[發明專利]基于移動錨節點的異步定位方法

無效

• 申請號: 201310522700.2
• 申請日: 2013-10-28
• 公開（公告）號: CN103607769A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 傅婷婷;周曉軍;劉鵬;徐彪
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W4/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于移動互聯網應用技術領域，特別是一種在基于移動錨節點的異步定位方法中，確定用戶室內位置的方法。

背景技術

近年來，互聯網與移動通信技術相結合為移動用戶提供了不少增值服務，基于位置信息的服務越來越受到人們的青睞。其中室內定位可用于信息查詢、急救服務、人員跟蹤、定位廣告等，為人們的生產和生活帶來了很大的便捷。

目前，室外定位技術有比較成熟的GPS定位和移動通信系統的定位等，并具有較高的精度。對于室內定位技術，主要采用基于錨節點的無線信號距離測量定位。例如，基于WiFi的定位方法，它覆蓋廣泛，適合大規模定位應用，并有較高的定位精度，但是這種方法一般前期需要采集大量的無線信號數據，不僅耗費大量人力物力，而且系統可移植性也比較差，而另外的一種基于短距離無線通信的定位方法，雖然可以達到很高的精度，但是一般都需要額外的設備，成本很高。針對以上這些問題，可以利用室外節點作為錨節點，提供室內節點所需的較精確定位信息。然而，可用室外節點的數量往往不能滿足要求。

本發明的目的在于針對現有室內定位方法的不足，提出一種基于移動錨節點的異步定位方法，通過錨節點的移動來虛擬多個錨節點位置，并用權值進行篩選。

本發明方法包括待定位節點、移動錨節點和異步定位算法。

所述待定位節點處于室內，并有無線通信功能。

所述移動錨節點處于室外，具有無線通信功能，并具有移動能力。

所述異步定位算法，通過移動錨節點的移動，虛擬三個及以上的錨節點位置，從而實現異步的三邊測量定位。

本發明的有益效果：

本發明提出的室內定位方法著重解決當前室內定位方法的一些缺點，例如前期需要耗費大量人力物力調研，系統的移植性差，成本高；室外輔助室內的定位方法對室外錨節點和環境要求較高等缺點。該方法為室內定位方法提供了一種新的思路。（1）利用單個室外錨節點的時空移動，達到多個錨節點定位的效果，充分的利用無線設備的硬件和軟件資源，并提高定位的可用性；（2）通過單個錨節點的多次復用，可以減少不同節點無線信號特征的差異，從而降低誤差；（3）通過權值篩選虛擬位置，可以提高定位精度。

附圖說明

圖1為單錨節點室外輔助室內定位方法的系統示意圖；

圖2為三邊測量定位方法的示意圖。

具體實施方式

本發明提出一種基于室外單錨節點輔助室內定位的方法，如圖1所示。該方法利用室外節點帶有的無線設備和具有較高位置精度的GPS信息。當開啟設備信號源后，其他無線設備可以檢測到該信號源，并連接到該信號源。這個功能除了提供通信之外，還可根據信號的強度信息，計算出兩個節點之間的距離信息。最后，通過室內室外節點的交互，室內節點根據多個點的數據信息計算出節點當前的坐標信息。本發明通過利用單一錨節點的多次移動，如圖1所示，該錨節點分別從位置A移動到位置B，再移動到位置C。并在三個位置通過無線通信和室內節點交換了信號強度及GPS數據等。如圖2所示，室內節點篩選出三個可用的室外錨節點位置數據，通過三邊測量定位算法，計算出自己的位置p點。

本發明方法具體包括以下步驟：

步驟（1）無線通信：位于室內的待定位節點開啟室內無線設備的無線通信功能以供其它節點連接；

步驟（2）連接源點無線設備：室外節點打開室外無線設備無線搜索功能，并連接到室內無線設備；

步驟（3）數據發送：室外節點作為錨節點根據當前的無線信號的強度信息轉換成距離信息，然后將距離信息、GPS信息和標識信息一同通過無線連接發送給室內的節點，所述的GPS信息包括緯度信息和時間戳信息，所述標識信息用來標識該室外節點的數據；

步驟（4）位置移動：室外節點進行移動位置，重復步驟（3），至少兩次。例如，附圖1所示，室外節點從原來的位置A移動到了位置B，然后又從位置B移動到了位置C。

步驟（5）數據接收：在設定時間范圍內，室內節點至少分三次或更多收到移動錨節點的三個不同定位數據信息，然后進入步驟（6）；

步驟（6）確定算法參數：根據步驟（4）中移動錨節點的多個不同位置，根據權值確定最可靠的三個位置數據。

步驟（7）分析數據：分析步驟（5）中接收到的信息，得到經緯度信息，距離信息，針對步驟（6）中的三個位置結合三邊測量定位算法可以推算出室內節點的可能位置。

步驟（8）位置計算：根據步驟（7）中的計算得到的多個位置，選取任意位置或者各個位置的中心位置作為最終位置。