[发明专利]实现无线信标地理位置定位的系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线定位技术领域，尤其涉及无线信标定位技术领域，具体是指一种实现无线信标地理位置定位的系统及方法。

背景技术

日常生活中存在很多无线信号标签(简称无线信标)，如UWB(Ultra Wideband，超宽带)标签、有源RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)标签、iBeacon标签、普通BLE蓝牙4.0标签等，这些标签一般非常简单小巧、便于携带，可低功耗长时间工作，适用于短距离广播信号。但由于信标往往为资源受限设备，无法获取自身的地理位置也无法联网上传、报告位置等，同时传统信标的定位依赖于读写终端或基站的有效部署，这给信标定位工作带来较大的复杂度与部署成本。

目前市场上基于信标信号强度的定位模式大多数的方法是，在某个已知区域内部署无线信号接收基站，捕获信标信号并对信标信号强度等进行定位分析，最终完成定位。但相关方法有以下不足：

(1)在特定区域内进行固定基站系统部署。广泛部署效率成本高昂，耗费时间与工程力量。对室外运动的信标定位缺乏有效定位手段；

(2)需要对信标所在环境建立信号强度和距离关系的标定数据(特征向量/标号对)作为训练集进行机器学习以建立与场景相关的RSSI位置指纹数据，工作繁杂，效率低下，降低了系统部署灵活性；

(3)对运动中的信标的可能地理位置缺乏有效预判；

(4)现有基于信标信号强度的三角定位算法未有效结合时间因子，计算精度倾向与RSSI(Received Signal Strength Indication，接收的信号强度指示)强度，忽略了大多数情况下，基于信号到达时间(TOA)应用有效性大大于信标信号强度有效性。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种能够实现对移动无线信标的快速定位、搜索和跟踪等服务、具有最广泛应用范围的实现无线信标地理位置定位的系统及方法。

为了实现上述目的，本发明的实现无线信标地理位置定位的系统及方法具有如下构成：

该实现无线信标地理位置定位的系统，其主要特点是，所述的系统包括：

至少一个移动设备，用于采集无线信标信号强度变化并上报捕获的无线信标信息以及所述的移动设备自身的运动信息和地理位置信息；

定位服务器，用于利用所述的移动设备上报的无线信标信息以及所述的移动设备自身的运动信息和地理位置信息计算无线信标的地理位置及运动属性。

较佳地，所述的移动设备为移动手机。

较佳地，所述的无线信标为UVW标签、有源RFID标签、iBeacon标签、WIFI AP或蓝牙标签。

较佳地，所述的无线信标采用统一的通用唯一标识码进行标识。

较佳地，所述的系统包括至少三个移动设备，所述的定位服务器结合至少三个移动设备上报的无线信标信息以及各个移动设备自身的运动信息和地理位置通过三角定位计算无线信标的地理位置及运动属性。

本发明还涉及一种基于所述的系统实现无线信标地理位置定位的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

(1)所述的移动设备采集无线信标信号强度变化并上报捕获的无线信标信息；

(2)所述的移动设备上报自身的运动信息和地理位置信息；

(3)所述的定位服务器利用所述的移动设备上报的无线信标信息以及所述的移动设备自身的运动信息和地理位置信息计算无线信标的地理位置及运动属性。

较佳地，所述的定位服务器利用所述的移动设备上报的无线信标信息以及所述的移动设备自身的运动信息和地理位置信息计算无线信标的地理位置及运动属性，包括以下步骤：

(3-1)所述的定位服务器进行无线信标信息扫描并接收到移动设备上报的信息；

(3-2)所述的定位服务器计算自由空间的电波传播损耗距离；

(3-3)所述的定位服务器结合所述的移动终端自身的运动信息和地理位置信息确定所述的无线信标的大概范围；

(3-4)所述的定位服务器发布所述的无线信标的物理位置。

更佳地，所述的步骤(3-1)和(3-2)之间，还包括以下步骤：

(3-1-1)所述的定位服务器判断是否为最新捕获的无线信标信息，如果是，则继续步骤(3-2)，否则，继续步骤(3-1-2)；

(3-1-2)所述的定位服务器判断是否为唯一移动设备，如果是，则继续步骤(3-1-3)，否则，继续步骤(3-1-4)；