CN117146812A - 一种问路引导式室内导航方法、设备及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种问路引导式室内导航方法、设备及系统。一种由终端设备执行的室内导航方法包括：根据用户设置的目的地信息生成导航请求；经由第一信号接入点将导航请求发送至服务器；检测与终端设备当前位置相对应的信标点，获取信标点的编码信息并发送至服务器；经由第一信号接入点接收服务器下发的路径信息，所述路径信息包括从当前位置信标点到目的地对应信标点的各个信标点的编码顺序信息；基于路径信息，从当前位置信标点开始依次寻找下一位置信标点，并指示前进方向，一路引导至目的地信标点。本发明在导航过程中不需要解算终端设备自身的位置信息，仅需通过带有编码的信标点指示前进方向，减少了采用定位式导航所必须的定位解算流程。

Description

一种问路引导式室内导航方法、设备及系统

技术领域

本发明涉及室内导航技术领域，具体涉及一种问路引导式室内导航方法、设备及系统。

背景技术

目前室外导航技术主要依赖于全球卫星导航系统(GNSS)，通过接收卫星信号，以卫星为参考点解算接收器的位置，根据当前接收器位置确定到目的地的路线，实现导航指引。然而，由于卫星信号无法穿透建筑物，GNSS在室内导航场景下失去用武之地。现有室内导航技术有基于传感器和基于无线信号两大类定位技术，其中传感器类包括LED定位、视觉定位、惯性定位等具体方法，无线信号类包括WiFi定位、UWB定位、RFID定位、蓝牙定位等方法，其中基于蓝牙的定位技术由于蓝牙模块普遍应用、蓝牙信标部署也相对容易而被目前主流的室内导航技术采用。这种技术通常的实现方式是，直接在室内部署蓝牙定位节点，即可在诸如智能手机、平板计算机、个人数字助手(PDA)等终端设备上实现用户自主定位导航与更多通知信息推送等。然而即便如此，包括蓝牙定位的现有室内导航技术仍然存在以下问题：这些技术开发思路本质上仍然是沿用室外导航的定位加匹配地图引导的模式，即，需要先构建出基于室内的特定技术环境，在该环境内实时定位终端设备的精确位置，才能提供下一步的路线导航服务。用这些方法实时定位服务对象，首先算法复杂，每一次终端设备位置发生变化都需要进行定位解算更新，对处理器形成负担；其次定位服务容易受信号强弱等干扰因素影响，精度难以符合要求；第三，由于室内楼层分布原因，导航时需开展空间定位服务，平面及立面须预先埋设大量定位用信标发射点位，对点位的技术要求多且复杂，施工难度高，后期维护成本高。尤其第三点，为工程推广(因布点要求高)及使用中的维护管理(例如电源提供、故障排查和检修等)带来了极大不便。

发明内容

发明目的：本发明提供一种问路式室内导航方法、设备及系统，至少部分地解决现有技术中的问题。

技术方案：本发明的第一方面提供一种由终端设备执行的室内导航方法，包括以下步骤：

根据用户设置的目的地信息生成导航请求；

经由第一信号接入点将导航请求发送至服务器，所述第一信号接入点为终端设备在当前位置处相联系的信号接入点，所述信号接入点用于将终端设备与服务器连接；

检测与终端设备当前位置相对应的信标点，获取信标点的编码信息并发送至服务器；

经由第一信号接入点接收服务器下发的路径信息，所述路径信息由所述服务器基于室内环境地图和室内信标点分布情况，根据导航请求中包含的目的地位置所对应的信标点编码和终端设备当前位置相对应的信标点编码进行路径解算得到，所述路径信息包括从当前位置对应信标点、经若干过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；

基于路径信息，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向，一路引导至目的地位置对应信标点。

根据第一方面的某些实施方式，所述设置的目的地信息通过从终端设备客户端界面输入的目的地获取，或者通过在终端设备客户端界面点选目的地备选目录清单栏中期望的目的地链接获取，所述备选目录由终端设备在安装导航软件时自带，或者预先导入终端设备，或经由第一信号接入点从服务器申请下载得到。

根据第一方面的某些实施方式，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向包括：在当前位置处接收由信标点发送的信标信号，比较信号中包含的信标点编码是否与路径中指出的下一信标点编码相一致，若一致则确定该信标点为下一位置对应信标点，根据该信标点的信号强度变化确定信号的来源方向，并提供前往该信标点的方向指示。

根据第一方面的某些实施方式，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向包括：在当前位置处接收由信标点发送的信标主信号和辅助信号，将主信号和辅助信号中包含的信标点编码相一致的信标点识别为信号源，当信号源的信标点编码与路径中指出的下一信标点编码一致时，确定该信号源为下一位置对应信标点，根据该信标点的信号强度变化确定信号的来源方向，并提供前往该信标点的方向指示。

根据第一方面的某些实施方式，所述方法还包括：当终端设备到达目的地信标点指示的位置处时，经由第二信号接入点向服务器报告目的地信标点的编码信息，并接收服务器反馈信息，所述第二信号接入点为终端设备在目的地位置处相联系的信号接入点。

根据第一方面的某些实施方式，所述方法还包括：当终端设备到达目的地信标点指示的位置处时，向服务器上报目的地信标点内容变更请求和/或目的地信标点编码增加请求。

本发明的第二方面提供一种由服务器执行的室内导航方法，包括以下步骤：

为终端设备在发送请求的位置处相联系的信号接入点，所述信号接入点用于将终端设备与服务器连接；

经由第一信号接入点从终端设备接收与终端设备当前位置相对应的信标点的编码信息；

基于室内环境地图和对应信标点分布情况，根据导航请求中目的地信息确定目的地位置对应的信标点编码，并基于目的地位置对应的信标点编码和终端设备当前位置对应的信标点编码，解算路径信息，所述路径信息包括从终端设备当前位置对应信标点、经若干过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；

经由第一信号接入点向终端设备发送路径信息。

根据第二方面的某些实施方式，所述方法还包括：当服务器接收到终端设备发来的找到目的地信标编码信息时，向终端设备发出到达目的地确认信息和/或与目的地信标点编码相关联的其他信息。

本发明的第三方面提供一种由终端设备执行的室内导航方法，包括以下步骤：

经由第一信号接入点从服务器获取包含室内环境地图和对应信标点分布情况的临时文件，所述第一信号接入点为终端设备在当前位置处相联系的信号接入点，所述信号接入点用于将终端设备与服务器连接；

获取导航目的地信息，根据临时文件确定目的地位置对应的信标点编码；

检测与终端设备当前位置相对应的信标点，获取该信标点的编码信息；

根据目的地位置对应的信标点编码和当前位置对应的信标点编码，解算路径信息，所述路径信息包括从当前位置对应信标点、经若干过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；

基于路径信息，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向，一路引导至目的地位置对应信标点。

根据第三方面的某些实施方式，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向包括：在当前位置处接收由信标点发送的信标信号，比较信号中包含的信标点编码是否与路径中指出的下一信标点编码相一致，若一致则确定该信标点为下一位置对应信标点，根据该信标点的信号强度变化确定信号的来源方向，并提供前往该信标点的方向指示。

根据第三方面的某些实施方式，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向包括：在当前位置处接收由信标点发送的信标主信号和辅助信号，将主信号和辅助信号中包含的信标点编码相一致的信标点识别为信号源，当信号源的信标点编码与路径中指出的下一信标点编码一致时，确定该信号源为下一位置对应信标点，根据该信标点的信号强度变化确定信号的来源方向，并提供前往该信标点的方向指示。

根据第三方面的某些实施方式，所述方法还包括：经由第一信号接入点从服务器获取导航目的地备选目录，并且其中获取用户设置的导航目的地信息包括：从目的地备选目录中点选期望的目的地链接。

本发明的第四方面提供一种设备，包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述程序被处理器执行时实现如本发明第一方面或第三方面所述的室内导航方法的步骤。

本发明的第五方面提供一种室内导航系统，包括：

若干信标点，为设置于室内消防系统中的各种传感器、警报装置、灯光型疏散引导装置中的一个或多个装置内的信号发射器，其持续发射带有自身编码的信标信号；

信号接入点，为设置于室内的与终端设备进行通讯的信号收发器；

服务器，存储有包含室内环境地图和信标点分布状况的信息，并被配置为将该信息发送至终端设备，或者，被配置为执行如本发明第二方面所述的室内导航方法；

终端设备，经由信号接入点与服务器连接，并被配置为执行如本发明第一方面或第三方面所述的室内导航方法。

有益效果：本发明提出一种问路引导式室内导航方法、设备和系统，借助预先设置的信标点获取目的地位置和当前位置信息，经相应软件分析解算，通过获得的信标点编码顺序指示路径信息，由当前位置一步步引导至目的地位置。该方法在导航过程中不需要解算终端设备自身的位置信息，仅需通过带有编码的信标点指示前进方向，减少了采用定位式导航所必须的定位解算流程。本发明的问路引导式室内导航系统通过将信标发射点设置于室内各种消防探测、警报、疏散引导等末端设备内，借助于这些连接在消防报警主机上的广泛分布的消防探测传感器探头等末端设备可以提供的24小时不间断的工作及监测功能，且供电稳定，在不过度增加管理工作量和管理难度的前提下就可以稳定、长久、持续地实现室内导航基础环境的构建，同时该方案也可为确定导航路径信息提供充沛的信标发射点位资源。本发明降低了硬件成本、软件运算量和管理难度，提高了室内导航的实用性。

附图说明

图1为根据本发明实施例的问路引导式室内导航系统组成框图；

图2为根据本发明一个实施例的终端设备执行的问路引导式室内导航方法流程图；

图3为根据本发明一个实施例的服务器执行的问路引导式室内导航方法流程图；

图4为根据本发明一个实施例的问路引导式室内导航执行过程示意图；

图5为根据本发明另一实施例的终端设备执行的问路引导式室内导航方法流程图；

图6为根据本发明另一实施例的问路引导式室内导航执行过程示意图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图更详细地描述本发明的实施例。

本发明的各个方面涉及问路引导式室内导航技术，利用该技术在导航过程中不需要解算终端设备自身的位置信息，仅需通过带有编码的信标点指示前进方向，减少了采用定位式导航所必须的定位解算流程。该技术的产生源于发明人以下一种认识：当人们进入一座陌生的建筑内时，由于有些公共建筑的体量非常大，往往会让人有些晕头转向。即使在熟悉的建筑内，也会由于不同的管理要求对人们的行动范围产生影响。去往一个目的地并非轻而易举。而现有的室内导航产品沿用室外导航的技术路线，除了如前所述的要实时解算处理存在对资源的需求以外，这种技术还在一定程度上忽略了人的主观能动性因素。除了需要让人输入目的地之外，其余过程中仅把人当做被动接收信息的对象。但实际上，我们换一种思路，人们还可以通过咨询熟悉环境的其他人(我们称之为当地人)获得要达到目的地的路径。当地人可以告诉问路者，你要去的地点在哪个方向上，该沿着怎样的路径去走，在行走过程中可以参照路上的什么标志性参照物，到了什么位置或交叉点后该怎样拐弯等。问路者根据当地人的详细的指引，一步一步走，最后顺利地找到目的地。

如果把上述情境模式转换成室内导航模式，就形成了本发明的问路引导式室内导航的技术路线。当人们进入一个陌生的室内环境时，带着某种目的或任务，希望找到要去的地点。这时候通过终端设备以某种方式接入后台服务器，让服务器了解初始位置，并根据初始位置和请求内容，很快规划好路径，并把规划结果反馈至终端设备，终端设备依据路径信息一路追踪路径上事先埋设的带有标志性信号发射功能的一连串发射点，最终顺利引导至要去的地点。这样的思路将室内导航回归到传统问路本质的导航模式。在这种导航模式下，不需要再模仿室外导航所采用的精确定位加地图匹配模式。利用这种问路引导式导航，算法相对简单，且在面对室内上下多层复杂地形的导航需求时，也能从容应对。

图1示出了根据本发明一个实施例的室内导航系统的组成框图。参照图1，该系统硬件层面上包括：

若干信标点，为设置于室内消防系统中的各种传感器、警报装置、灯光型疏散引导装置中的一个或多个装置内的信号发射器，其持续发射带有自身编码的信标信号。在本实施例中，信标点为设置于室内消防系统中的蓝牙发射芯片。在实施时，可以利用和改造现有的遍布室内的消防报警系统的烟感、温感探头、手动报警按钮、消防警报装置、灯光型消防疏散指示装置等，在这些装置内加装具有蓝牙发射功能的芯片，让其持续发射带有编码的蓝牙信号。消防系统是每个楼宇不可缺少的基础设施，将信标点设置在各种消防探测、警报、疏散引导等末端设备内，借助于这些连接在消防报警主机上的广泛分布的消防探测传感器探头等末端设备可以提供24小时不间断的工作及监测功能，消防报警主机通过与服务器通讯连接，随时通报探头的工作状态，为服务器导航路径解算提供实时且准确的点位资源信息，且设备供电稳定，在不过度增加管理工作量和管理难度的前提下就可以稳定、长久、持续地实现室内导航基础环境的构建，同时为确定导航路径信息提供充沛的信标发射点位资源。此外，室内分布广泛的灯具、开关或插座等装置也可以作为信标点位的补充位置。特别地，将信标点与消防等专业设施相结合，除适用新建建筑外，面对已建成建筑时，也不需要大规模改动来构建室内导航环境，只需要在原有消防探测等末端设备上加装蓝牙发射芯片装置即可，因这些消防末端设备本身就带有设备编码，可借用此编码，无需再另编信标编码。且不会影响这些消防末端装置的任何原有功能，实现了资源复合利用效益最大化。

信号接入点，为设置于室内的与终端设备进行通讯的信号收发器。在本实施例中，信号接入点为在室内设立的多个能与终端设备进行通讯的大容量高速蓝牙信号发射点，这些发射点通过网线与后台服务器相连接。

服务器，存储有包含室内环境地图和信标点分布状况的信息，并被配置为将该信息发送至终端设备，或者，被配置为根据终端设备发来的信息进行路径解算并将路径信息下发给终端设备。后台服务器作为系统的指挥调度核心设备，可以考虑将其放在消防视频监控室，或者设立虚拟服务器。

终端设备，经由信号接入点与服务器连接，并与服务器交互信息以完成室内导航操作。终端设备应具备较远距离蓝牙通讯功能(如20m以上)；具备信号源识别与追踪功能。终端设备可以是蜂窝电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、无线通信设备、手持设备、便携式计算机、平板计算机、相机、游戏设备、上网本、生物计量传感器/设备、可穿戴设备等，用户可以手持终端设备，与设备进行人机交互根据终端设备的提示完成导航。亦可与其它自主行走设备相连接，共同完成自主导航行进。在一些场景下，终端设备也可以是集成了本发明所述终端侧室内导航功能的机器人，例如用于在室内场所进行引路、送物、送餐等智能机器人。在一些场景下，终端设备可以是在室内飞行的无人机。本发明中对此不做限制。

辅助设备：数据连接线、设备间的通讯线路板等。设备间的连接包括后台主服务器与消防报警器主机的连接。

应当理解，本实施例中结合采用蓝牙信标点及蓝牙信号接入点进行的描述仅是示例的作用，而不是对本发明的限制，也可以采用诸如超声波、WiFi等其他无线通信技术实现相应的功能。

此外，需相应匹配的软件，包括安装在后台服务器内特别开发的能让地图与信标点相匹配的智能分析软件；安装在终端设备内的特别开发的应用软件用于进行用户交互，下文中称为客户端，用户交互的方式包括但不限于手动输入、语音输入、其他输入方式；在一些情况下，终端设备内还安装特别开发的用于进行信息分析处理的应用程序，下文中也称为分析软件；可选地，客户端程序和分析软件可以集成在一起实现；所谓“特别开发”是指设备能够实现本发明中特定的问路引导式室内导航方法，该方法的具体实现在下文中详述；设备之间的连接通讯软件；开放式的大容量高速蓝牙通讯软件等。基于软件配置，后台服务器存储有包含室内环境地图和信标点分布状况的信息，并且可以将该信息发送至终端设备，或者，可以根据终端设备发送的信息解算路径信息并将路径信息发送至终端设备。终端设备则可以发送相关信息至后台服务器，以及从后台服务器接收路径信息或者自己解算路径信息，对路径信息实现逐节点的引导显示。终端设备也可以根据服务器下发的基本环境信息自行进行路径解算，实现引导。

在后台服务器中需要做一些准备，首先需要按一定比例绘制完善的导航地图，该地图可以是各楼层的二维平面图，也可以是整体三维空间图。该图应叠加包括如下信息：1)各个楼层的走道、楼梯、电梯分布，房间功能或名称(甚至包括门、室内布置，摆设等)，厅、堂布局等(包含厅内陈设或楼层共享空间等)。2)标注在同一张图上的各个信标点位的具体分布信息以及它们对应的编码信息(只需与房间或走道或大厅对应起来即可，对精度无过高要求)。3)将行人可以通行的公共区域、不同楼层房间内的可通行区域等标注成不同色彩(如红色、黄色、蓝色等)。服务器可以将上述1)、2)、3)条的信息智能配对，例如，某层某房间名称、室内信标点编码、地面颜色等信息配为一组对，或者某楼层某走道、相应信标点编码、地面颜色等信息配为一组对，并将每个组对信息以数字化形式存储在数据库内，以供导航解算使用。当导航软件获取起点和终点之间路径规划需求后，分析软件基于设置条件、最优路径规划算法和数据排列规则算法等，先计算出最优路径，接着将沿该路径上分布的符合要求的数据对从数据库内调用出来，并按导航要求排序(例如，将计算出的位于规划路径上的对应房间、对应走道、对应楼梯(电梯)等的编码数据对信息调取并排序)，再提取出信标编码形成有序编码组，构成数字路径。

参照图2，在一个实施例中，一种由终端设备执行的问路引导式室内导航方法，包括以下步骤：

S11、用户通过终端设备上安装的客户端输入目的地信息，客户端生成包括目的地信息的导航请求；

输入目的地信息可以是文字、语音的方式来完成。可替换地，还可以通过点选目的地备选目录清单栏中期望目的地链接，完成目的地设置。备选目录可以由终端设备在安装导航软件时自带，或者预先导入终端设备，或在现场通过从服务器下载得到。例如，终端设备可以基于外部指令向周围发出蓝牙信号，请求下载该室内的导航目的地备选目录，位于终端设备附近的第一蓝牙信号接入点收到信号后，向服务器有线传输用户下载该室内导航备选目录的请求。服务器根据具体要求，可以将部分或全部备选目录内容按原路径反馈给终端设备，终端设备将上述内容自动存储为临时文件。

S12、终端设备经由第一蓝牙信号接入点将请求发送至服务器，该第一蓝牙信号接入点是终端设备当前连接的信号接入点，也即，请求点附近的信号接入点；

S13、终端设备同时检测所在位置附近的一个或多个信标点，获取信标点的编码信息并发送至服务器；

所谓检测信标点，即终端设备通过调用安装在终端设备内的蓝牙信号接收天线功能，接收终端设备附近信标点发送的蓝牙编码信号。在室内不同位置和环境下，终端设备同时收到的编码信号有可能是一个或多个，在向服务器报告时，终端设备内置分析软件可依据信号强弱取舍，最多允许同时报告其中1～4个信标点编码信息，由服务器软件来筛选，选择其中最佳点位，匹配为导航起始点。

S14、终端设备经由第一蓝牙信号接入点接收服务器下发的路径信息，该路径信息是由服务器根据事先配好对的目的地位置对应的信标点编码和通过蓝牙信号接入点传来的终端设备在当前请求位置处检测到的对应的信标点编码通过运用智能软件解算得到，路径信息包括从当前位置对应信标点、经导航路径上的各过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；该路径信息被打包发送至终端设备上。

S15、基于路径信息，终端设备从当前位置对应信标点开始依次寻找下一个信标点，并指示从当前信标点至下一信标点的前进方向，终端设备在手持情况下跟随用户移动或者在具备自主移动能力的情况下自主移动至下一信标点，直至被引导到位于目的地位置的最后一个信标点为止。终端设备被手持移动还是自主移动依据实际使用场景由设备本身性质决定，并非是对本发明的限制。应当理解，在以下描述中，涉及到以手持终端设备为例描述交互和导航过程，同样也适用于终端设备自主移动的情形。在不同楼层间导航时，终端设备先引导用户至本楼层楼梯或电梯位置附近，再通过语音或其它提示方式引导用户借用楼梯或电梯到达预定楼层，当用户到达预定楼层时，终端设备将会自动接收到该楼层上与导航路径对应信标点发射的带编码的蓝牙信号，从而再次进入平面导航模式。

终端设备利用智能无线电信号寻向技术依次寻找信标点。根据本发明的实施方式，利用在用户移动终端内置的定向蓝牙信号接收天线(硬件)，同时配套安装的无线信号强度检测软件并相应的设计专用的用户界面来完成。具体地，终端设备在当前位置处接收由信标点发送的信标信号，比较信号中包含的信标点编码是否与路径中指出的下一信标点编码相一致，若一致则确定该信标点为下一位置对应信标点，根据该信标点的信号强度变化确定信号的来源方向，并提供前往该信标点的方向指示。例如，终端设备移动时，终端设备会接收到附近不同信标点发送的蓝牙信号，终端设备可以通过安装的蓝牙信号检测软件，获取由天线接收到的起始点位以及后续第二点位蓝牙信号强度的变化数据，一般而言，离信号源远则信号弱，离信号源近则信号强，根据信号强度变化可以识别出信号源的方向，自动选择符合导航路径编码组内数据编码的信号源进行依序逐次信号追踪，实现导航功能。检测软件可解算出用户应当前进的方向，并在用户界面上以罗盘指针、语音提示或其它形式呈现出来，提醒用户按照提示的方向不断前进。

由于场景是在室内，信号源所发射的无线电波，会出现在墙、顶、地反射造成镜像信号干扰问题。当信号发射源被镜像反射时，可能造成检测软件被反射来的假信号源误导追踪方向，或真假信号源同时被终端设备接收到，检测软件不能识别真假，从而无法有效导航。针对此问题，可以考虑采用复合型信标点，利用辅助信号源对主信号源进行增强标识。例如，本实施例中在蓝牙信标发射点上增加一个红外灯珠作为辅助识别信号。由于反射的差异，镜像得来的假信号源信号是无法让两种不同信号完美叠加在一起的，而真信号源由于同时发出蓝牙和红外两种信号，很容易被终端设备接收和识别。这种让终端设备追踪复合信号源的方式，能够很好地解决真假信号源难以区分的问题，可以让导航顺利进行。相应地，在终端设备增加红外线接收窗口，例如可以利用相机镜头实现此功能，信号分析软件可以将终端设备分别收集到的蓝牙信号和红外信号综合比对，找出真信号源位置。例如，终端设备内可以在分析软件中增加信号源识别功能或者增加一个信号源识别软件，预先设定好识别条件，将主信号源接收部件收集到的信标信号(可能包含真假信号)以及辅助信号源收集部件收集到的辅助信号进行对比，符合设定条件的，识别为真信号源。

跨楼层导航方式比同楼层导航多了一个走楼梯(电梯)的过程，最优路径算法与同层导航相同，引导原理类似，最优路径计算以及形成导航编码组可以一次完成，实际引导可以分段进行。例如，第一步，先让用户被引导从初始位置到达本层最佳的楼梯(电梯)口处。第二步，用语音或图像播放等形式，引导用户利用楼梯(电梯)到达指定楼层。第三步，在指定楼层楼梯(电梯)口附近，必有最优路径上对相应导航编码的信标点存在，终端设备捕捉到该信标点位信号后，即完成了跨楼层导航接续，接着可以继续以同层导航方式引导，直至到达指定位置。

S16、当终端设备到达最后一个信标点指示的位置附近时，经由第二蓝牙信号接入点向服务器报告目的地信标点的编码信息并接收服务器反馈信息。该第二蓝牙信号接入点为在目的地附近的蓝牙信号接入点。

当终端设备追踪到最后一个信标点附近时，内置蓝牙信号接收天线接收到目标点蓝牙编码信号，此时终端设备已到达目的地范围，比如某个室内商铺，终端设备的内置软件通过将终端设备接收到的编码信号比对导航编码组编码信息自动确认任务完成。此时终端设备设备可以将接收到的终点蓝牙编码信号通过附近的蓝牙接入点(第二蓝牙信号接入点)中转传送报告给服务器，服务器可以反馈发送确认信息给终端设备，向用户给出提示。

在终端设备的使用界面上可以开通管理权限功能，以方便相关管理员操作。可以通过终端设备操作，增加末端信标点内容变更信息，亦可在目的地信标点编码下，继续增加末端信标点编码信息，上报服务器备案，实现更精准引导功能。作为一个示例，当购物中心室内某店面发生名称或服务内容变更时，管理员可以通过终端设备界面将此处蓝牙信标点编码对应的内容变更，并及时发送至服务器更新相关内容，方便为用户提供准确实时的导航服务。作为另一示例，在一个大型室内超市(博物馆)，不同门类商品售货区(展品)内可允许人为增设临时可移动的蓝牙信标点，这样在一个大型场所内，可以更方便、精准地引导用户来到所需品类商品(展品)位置附近购物(或参观)，这时就要允许管理员通过管理权限将增加的编外信标点编码及对应内容上报服务器备案，以方便服务器引导用户精准导航使用。

和结合图2描述的终端设备的过程相对应的，在后台服务器端要执行用于问路引导式室内导航的方法，参照图3，包括以下步骤：

S21、经由第一蓝牙信号接入点从终端设备接收包括目的地信息的导航请求，该第一蓝牙信号接入点为终端设备在发送请求的位置处相联系的蓝牙信号接入点；

S22、经由第一蓝牙信号接入点从终端设备接收与终端设备当前位置相对应的一个或多个信标点的编码信息，若是多个信标点编码信息，则选择最优的点作为终端设备当前对应的信标点，即起点，例如，可以通过分别计算每个信号源与目的地之间的路径，以最短路径的那个点作为起点；

S23、根据预先准备的室内信标点分布情况，获取目的地位置对应的信标点编码，并基于目的地位置对应的信标点编码和终端设备当前位置对应的信标点编码，解算路径信息，路径信息包括从终端设备当前位置对应信标点、经若干过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息。

对于路径信息的解算，可以从提取到的起始位置和目的地位置两处位置的信标点数据对信息，根据设置条件和最短路径优化算法，计算出最佳行走路径，对于跨楼层路径计算同样适用。这里设置条件指的是行人可以通行的区间范围，比如由于室内设施布局形成的走道、门、外部公共走道、楼梯、电梯(扶梯)、公共大厅等。分析软件从数据库中调用出与最佳行走路径相匹配的数据对，依据排列规则算法，得到数据路径，提取数据对中的编码，组成导航路径编码组。

S24、经由第一蓝牙信号接入点向终端设备发送路径信息。

S25、接收到终端设备发送的目的地信标点的编码信息时，向终端设备发送反馈信息。

服务器接到终端设备上报的搜寻到的目的地信标点编码信息后，可以将确认到达目的地的信息反馈到终端设备上，还可同时配送与目的地位置相关联的其他信息，例如，可以反馈目的地的特征图像或局部平面图到终端设备供用户参考，甚至可以推送商家的链接服务或特色商品等内容。例如，当服务器收到终端设备发来的找到目的地信标编码信息时，可以在向终端设备发出到达目的地确认信息的同时将已在服务器上备过案的由管理员增加的末端编码对应商品(展品)信息的带末端编码链接的目录一并推送给终端设备，方便用户通过点击目录上的条目，进一步快速找到末端信标点所对应的商品(展品)位置。这些附加信息也可以是图片、文字、小视频等形式来提供。此外，对于管理员通过终端设备界面发来的变更目的地信标点信息的请求或在目的地信标点下增加末端信标点信息的请求，服务器对其审核后予以更新或备案。

图4示出了根据本发明一个实施例的问路引导式室内导航执行过程，图4中用虚线表示无线通信，实线表示有线通信。参照图4，一开始终端设备在位置1处，此时用户在终端设备上输入目的地信息，确认导航要求后，终端设备通过蓝牙发出导航请求信号请求导航，附近的第一蓝牙信号接入点收到信号，将此请求通过网线传递给服务器。同时，终端设备通过内置的蓝牙信号接收天线收集附近蓝牙信标点发送的编码信号，附近信标信号源数量较多，终端设备内置分析软件依据信号强弱排序，提取其中信号较强的1～4个信号编码，通过终端设备的蓝牙功能发送给上述第一蓝牙信号接入点，该蓝牙信号接入点收到报告的编码信息后，将此信息通过网线传递给服务器。服务器收到导航目的地请求和终端设备周边信标点编码信息后，确定1～4个信号编码中的起始信标点，例如可以通过分别计算每个信号源与目的地之间的路径，以最短路径的那个点作为起点，根据起始点和目标点以及信标点分布情况经智能解算生成导航路径编码组信息，通过原信息渠道反馈给终端设备，图4左侧从服务器指向第一蓝牙接入点实线箭头以及从第一蓝牙信号接入点指向终端设备位置1的虚线箭头，分别表示了有线和无线反馈传输过程。终端设备收到导航路径(一组有序排列的信标点编码)信息后，依据该编码组信息，从起始信标点开始，采用实地行进，逐次趋近接收与导航编码组内下一编码数据对应的信标发射点所发蓝牙信号的方式，开始导航行程。如图4中所示，终端设备在实际行进过程中，不断更新寻找导航编码组内指定的下一个信标信号源，位置2代表了终端设备在中间阶段的位置，当然实际中可能经过若干个中间位置，位置3表示目的地位置。终端设备可以例如通过语音播报或在界面上配置虚拟罗盘的方式提示引领用户的前进方向，在此过程中终端设备不再需要与外界信息沟通。当终端设备找到与导航编码组内最后一个编码吻合的信标点信号时，标志着导航结束。此处最后一个信标点对应的是一个特定名称的区域(比如某商铺等)，而不是一个具体的点，因此在图4中用一个大的虚线方框表示了目的地涵盖的范围，包括了目标信标点在内。

为了更好地向用户提供服务，增加了终端设备向服务器上报和接收服务器反馈的环节，即终端设备将接收到的目的地信标点编码信号，经由目的地附近的第二蓝牙信号接入点传送给服务器，服务器确认符合目的地信息后，将导航完成的反馈信息经原途径传送给终端设备。在这一环节中，服务器还可以通过反馈方式，将对应商家的特定商品和服务信息推送给终端设备。

在另一实施例中，一种由终端设备执行的问路引导式室内导航方法，和上述实施方式不同的是，由终端设备自行进行路径解算，参照图5，包括以下步骤：

S31、用户通过终端设备客户端界面申请下载该室内导航地图，终端设备经由第一蓝牙信号接入点从服务器获取包含室内各楼层叠加了信标点分布位置的平面地图以及信标点数据库的临时文件备用；第一蓝牙信号接入点为终端设备当前联系的信号接入点；

S32、可选地(虚线框表示可选)，终端设备可以申请从服务器下载该场所的导航目的地备选目录。

目的地备选目录提供了室内各位置的信息，例如以链接的形式存储各位置信息的文件。备选目录的提供方式如下：终端设备可以基于外部指令向周围发出蓝牙信号，请求下载该室内的导航目的地备选目录，位于终端设备附近的第一蓝牙信号接入点收到信号后，向服务器有线传输用户下载该室内导航备选目录的请求。服务器根据具体要求，可以将部分或全部备选目录内容按原路径反馈给终端设备，终端设备将上述内容自动存储为临时文件。

S33、当用户需要使用导航时，通过终端设备的客户端界面输入导航目的地信息。

可替换地，用户可以在终端设备打开目的地备选目录清单栏，点选所需目的地链接，完成目的地设置。备选目录可以由终端设备在安装导航软件时自带，或者预先导入终端设备，或在现场通过从服务器下载得到。

S34、终端设备根据目的地信息，从室内导航地图文件上检索目的地信标点编码；

S35、终端设备同时检测所在位置附近的一个或多个信标点，获取终端设备所在位置附近信标点的编码信息；

S36、基于目的地位置对应的信标点编码和当前位置对应的信标点编码，终端设备根据下载的室内导航地图解算出行走路径信息，并自动匹配上该路径上的相应信标点，将相应信标点编码按由近及远的顺序排列，构成导航路径。即，路径信息包括从当前位置对应信标点、经导航路径上的各过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；

S37、基于路径信息，从当前位置对应信标点开始，终端设备依次寻找下一信标点蓝牙编码信号，由终端设备语音或界面指示从当前信标点至下一信标点的前进方向，一路引导至最后一个信标点。找到目标地信标信号编码后，在终端设备界面上发出提示信息。

图6示出了本发明另一实施例的问路引导式室内导航执行过程，图6中实线箭头表示有线信号传输，虚线箭头表示蓝牙信号传输过程。参照图6，该导航过程可以分为两个阶段执行。第一阶段任务是下载室内导航地图及相关数据。当用户进入某室内场所，可以通过在终端设备上操作事先安装好的客户端软件，让终端向周围发出蓝牙信号，请求从服务器下载导航地图。此时终端设备在位置1，位于终端设备附近的第一蓝牙信号接入点收到信号后，向服务器有线传输该用户下载该室内导航地图的请求。服务器根据具体要求，可以将部分或全部该室内的导航地图和相关数据内容按原路径反馈给终端设备，终端设备将上述内容自动存储为临时文件。在第一阶段中，关于地点的备选目录可以随同导航地图一起下载到终端设备。第一阶段工作完成。

当用户在参观过程中有导航需求时，可以启动导航软件，进入第二阶段，完成实际导航任务。当用户在终端设备输入目的地信息，或者在目的地备选清单栏点选相关目的地的链接，确认导航需求后，终端设备通过内置分析软件，从终端设备内置蓝牙接收天线接收到的附近的信标编码信号中依强弱顺序自动筛选提取1～4个编码信号，结合用户输入的导航目的地信息，确定起始点编码，再经内置分析软件智能解算(解算过程同服务器解算方法)，生成一组导航路径编码，以上步骤由终端设备在导航起始位置处完成，如图6中的终端设备位置2所示。依据该编码组信息，终端设备从起始信标点开始，采用实地行进，逐次更新趋近接收与导航编码组内下一编码数据对应的实体信标发射点所发蓝牙信号的方式，开始导航行程。体现在图6中，终端设备在实际行进过程中，不断寻找指定信标信号源，终端设备位置3代表了中间阶段终端设备经过的导航过程。终端设备通过语音播报或在界面上配置虚拟罗盘的方式提示引领用户的前进方向，在此过程中终端设备不再需要与外界信息沟通。当找到与导航编码组内最后一个编码吻合的实体信标点信号时，标志着导航过程结束。此时终端设备的导航界面自动生成目的地信息，导航结束。此处最后一个信标点对应的是一个特定名称的区域(比如某展厅等)，而不是一个具体的点，因此在图6中以一虚线方框表示目的地涵盖的范围，包括了目标信标点在内。将终端设备位置4包括在虚框内表示终端设备被导航引导到达了目的地范围。

本发明中信标点以在消防报警系统的各类传感器探头上增加信号发射源功能，复合而成。消防报警系统主机本身就具备对各类探头装置定时(例如，每90秒)自动巡检一遍的功能，发现故障会自动报警，便于维修单位及时更换。类似地，如果自行构建信标系统，也可以通过设置信标系统巡检功能，来保障每个信标点都处于被及时监控状态。然而，在实际应用中，一般室内消防探头密度是足够高的，对于可能出现的个别探头暂时损坏的情况，程序可以设置跳过故障信标点，收集寻找下一个路径信标的方式予以弥补。因为当信号源足够强时，终端设备同时将收集到不止一个路径信标点发出的信号，因此个别点的故障并不会对信标点的获取造成影响。

本发明提供服务器解算和终端设备自行解算两种方式生成导航路径并行使用，主要基于如下考虑：1)当某场所室内用户数量过大时，运算量巨大，可能导致服务器超载。如果通过事先下载该室内导航地图及相关数据，让终端设备执行解算导航路径任务，可以减轻服务器运算压力提高解算效率。2)在有些场所，基于安保和保密要求(如博物馆等)，不适合将室内导航图发送给用户保存，只能选择服务器解算。因此，可以根据具体场合情况确定采用哪种方式。3)方便与某些智能设备连接，共同发挥作用。

应当理解，本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

还需要指出的是，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

Claims (12)

1.一种由终端设备执行的室内导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据设置的目的地信息生成导航请求；

经由第一信号接入点将导航请求发送至服务器，所述第一信号接入点为终端设备在当前位置处相联系的信号接入点，所述信号接入点用于将终端设备与服务器连接；

检测与终端设备当前位置相对应的信标点，获取信标点的编码信息并发送至服务器；

经由第一信号接入点接收服务器下发的路径信息，所述路径信息由所述服务器基于室内环境地图和室内信标点分布情况，根据导航请求中包含的目的地位置所对应的信标点编码和终端设备当前位置相对应的信标点编码进行路径解算得到，所述路径信息包括从当前位置对应信标点、经若干过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；

基于路径信息，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向，一路引导至目的地位置对应信标点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设置的目的地信息通过从终端设备客户端界面输入的目的地获取，或者通过在终端设备客户端界面点选目的地备选目录清单栏中期望的目的地链接获取，所述备选目录由终端设备在安装导航软件时自带，或者预先导入终端设备，或经由第一信号接入点从服务器申请下载得到。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向包括：在当前位置处接收由信标点发送的信标信号，比较信号中包含的信标点编码是否与路径中指出的下一信标点编码相一致，若一致则确定该信标点为下一位置对应信标点，根据该信标点的信号强度变化确定信号的来源方向，并提供前往该信标点的方向指示。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向包括：在当前位置处接收由信标点发送的信标主信号和辅助信号，将主信号和辅助信号中包含的信标点编码相一致的信标点识别为信号源，当信号源的信标点编码与路径中指出的下一信标点编码一致时，确定该信号源为下一位置对应信标点，根据该信标点的信号强度变化确定信号的来源方向，并提供前往该信标点的方向指示。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当终端设备到达目的地信标点指示的位置处时，经由第二信号接入点向服务器报告目的地信标点的编码信息，并接收服务器反馈信息，所述第二信号接入点为终端设备在目的地位置处相联系的信号接入点。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当终端设备到达目的地信标点指示的位置处时，向服务器上报目的地信标点内容变更请求和/或目的地信标点编码增加请求。

7.一种由服务器执行的室内导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

经由第一信号接入点从终端设备接收包括目的地信息的导航请求，所述第一信号接入点为终端设备在发送请求的位置处相联系的信号接入点，所述信号接入点用于将终端设备与服务器连接；

经由第一信号接入点从终端设备接收与终端设备当前位置相对应的信标点的编码信息；

基于室内环境地图和对应信标点分布情况，根据导航请求中目的地信息确定目的地位置对应的信标点编码，并基于目的地位置对应的信标点编码和终端设备当前位置对应的信标点编码，解算路径信息，所述路径信息包括从终端设备当前位置对应信标点、经若干过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；

经由第一信号接入点向终端设备发送路径信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：当服务器接收到终端设备发来的找到目的地信标编码信息时，向终端设备发出到达目的地确认信息和/或与目的地信标点编码相关联的其他信息。

9.一种由终端设备执行的室内导航方法，其特征在于，包括以下步骤：

经由第一信号接入点从服务器获取包含室内环境地图和对应信标点分布情况的数据库文件，所述第一信号接入点为终端设备在当前位置处相联系的信号接入点，所述信号接入点用于将终端设备与服务器连接；

获取导航目的地信息，根据临时文件确定目的地位置对应的信标点编码；

检测与终端设备当前位置相对应的信标点，获取该信标点的编码信息；

根据目的地位置对应的信标点编码和当前位置对应的信标点编码，解算路径信息，所述路径信息包括从当前位置对应信标点、经若干过渡信标点、至目的地位置对应信标点的编码顺序信息；

基于路径信息，从当前位置开始依次寻找下一位置对应信标点，并指示前往下一位置对应信标点的前进方向，一路引导至目的地位置对应信标点。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：经由第一信号接入点从服务器获取导航目的地备选目录，并且其中获取用户设置的导航目的地信息包括：从目的地备选目录中点选期望的目的地链接。

11.一种设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储器；以及

一个或多个程序，其中所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的室内导航方法或权利要求9-10任一项所述的室内导航方法的步骤。

12.一种室内导航系统，其特征在于，包括：

若干信标点，为设置于室内消防系统中的各种传感器、警报装置、灯光型疏散引导装置中的一个或多个装置内的信号发射器，其持续发射带有自身编码的信标信号；

信号接入点，为设置于室内的与终端设备进行通讯的信号收发器；

服务器，存储有包含室内环境地图和信标点分布状况的信息，并被配置为将该信息发送至终端设备，或者，被配置为执行如权利要求7或8所述的室内导航方法；

终端设备，经由信号接入点与服务器连接，并被配置为执行如权利要求1-6任一项所述的室内导航方法或权利要求9-10任一项所述的室内导航方法。