一種提高藍牙定位精度的方法技術

本發明專利技術公開了一種提高藍牙定位精度的方法，a、構建移動終端區域掃描模型，終端區域掃描模型用于采集區域內的所有藍牙信標發出的信號強度數據以及位置數據；b、采用輪換區域掃描位置、擴大區域掃描范圍、縮小區域掃描范圍相結合的方式，找出有效藍牙信標密度趨向于1但不等于1的一組藍牙信標集作為有效的藍牙信標集，其中有效藍牙信標密度等于信號強度強的藍牙信標數量除以區域內掃描到的所有藍牙信標數量的比值；c、基于步驟b中得到的有效的藍牙信標集中的藍牙信標的位置數據，后臺服務器進行計算處理得到移動終端的定位點。在能夠獲得更多的有效藍牙信標后再進行的藍牙定位，提高了藍牙定位的精度，可以實現1

【技術實現步驟摘要】
一種提高藍牙定位精度的方法


[0001]本專利技術屬于藍牙定位
，涉及到一種提高藍牙定位精度的方法，特別是一種可以通過提高有效藍牙信標的方式進而提高藍牙定位精度的方法。

技術介紹

[0002]眾所周知，藍牙定位技術是依靠至少三個藍牙信標同時搜索藍牙信號，進而通過三角定位算法來實現對發出藍牙信號的移動終端進行定位。三角定位算法僅僅是一個最基礎的模型，可以反推出移動終端分別距離固定位置放置的藍牙信標的位置，進而得到移動終端的位置。但是目前藍牙定位技術的精度大都在5
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10米的直徑范圍內，如果對于面積較小的地方影響并不大。但在一些倉庫、廠房等面積較大的地方，甚至布置著很多機械設備時，1米的誤差很有可能就處在了不同的行動軌跡上，造成定位不準確。
[0003]另外，通過三個藍牙信標實現定位，相對定位精度更高的基礎是這三個藍牙信標的信號強度要足夠的好，否則即使更多的藍牙信標，也無法對移動終端進行精確定位。
[0004]此外，現有技術的藍牙定位一般應用在室內，因為方便對藍牙信標進行布置。但對移動終端的定位不僅僅限于室內，在很多場景也需要在室外進行定位，特別是室外與室內進行往復切換的過程中，通過切換定位模式的方式在很大程度上會對定位精度以及軌跡重現造成影響，因此如果只用藍牙定位來實現室內與室外的同時定位則是最好的方式。但是問題也隨之而來，室內空間的狹小問題，室外空曠，藍牙信標不好形成排列整齊的點陣式結構問題，都給藍牙定位的精度造成一定的影響。

技術實現思路

[0005]本專利技術的目的是為了提高藍牙定位的精度，避免由于藍牙信標接收的信號較差導致定位不準確的技術問題，設計了一種提高藍牙定位精度的方法，通過構建全新的藍牙信標掃描模型，找到更多的有效藍牙信標，進而實現高精度的藍牙定位。
[0006]本專利技術采用的技術方案是，一種提高藍牙定位精度的方法，所述的方法基于由固定設置的藍牙信標與帶有藍牙定位模塊的移動終端組成的系統實現，移動終端的藍牙定位模塊搜索藍牙信標發出的數據信息，通過通訊模塊發送給后臺服務器進行處理實現定位，關鍵是，所述的提高藍牙定位精度的方法包過如下步驟：
[0007]a、構建移動終端區域掃描模型，終端區域掃描模型用于采集區域內的所有藍牙信標發出的信號強度數據以及位置數據；
[0008]b、采用輪換區域掃描位置、擴大區域掃描范圍、縮小區域掃描范圍相結合的方式，找出有效藍牙信標密度趨向于1但不等于1的一組藍牙信標集作為有效的藍牙信標集，其中有效藍牙信標密度等于信號強度強的藍牙信標數量除以區域內掃描到的所有藍牙信標數量的比值；
[0009]c、基于步驟b中得到的有效的藍牙信標集中的藍牙信標的位置數據，后臺服務器進行計算處理得到移動終端的定位點。
[0010]所述的方法還包括：d、將計算得出的定位點數據，再用環境衰減因子進行補償，所述的環境衰減因子通過場地實際情況，依據距離和信號強度值，結合信號衰減公式確定。
[0011]所述的步驟c中，計算得出移動終端的定位點采用三角定位法進行計算。
[0012]對得出的移動終端的定位點后，再進行基于運動方向預估的定位補償過程，具體步驟如下：
[0013]1)、通過在先已經定位的兩個定位點建立帶有運動方向的速度模型，以在先定位的兩個定位點進行直線連接，直線的延長線作為速度方向，根據移動終端在速度方向的速度值，在下一定位時間點得到移動終端的預估定位點；
[0014]2)、將步驟1)中的預估定位點與步驟c中通過后臺服務器得到移動終端的定位點進行中和補償，得到最終定位點。
[0015]所述的步驟1)中的速度模型可以采用重力加速度測出、或者通過兩點之間的距離以及時間進行計算得出。
[0016]所述的步驟2)中的中和補償過程是將預估定位點與通過后臺服務器得到移動終端的定位點進行直線連接，取中心點作為最終定位點。
[0017]在已經至少經過兩次定位補償過程后，步驟1)中建立的速度模型還通過卡爾曼濾波算法對先前已經定位的兩個點的直線運動方向進行角度補償。
[0018]角度補償的方式為用卡爾曼濾波的邊界線與已經定位的兩個點的直線形成的夾角的中心線，作為最終的速度方向。
[0019]本專利技術的有益效果是，
[0020]1、在能夠獲得更多的有效藍牙信標后再進行的藍牙定位，提高了藍牙定位的精度，可以實現1
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3米直徑范圍內的定位精度。
[0021]2、如果有效藍牙信標多于3個，可以通過多次的定位進行位置中和補償，進一步提高藍牙定位的精度，可以實現1
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1.5米直徑范圍內的定位精度。
[0022]3、結合基于運動軌跡的定位補償，可以有效地對三角定位算法得到的位置與運動方向的估計位置進行中和補償，可以提高藍牙定位的精度，而且在不斷進行多點定位的迭代過程中，使得補償效果越來越好，最終可以定位精度縮小到直徑范圍1米以內。
附圖說明
[0023]圖1是本專利技術中基于室外藍牙信標布局的區域掃描模型實施例示意圖。
[0024]圖2是本專利技術中通過運動方向估計進行定位補償的原理示意圖。
具體實施方式
[0025]下面結合附圖以及具體實施例說明本專利技術的具體工作原理。
[0026]本專利技術中的藍牙定位不僅可以應用在室內，還可以應用在室外。在室內應用時，藍牙信標固定在墻上，在室外應用時，可以通過固定底座固定在地面。
[0027]本專利技術在具體實施時，構建移動終端區域掃描模型，目的是在用藍牙定位時，盡可能排除掉周圍信號強度較弱的藍牙信標，因為藍牙信標信號弱的話，在進行定位時會出現較大的偏差。因此采用輪換區域掃描位置、擴大區域掃描范圍、縮小區域掃描范圍相結合的方式，找出有效藍牙信標密度趨向于1但不等于1的一組藍牙信標集作為有效的藍牙信標
集，用以上有效的藍牙信標集中的藍牙信標的位置數據進行計算得出移動終端的定位點。
[0028]舉例說明，參看圖1，在室外設置的藍牙信標會根據草地、行走道路等不規則的區域進行布置。假設移動終端在室外，先用直徑為8米的圓形模型進行掃描，掃描到了6個藍牙信標，但是其中有3個藍牙信標的信號強度較強，而其余3個藍牙信標由于距離相對較遠導致信號強度較弱，此時有效藍牙信標密度為0.5，此密度顯然較低。接著縮小圓形模型的直徑為6米，此時只掃到了之前3個信號較強的藍牙信標，此時的有效藍牙信標密度為1。如果在現有技術中，通過三角定位算法可以直接得到當前定位點，但本申請中認為這樣得到的定位點還不夠精確。因此再次變換區域掃描模型，將區域掃描模型改變為長為10米、寬5米的矩形模型，進而掃描到5個藍牙信標，得到4個信號較強的藍牙信標，1個信號較弱的藍牙信標，此時的有效藍牙信標密度為0.8。在4個信號較強的藍牙信標中選取3個藍牙信標數據，一共有三種組合形式，分別通過三角定位算法進行計算，得到3個定位點，然后將三個定位點再進行中和處理，得到最終的定位位置。當然，還可以用更多的掃描模型，例如橢圓形、本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種提高藍牙定位精度的方法，所述的方法基于由固定設置的藍牙信標與帶有藍牙定位模塊的移動終端組成的系統實現，移動終端的藍牙定位模塊搜索藍牙信標發出的數據信息，通過通訊模塊發送給后臺服務器進行處理實現定位，其特征在于：所述的提高藍牙定位精度的方法包過如下步驟：a、構建移動終端區域掃描模型，終端區域掃描模型用于采集區域內的所有藍牙信標發出的信號強度數據以及位置數據；b、采用輪換區域掃描位置、擴大區域掃描范圍、縮小區域掃描范圍相結合的方式，找出有效藍牙信標密度趨向于1但不等于1的一組藍牙信標集作為有效的藍牙信標集，其中有效藍牙信標密度等于信號強度強的藍牙信標數量除以區域內掃描到的所有藍牙信標數量的比值；c、基于步驟b中得到的有效的藍牙信標集中的藍牙信標的位置數據，后臺服務器進行計算處理得到移動終端的定位點。2.根據權利要求1所述的一種提高藍牙定位精度的方法，其特征在于：所述的方法還包括：d、將計算得出的定位點數據，再用環境衰減因子進行補償，所述的環境衰減因子通過場地實際情況，依據距離和信號強度值，結合信號衰減公式確定。3.根據權利要求1所述的一種提高藍牙定位精度的方法，其特征在于：所述的步驟c中，計算得出移動終端的定位點采用三角...

【專利技術屬性】
技術研發人員：戎檄，姚紅濤，
申請(專利權)人：善理通益信息科技深圳有限公司，
類型：發明
國別省市：