[發明專利]基于信號RSSI的設備群體定位方法

有效

• 申請號: 202010439139.1
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111800853B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 周歆妍;李永杰;何迪
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: H04W64/00
• 分類號: H04W64/00;H04W4/021;G01S5/04
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理有限公司 33226
• 代理人: 方小惠

本發明公開了一種基于信號RSSI的設備群體定位方法，通過在定位區域內設置多個接收設備，任意一個目標設備發送信標信號時，至少有3個接收設備能接收到該目標設備的信標信號，以定位區域建立的直角坐標系，分別確定每個接收設備的坐標，為每臺目標設備分別設置唯一的身份標識以及唯一的信標信號，每臺目標設備的信標信號的長度不同，利用接收設備獲取的接收信號強度的變化、接收到的信標信號的個數和信標信號傳播距離的相互關系，提取信標信號中隱含的目標設備的身份信息，實現每個目標設備定位；優點是在用于海量終端場景時，不需要消耗大量的信道競爭時間和能量，能夠使所有目標設備均具有較高定位效率。

技術領域

本發明涉及一種定位方法，尤其是涉及一種基于信號RSSI的設備群體定位方法。

背景技術

5G技術的深入研究和應用推動了海量終端連接下的物聯網系統的高速發展和部署，基于位置的服務成為最具發展潛力的物聯網業務之一。如智能倉儲業務中，物聯網系統需要實時掌握智能機器人和貨物的位置變動情況；智慧物流業務中，物聯網系統對貨物的分揀需要借助大量實時位置信息的輔助。海量設備的位置情況是智能倉儲業務和智慧物流業務等深入開展的重要數據源。

對于室外環境，常用的定位服務主要是基于GPS來實現的，如我國的北斗衛星導航系統就能夠為用戶提供較高精度的定位服務，常被應用于如導航和自動駕駛等業務中。然而，受到室內建筑的限制，如水泥墻和鋼筋結構等，GPS信號在室內環境衰減嚴重，定位精度差甚至無法提供定位服務，基于GPS的定位機制在室內定位場景的應用十分受限。然而，諸如智能家居、智慧倉儲和智慧樓宇等物聯網應用的海量終端大多部署于室內環境中，亟需提出基于室內環境的高精度定位技術。

如何在各種無線網絡中實現快速、準確和健壯地獲取移動位置信息的定位技術已經成為當前的研究熱點。目前，針對室內定位的需求，目前已經提出基于射頻識別技術RFID、藍牙、WLAN、超寬帶(Ultra-Wideband,UWB)的室內定位方法。這些方法基于信號的衰減模型、到達時間差(TDOA)、到達角度(AOA)或到達時間(TOA)實現對目標設備的定位。然而，當前這些方法主要針對單一目標設備，當在定位環境中存在多個目標設備時，需要實現進行定位服務競爭，隨后按序開展定位服務。由此，當這些定位方式應用于海量終端(即目標設備)場景時，需要消耗大量的信道競爭時間和能量，也使得優先級較后的目標設備產生較大的定位延遲，不能使所有目標設備均具有較高的定位效率，不利于物聯網系統的高效運行。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種在用于海量終端場景時，不需要消耗大量的信道競爭時間和能量，能夠使所有目標設備均具有較高定位效率的基于信號RSSI的設備群體定位方法。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種基于信號RSSI的設備群體定位方法，包括以下步驟：

步驟(1)、在定位區域內設置用于接收目標設備發送的信標信號的接收設備，其中接收設備的數量和位置能夠使定位區域內任意一個目標設備發送信標信號時，至少有3個接收設備能接收到該目標設備的信標信號，每個所述的接收設備均具有測量獲取信標信號的接收信號強度(RSSI，Received Signal Strength Indicator)的能力，且定位區域中所有的接收設備位于同一網絡空間，均與一臺數據處理終端連接，任意兩個接收設備之間能夠相互通信以及信息共享，將定位區域內設置的接收設備的數量記為N，對定位區域內N個接收設備按照1-N隨機進行編號，將編號為n的接收設備稱作第n個接收設備，n＝1,2，…，N；

步驟(2)、建立以定位區域左下角位置為原點，東西方向為x軸，南北方向為y軸的直角坐標系，其中東方向為x軸正半軸，北方向為y軸正半軸，根據建立好的直角坐標系，分別確定定位區域內N個接收設備的坐標，將第n個接收設備的坐標記為(X_n,Y_n)；