环境下，基于全球卫星导航系统(GNSS)的全球定位系统(GPS)或北斗星定位系统已经满足一般的室外定位需求。

然而在室内，尤其在复杂的室内环境，如地下停车场、隧道等环境中，常常需要确定移动终端或者设备、物品在室内的位置信息。但是由于存在受定位时间、定位精度以及复杂室内环境等条件等限制的问题，现有的定位方式还不够完善。

对于已建/新建通信网络要达成定位功能需要对相关设备进行软硬件升级来支持，成本及工程相对较大，且定位功能系统通常由通信网络部署运营方持有，定位功能需求方需要获得开放授权等，不利于独立推广应用。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种室内定位方法及系统、装置，解决现有室内定位精度低、难以独立应用的问题。

为解决上述技术问题，本发明第一方面公开了一种室内定位方法，本方法应用于定位终端，包括以下步骤：

接收第一终端发出的第一WiFi信号，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标；所述第一类WiFi信标用于识别室内场景区域的位置信息；

接收该室内场景区域内的所有第二终端的第二WiFi信号，识别所述第二WiFi信号，以获得第二类WiFi信标以及测量报告；

根据所述第二类WiFi信标、所述测量报告计算定位终端的位置信息。

在一些实施方式中，还可以包括：识别所述第二WiFi信号，以获得第二类WiFi信标以及测量报告，具体为，

识别所述第二WiFi信号，得到第二类WiFi信标及对应的SSID信息；测量所述第二WiFi信号，得到所述测量报告，所述测量报告包括RSSI值。

在一些实施方式中，还可以包括：根据所述第二类WiFi信标、对应的SSID信息、RSSI值计算定位终端的位置信息，具体为，

检测所述第二类WiFi信标的信号强度，选择所述信号强度与RSSI值满足预设要求的第二类WiFi信标；

根据所述第二类WiFi信标及对应的SSID信息发出定位位置信息申请至定位服务器，以获取所述第二类WiFi信标的位置信息；

根据所述第二类WiFi信标的位置信息计算定位终端的位置信息。

在一些实施方式中，还可以包括：根据所述第二类WiFi信标的位置信息计算定位终端的位置信息，具体为，

根据所述第二类WiFi信标的位置信息通过三边定位算法或者指纹定位算法计算定位终端的位置信息。

在一些实施方式中，还可以包括：识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标，具体为，

识别所述第一WiFi信号，得到第一类WiFi信标及SSID信息；

通过所述第一类WiFi信标及SSID信息识别对应的室内场景区域位置；

根据所述室内场景区域的位置获取室内场景区域的地图及第一类WiFi信标信息。

在一些实施方式中，还可以包括：所述第一终端设置于室内场景区域的预设位置，所述预设位置包括室内区域的出口、入口、指定位置。

在一些实施方式中，还可以包括：定位终端通过通信网络管道传输定位信息至定位服务器，所述通信网络管道包括LTE或者5G网络。

在一些实施方式中，还可以包括：所述定位终端的位置信息以可视化方式显示于定位终端；所述可视化方式包括在室内场景区域的地图中显示所述定位终端的位置信息，或者以文字形式显示于定位终端。

根据本发明的第二方面，公开了一种室内定位系统，包括：

第一WiFi信号接收识别模块，接收第一终端发出的第一WiFi信号，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标；所述第一类WiFi信标用于识别室内场景区域的位置信息；

第二WiFi信号接收识别模块，接收该室内场景区域内的所有第二终端的第二WiFi信号，识别所述第二WiFi信号，以获得第二类WiFi信标以及测量报告；

位置计算模块，根据所述第二类WiFi信标、所述测量报告计算定位终端的位置信息。

根据本发明的第三方面，公开了一种室内定位装置，所述装置包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如上任一项所述的一种室内定位方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供了一种室内定位方法、系统、装置，通过在室内通信网络系统中加入多种WiFi信标，可有效区分识别室内场景区域位置及定位计算终端设备的位置，无需要通信设备商对在线通信网络进行任何改动，减少了对运营商的依赖，可以独立自主的运营定位系统达成相关的定位应用需求。

附图说明

图1为本发明所提供的一种室内定位方法的流程示意图；

图2为本发明所提供的一种室内定位方法的WiFi信标部署示意图；

图3为本发明所提供的一种室内定位方法的步骤S1的流程示意图；

图4为本发明所提供的一种室内定位方法的步骤S3的流程示意图；

图5为本发明所提供的一种室内定位方法中三边定位算法的示意图；

图6为本发明所提供的一种室内定位方法的结构示意图；

图7为本发明所提供的一种室内定位装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好地理解和实施，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，所描述的实施例仅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做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。

本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

如图1~6所示，本发明的实施例公开了一种室内定位方法，应用于定位终端，解决现有室内定位精度低、难以独立应用的问题。

定位终端一般为用户随身携带具有WiFi接收功能的移动终端，包括但不限于：智能手机、平板、可佩戴式的智能手表或手环等设备。在定位终端与定位服务器连接，且定位终端安装有定位APP，定位APP为用于定位计算和定位导航的应用，下载安装在定位终端中，该应用具备获取来自定位服务器存储的室内定位场景区域地图及其所有部署的WiFi信标定位辅助信息，该定位APP通过通信网络管道与定位服务交互，定位APP通过通信网络管道与定位服务器交互，通信网络管道可以是目前在线/新建存在的LTE或者5G网络。

具体的，本方法包括以下步骤：

步骤S1、接收第一终端发出的第一WiFi信号，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标；所述第一类WiFi信标用于识别室内场景区域的位置信息。

如图2所示，第一终端设置在室内场景区域的预设位置，室内场景区域包括楼栋、室内停车场、隧道、商场等，而所述预设位置包括室内场景区域的出口、入口或者其他具有标示性的指定位置，如停车场中各个楼栋的出入口或者商场的知名商店等。每个室内场景区域至少设置一台第一终端，具体数量可以根据室内场景区域的大小、WiFi信号强度调整第一终端的数量或者位置，以适应定位的精度需求，在此不做限制。第一终端为预先上设置的可发出第一WiFi信号的智能终端。定位终端开启WiFi功能后，接收所述第一WiFi信号后，识别所述第一WiFi信号。

如图3所示，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标，具体为，

步骤S101、识别所述第一WiFi信号，得到第一类WiFi信标及SSID信息。

步骤S102、通过所述第一类WiFi信标及SSID信息识别对应的室内场景区域位置。

步骤S103、根据所述室内场景区域的位置获取室内场景区域的地图及第一类WiFi信标信息。

定位终端识别第一WiFi信号，从而得到第一类WiFi信标及SSID信息。其中第一类WiFi信标为区域识别WiFi信标，一般的，每个室内场景区域的区域识别WiFi信标设置有相同的SSID信息。定位终端在获取到该SSID信息后，通过定位APP 即可智能识别到该室内场景区域。

定位APP首先根据所述区域识别WiFi信标查询定位终端的历史记录内部是否存储有该区域识别WiFi信标对应的室内地图及部署的WiFi信标信息，当定位终端存在对应的室内地图及WiFi信标信息时，则可直接执行下一步；反之，则上报至定位服务器，通过定位APP从定位服务器中获取到室内场景区域的地图。定位APP通过通信网络管道与定位服务器交互，通信网络管道可以是目前在线/新建存在的LTE或者5G网络。

步骤S2、接收该室内场景区域内的所有第二终端的第二WiFi信号，识别所述第二WiFi信号，以获得第二类WiFi信标以及测量报告。

第二终端是用于发出第二WiFi信号的智能终端，较为密集的部署在室内场景区域中，第二WiFi信号可用于终端进行搜索定位测量使用，且第二WiFi信号的SSID信息与第一WiFi信号的SSID信息不同。定位终端在接收到区域识别WiFi信标，确定所在室内场景区域后，接收覆盖的所有第二WiFi信号。

具体的，步骤S2包括：

识别所述第二WiFi信号，得到第二类WiFi信标及对应的SSID信息；测量所述第二WiFi信号，得到所述测量报告，所述测量报告包括RSSI值。

在室内场景区域中，定位终端会接收到多个第二WiFi信号，对每一个第二WiFi信号均会进行测量。定位终端通过识别所述第二WiFi信号，可获得第二类WiFi信标及对应的SSID信息。其中第二WIF信标为WiFi定位信标，用于定位终端的的搜索定位测量，第二类WiFi信标的SSID信息与区域定位WiFi信标的SSID信息不同。同时，记录所有WiFi信号对应的RSSI，得到测量报告。

步骤S3、根据所述第二类WiFi信标、所述测量报告计算定位终端的位置信息。定位终端在获取到第二类WiFi信标后，根据测量报告及第二类WiFi信标进行定位推算，以确定自身位置。这个步骤可由定位APP完成。

如图4所示，根据所述第二类WiFi信标、对应的SSID信息、RSSI值计算定位终端的位置信息，具体为，

步骤S301、检测所述第二类WiFi信标的信号强度，选择所述信号强度、RSSI值满足预设要求的第二类WiFi信标；

步骤S302、根据所述第二类WiFi信标及对应的SSID信息发出定位位置信息申请至定位服务器，以获取所述第二类WiFi信标的位置信息；

步骤S303、根据所述第二类WiFi信标的位置信息计算定位终端的位置信息。

信号强度、RSSI值满足预设要求，可以是信号强度大于第一阈值、RSSI值大于第二阈值，或者是，按照信号强度及RSSI值从大到小排列，选择位于前三的第二类WiFi信标。其中，所述第一阈值、第二阈值或者第二类WiFi信标的个数可以根据实际情况进行设置，以满足不同的定位精度要求。

更多的，也可以通过结合第一类WiFi信标与第二类WiFi信标的位置信息计算定位终端的位置信息。当第一类WiFi信标的功率较大时，可减少布置数量，扩大每个该类信标的信号覆盖范围。区域识别WiFi信标本质上也是WiFi信标，则可以在定位计算中作为WiFi定位信标用参与定位推算。

具体的，根据所述第二类WiFi信标的位置信息通过三边定位算法或者指纹定位算法计算定位终端的位置信息。所述指纹定位算法是指通过离线的各指纹点的RSSI测量值与现场测试的RSSI值进行匹配推算定位终端计算位置。而三边定位算法如图5所示，利用待测点与已知点进行定位解算。图中，分别为三个位置已知的点，也就是第二类WiFi信标的位置，而待测点P，就是定位终端的位置。测得P点到三个已知点的距离分别是d1、d2、d3。以O1、O2、O3为圆心，待测点P，测得P点到已知三个点的距离分别是d1、d2、d3。以P点为圆心，分别为半径做辅助圆，理想情况下，三个辅助圆会交于一点，而交点正是待测点P，从而得到本申请中定位终端的位置信息。更多的，可以将三边定位算法与指纹定位算法结合，以提高定位终端的定位精度。

所述定位终端的位置信息以可视化方式显示于定位终端。所述可视化方式包括在室内场景区域的地图中显示所述定位终端的位置信息，或者以文字形式显示于定位终端，以满足不同定位场景的使用需求。

本发明提供了一种室内定位方法，通过在室内通信网络系统中加入多种WiFi信标，可有效区分识别室内场景区域位置及定位计算终端设备的位置，无需要通信设备商对在线通信网络进行任何改动，减少了对运营商的依赖，可以独立自主的运营定位系统达成相关的定位应用需求。

基于相同的发明思想，本申请还提供一种室内定位系统，包括：

第一WiFi信号接收识别模块，接收第一终端发出的第一WiFi信号，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标；所述第一类WiFi信标用于识别室内场景区域的位置信息；

第二WiFi信号接收识别模块，接收该室内场景区域内的所有第二终端的第二WiFi信号，识别所述第二WiFi信号，以获得第二类WiFi信标以及测量报告；

位置计算模块，根据所述第二类WiFi信标、所述测量报告计算定位终端的位置信息。

系统的处理方法可参照上述方法的描述，在此不进行赘述。

如图7所示，该装置可以包括：存储有可执行程序代码的存储器71；

与存储器71耦合的处理器72；

用于与其他设备或通信网络通信，接收或者发送网络消息的收发器73；

用于连接存储器71、处理器72、收发器73进行内部通信的总线74。

收发器73接收网络上传输过来的消息，通过总线74传递给处理器72，处理器72通过总线74调用存储器71中存储的可执行程序代码进行处理，并将处理结果通过总线74传递给收发器73发送，从而实现本申请实施例提供的方法。

本申请实施例还提供一种非暂时性机器可读存储介质，所述非暂时性机器可读存储介质上存储有可执行程序，当所述可执行程序被处理器运行时，使所述处理器执行如上述实施例提供的处理方法。存储有可执行程序代码的存储器71；

与存储器71耦合的处理器72；

处理器2调用存储器71中存储的可执行程序代码，用于执行所描述的虚拟化核心网的时间敏感实现方法。本发明实施例公开了一种计算机可读存储介质，其存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行所描述的一种室内定位方法。

本发明实施例公开了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储了计算机程序的非瞬时性计算机可读存储介质，且该计算机程序可操作来使计算机执行所描述的一种室内定位方法。

以上所描述的实施例仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。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。

通过以上的实施例的具体描述，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,存储介质包括只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存储器（Random Access Memory，RAM）、可编程只读存储器（Programmable Read-only Memory，PROM）、可擦除可编程只读存储器（ErasableProgrammable Read Only Memory，EPROM）、一次可编程只读存储器（One-timeProgrammable Read-Only Memory，OTPROM）、电子抹除式可复写只读存储器（Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、只读光盘（CompactDisc Read-Only Memory，CD-ROM）或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

最后应说明的是：本发明实施例公开的一种室内定位方法、系统、装置所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，仅用于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项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；而这些修改或替换，并不使相应的技术方案的本质脱离本发明各项实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种室内定位方法，其特征在于，本方法应用于定位终端，包括以下步骤：

接收第一终端发出的第一WiFi信号，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标；所述第一类WiFi信标用于识别室内场景区域的位置信息；所述第一类WiFi信标为区域识别WiFi信标；

根据所述区域识别WiFi信标查询定位终端的历史记录内部是否存储有该区域识别WiFi信标对应的室内地图及部署的WiFi信标信息，当存在对应的室内地图及WiFi信标信息时，则执行下一步；反之，则上报至定位服务器，通过定位APP从定位服务器中获取到室内场景区域的地图；

接收该室内场景区域内的所有第二终端的第二WiFi信号，识别所述第二WiFi信号，得到第二类WiFi信标及对应的SSID信息；第二WiFi信号的SSID信息与第一WiFi信号的SSID信息不同；

测量所述第二WiFi信号，得到测量报告，所述测量报告包括RSSI值；第二类WIF信标为WiFi定位信标，用于定位终端的搜索定位测量；

根据所述第二类WiFi信标、所述测量报告计算定位终端的位置信息，包括：

检测所述第二类WiFi信标的信号强度，选择所述信号强度与RSSI值满足预设要求的第二类WiFi信标；

根据所述第二类WiFi信标及对应的SSID信息发出定位位置信息申请至定位服务器，以获取所述第二类WiFi信标的位置信息；

根据所述第二类WiFi信标的位置信息计算定位终端的位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种室内定位方法，其特征在于，根据所述第二类WiFi信标的位置信息计算定位终端的位置信息，具体为，

根据所述第二类WiFi信标的位置信息通过三边定位算法或者指纹定位算法计算定位终端的位置信息。

3.根据权利要求1或2所述的一种室内定位方法，其特征在于，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标，具体为，

识别所述第一WiFi信号，得到第一类WiFi信标及SSID信息；

通过所述第一类WiFi信标及SSID信息识别对应的室内场景区域位置；

根据所述室内场景区域的位置获取室内场景区域的地图及第一类WiFi信标信息。

4.根据权利要求1所述的一种室内定位方法，其特征在于，所述第一终端设置于室内场景区域的预设位置，所述预设位置包括室内区域的出口、入口、指定位置。

5.根据权利要求1所述的一种室内定位方法，其特征在于，定位终端通过通信网络管道传输定位信息至定位服务器，所述通信网络管道包括LTE或者5G网络。

6.根据权利要求1所述的一种室内定位方法，其特征在于，所述定位终端的位置信息以可视化方式显示于定位终端；所述可视化方式包括在室内场景区域的地图中显示所述定位终端的位置信息，或者以文字形式显示于定位终端。

7.一种室内定位系统，其特征在于，包括：

第一WiFi信号接收识别模块，接收第一终端发出的第一WiFi信号，识别第一WiFi信号以获得第一类WiFi信标；所述第一类WiFi信标用于识别室内场景区域的位置信息；所述第一类WiFi信标为区域识别WiFi信标；

根据所述区域识别WiFi信标查询定位终端的历史记录内部是否存储有该区域识别WiFi信标对应的室内地图及部署的WiFi信标信息，当存在对应的室内地图及WiFi信标信息时，则执行下一步；反之，则上报至定位服务器，通过定位APP从定位服务器中获取到室内场景区域的地图；

第二WiFi信号接收识别模块，接收该室内场景区域内的所有第二终端的第二WiFi信号，识别所述第二WiFi信号，以获得第二类WiFi信标以及测量报告；第二WiFi信号的SSID信息与第一WiFi信号的SSID信息不同；

测量所述第二WiFi信号，得到测量报告，所述测量报告包括RSSI值；第二类WIF信标为WiFi定位信标，用于定位终端的搜索定位测量；

位置计算模块，根据所述第二类WiFi信标、所述测量报告计算定位终端的位置信息；包括：

检测所述第二类WiFi信标的信号强度，选择所述信号强度与RSSI值满足预设要求的第二类WiFi信标；

根据所述第二类WiFi信标及对应的SSID信息发出定位位置信息申请至定位服务器，以获取所述第二类WiFi信标的位置信息；

根据所述第二类WiFi信标的位置信息计算定位终端的位置信息。

8.一种室内定位装置，其特征在于，所述装置包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行如权利要求1-6任一项所述的一种室内定位方法。