一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法、装置及系统。所属方法包括：接收多个iBeacon设备发送的广播信息，每个所述iBeacon设备的广播信息包括该iBeacon设备的位置信息以及设备编号；计算多个所述iBeacon设备与用户设备的距离，选择距离最近的第一iBeacon设备以及第二iBeacon设备；根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。本发明专利技术能够更好的实现室内的精确定位，并能够有效的应用于停车场或其他实际室内场景中。

A Method, Device and System of Indoor Positioning and Aided Navigation Based on iBeacon

The invention discloses an indoor positioning and auxiliary navigation method, device and system based on iBeacon. The method includes: receiving broadcast information sent by multiple iBeacon devices, and the broadcast information of each iBeacon device includes the location information and device number of the iBeacon device; calculating the distance between the multiple iBeacon devices and the user equipment, selecting the nearest first iBeacon device and the second iBeacon device; and according to the first iBeacon device and the second iBeacon device. The n device determines at least one additional iBeacon device and uses a triangular centroid positioning method to determine the current location of the user device. The invention can better realize accurate indoor positioning, and can be effectively applied to parking lot or other actual indoor scenes.

【技术实现步骤摘要】
一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法、装置及系统
本专利技术涉及定位导航领域，特别是指一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法、装置及系统。
技术介绍
随着日常生活方式的不断改变，人们对室内定位技术的需求变得越来越迫切。室内定位技术在大型商场、停车场等场景中应用前景广大，能够实现高实时性、高精度、低成本的室内定位技术得到越来越多的关注与研究。目前主流的室内定位技术之一是基于iBeacon的定位方案。该方案基于低功耗蓝牙模块的解决方案，通过在室内环境布置iBeacon设备，建立基站拓扑，智能设备通过接收iBeacon设备的信号来实现位置的确认。在iBeacon室内定位方案中，具有较好可行性的两种算法为基于RSSI指纹库的算法和三角质心定位算法。由于基于RSSI指纹库的算法需要提前进行RSSI指纹的收集、过滤、建立数据库，并且容易受到iBeacon装置老化以及电量变化等原因的影响，该算法较为复杂。相比较而言，三角质心定位算法具有较好的实时性，便捷性等特点。三角质心定位算法以三个iBeacon设备为信标节点，获取与设备相对应的所处平面模型上的坐标位置，最后得出所测未知节点的位置。在圆周定位模型中，理论上如果知道未知节点到三个信标节点的物理距离，那么以该三个信标节点为圆心，到未知节点的物理距离为半径建立三个圆周模型，则未知节点即处于三个圆周模型的交叉处。如图1所示，MS为当前位置，A、B、C为用于定位的iBeacon设备所在的位置。三角质心定位算法一个主要工作是如何选取合适的信标节点进行定位计算。由于iBeacon是基于低能耗的蓝牙4.0的技术，在实际应用中，信号强度容易受到诸如噪声、信号遇到障碍物以后的急剧衰落、测量工具带来的误差等原因的影响。直接使用基于三个信号最强的iBeacon设备建立圆周模型，其三个圆有很大可能不相交于一点，那么使用三角质心定位算法就会产生较大的误差，甚至出现无法计算出确切位置的情况。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提出一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法、装置及系统，能够快速实现室内的精准定位，并提供辅助导航。基于上述目的本专利技术实施例提供的一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法，包括：接收多个iBeacon设备发送的广播信息，每个所述iBeacon设备的广播信息包括该iBeacon设备的位置信息以及设备编号；计算多个所述iBeacon设备与用户设备的距离，选择距离最近的第一iBeacon设备以及第二iBeacon设备；根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。可选的，所述接收多个iBeacon设备发送的广播信息之前，还包括：根据使用环境，在道路两侧交叉设备多个所述iBeacon设备，并按顺序为多个所述iBeacon设备设置所述设备编号。可选的，所述设备编号为连续的编号，且任意三个具有连续设备编号的所述iBeacon设备呈三角形设置。可选的，还包括：根据接收到的所述广播信息中的接收信号强度指示RSSI计算所述iBeacon设备与用户设备的距离。可选的，所述第一iBeacon设备与用户设备的距离小于所述第二iBeacon设备与用户设备的距离，所述根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置包括：计算所述第一iBeacon设备的设备编号以及所述第二iBeacon设备的设备编号的差值，判断所述差值与预设阈值的关系；若所述差值大于等于所述预设阈值，则选择与所述第一iBeacon设备的设备编号相邻的两个iBeacon设备作为第三iBeacon设备和第四iBeacon设备，根据所述第一iBeacon设备、所述第三iBeacon设备以及所述第四iBeacon设备采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。可选的，所述根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置包括：计算所述第一iBeacon设备的设备编号以及所述第二iBeacon设备的设备编号的差值，判断所述差值与预设阈值的关系；若所述差值小于所述预设阈值且所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备的设备编号相邻，则选择与所述第一iBeacon设备或所述第二iBeacon设备的设备编号相邻的iBeacon设备作为第五iBeacon设备，根据所述第一iBeacon设备、所述第二iBeacon设备以及所述第五iBeacon设备采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。可选的，所述根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置包括：计算所述第一iBeacon设备的设备编号以及所述第二iBeacon设备的设备编号的差值，判断所述差值与预设阈值的关系；若所述差值小于所述预设阈值且所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备的设备编号不相邻，则选择设备编号为所述第一iBeacon设备与所述第二iBeacon设备之间的iBeacon设备作为第六iBeacon设备，根据所述第一iBeacon设备、所述第二iBeacon设备以及所述第六iBeacon设备采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。可选的，还包括：接收用户输入的目标位置，根据用户设备当前位置及电子室内地图确定当前位置到目标位置的路径；在用户设备移动过程中，获取用户设备的移动方向和距离，绘制用户设备移动的路径；通过所述定位方法实时定位用户设备当前所在位置，结合电子室内地图，对用户设备运动的路径进行校正。本专利技术实施例还提供一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航装置，包括：接收模块，用于接收多个iBeacon设备发送的广播信息，每个所述iBeacon设备的广播信息包括该iBeacon设备的位置信息以及设备编号；选择模块，用于计算多个所述iBeacon设备与用户设备的距离，选择距离最近的第一iBeacon设备以及第二iBeacon设备；位置确认模块，用于根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备所在位置。本专利技术实施例还提供一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航系统，包括多个iBeacon设备以及如上述任意一项所述的基于iBeacon的室内定位及辅助导航装置。从上面所述可以看出，本专利技术实施例提供的一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法、装置及系统，依据停车场的构造具体布置，将iBeacon设备铺设在道路的两边，简单方便，与实际场景紧密贴合。并且通过该方法能够更好的确定用于实现用户设备定位的定位节点，从而能够更好的实现室内的精确定位，并能够有效的应用于停车场或其他实际室内场景中。附图说明图1为使用三角质心定位算法进行定位的原理图；图2为本专利技术实施例一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法的流程图；图3为本专利技术实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法，其特征在于，包括：接收多个iBeacon设备发送的广播信息，每个所述iBeacon设备的广播信息包括该iBeacon设备的位置信息以及设备编号；计算多个所述iBeacon设备与用户设备的距离，选择距离最近的第一iBeacon设备以及第二iBeacon设备；根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于iBeacon的室内定位及辅助导航方法，其特征在于，包括：接收多个iBeacon设备发送的广播信息，每个所述iBeacon设备的广播信息包括该iBeacon设备的位置信息以及设备编号；计算多个所述iBeacon设备与用户设备的距离，选择距离最近的第一iBeacon设备以及第二iBeacon设备；根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收多个iBeacon设备发送的广播信息之前，还包括：根据使用环境，在道路两侧交叉设备多个所述iBeacon设备，并按顺序为多个所述iBeacon设备设置所述设备编号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述设备编号为连续的编号，且任意三个具有连续设备编号的所述iBeacon设备呈三角形设置。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：根据接收到的所述广播信息中的接收信号强度指示RSSI计算所述iBeacon设备与用户设备的距离。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一iBeacon设备与用户设备的距离小于所述第二iBeacon设备与用户设备的距离，所述根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置包括：计算所述第一iBeacon设备的设备编号以及所述第二iBeacon设备的设备编号的差值，判断所述差值与预设阈值的关系；若所述差值大于等于所述预设阈值，则选择与所述第一iBeacon设备的设备编号相邻的两个iBeacon设备作为第三iBeacon设备和第四iBeacon设备，根据所述第一iBeacon设备、所述第三iBeacon设备以及所述第四iBeacon设备采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一iBeacon设备以及所述第二iBeacon设备确定至少一个额外的所述iBeacon设备，并采用三角质心定位方法确定用户设备的当前位置包括：计算所述第一iBeacon设备的设备编号以及所述第二iBeacon设备的设备编号的差值，判断所述差值与预设阈值的关系；若所述差值小于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光伟，黄伟民，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43