[发明专利]基于信号RSSI的设备群体定位方法

说明书

本发明公开了一种基于信号RSSI的设备群体定位方法，通过在定位区域内设置多个接收设备，任意一个目标设备发送信标信号时，至少有3个接收设备能接收到该目标设备的信标信号，以定位区域建立的直角坐标系，分别确定每个接收设备的坐标，为每台目标设备分别设置唯一的身份标识以及唯一的信标信号，每台目标设备的信标信号的长度不同，利用接收设备获取的接收信号强度的变化、接收到的信标信号的个数和信标信号传播距离的相互关系，提取信标信号中隐含的目标设备的身份信息，实现每个目标设备定位；优点是在用于海量终端场景时，不需要消耗大量的信道竞争时间和能量，能够使所有目标设备均具有较高定位效率。

技术领域

本发明涉及一种定位方法，尤其是涉及一种基于信号RSSI的设备群体定位方法。

背景技术

5G技术的深入研究和应用推动了海量终端连接下的物联网系统的高速发展和部署，基于位置的服务成为最具发展潜力的物联网业务之一。如智能仓储业务中，物联网系统需要实时掌握智能机器人和货物的位置变动情况；智慧物流业务中，物联网系统对货物的分拣需要借助大量实时位置信息的辅助。海量设备的位置情况是智能仓储业务和智慧物流业务等深入开展的重要数据源。

对于室外环境，常用的定位服务主要是基于GPS来实现的，如我国的北斗卫星导航系统就能够为用户提供较高精度的定位服务，常被应用于如导航和自动驾驶等业务中。然而，受到室内建筑的限制，如水泥墙和钢筋结构等，GPS信号在室内环境衰减严重，定位精度差甚至无法提供定位服务，基于GPS的定位机制在室内定位场景的应用十分受限。然而，诸如智能家居、智慧仓储和智慧楼宇等物联网应用的海量终端大多部署于室内环境中，亟需提出基于室内环境的高精度定位技术。

如何在各种无线网络中实现快速、准确和健壮地获取移动位置信息的定位技术已经成为当前的研究热点。目前，针对室内定位的需求，目前已经提出基于射频识别技术RFID、蓝牙、WLAN、超宽带(Ultra-Wideband,UWB)的室内定位方法。这些方法基于信号的衰减模型、到达时间差(TDOA)、到达角度(AOA)或到达时间(TOA)实现对目标设备的定位。然而，当前这些方法主要针对单一目标设备，当在定位环境中存在多个目标设备时，需要实现进行定位服务竞争，随后按序开展定位服务。由此，当这些定位方式应用于海量终端(即目标设备)场景时，需要消耗大量的信道竞争时间和能量，也使得优先级较后的目标设备产生较大的定位延迟，不能使所有目标设备均具有较高的定位效率，不利于物联网系统的高效运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种在用于海量终端场景时，不需要消耗大量的信道竞争时间和能量，能够使所有目标设备均具有较高定位效率的基于信号RSSI的设备群体定位方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种基于信号RSSI的设备群体定位方法，包括以下步骤：

步骤(1)、在定位区域内设置用于接收目标设备发送的信标信号的接收设备，其中接收设备的数量和位置能够使定位区域内任意一个目标设备发送信标信号时，至少有3个接收设备能接收到该目标设备的信标信号，每个所述的接收设备均具有测量获取信标信号的接收信号强度(RSSI，Received Signal Strength Indicator)的能力，且定位区域中所有的接收设备位于同一网络空间，均与一台数据处理终端连接，任意两个接收设备之间能够相互通信以及信息共享，将定位区域内设置的接收设备的数量记为N，对定位区域内N个接收设备按照1-N随机进行编号，将编号为n的接收设备称作第n个接收设备，n＝1,2，…，N；

步骤(2)、建立以定位区域左下角位置为原点，东西方向为x轴，南北方向为y轴的直角坐标系，其中东方向为x轴正半轴，北方向为y轴正半轴，根据建立好的直角坐标系，分别确定定位区域内N个接收设备的坐标，将第n个接收设备的坐标记为(X_n,Y_n)；