基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法及系統(tǒng)，所述方法包括：用戶位置獲取，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置；周邊設(shè)備檢測，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備；位置分享，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。本發(fā)明使用低功耗的移動(dòng)基站GSM和藍(lán)牙傳感器來定位，并用位置分享的方法可以減少使用定位模塊的頻率，可以降低整體的定位功耗。
【專利說明】基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及GPS定位【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]基于位置的服務(wù)(LBS)是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中的一大重要組成部分，由此催生出了關(guān)于目標(biāo)定位、跟蹤和跟蹤技術(shù)和市場的不斷革新和推廣使用。目前，基于GPS技術(shù)和北斗二代的定位系統(tǒng)已經(jīng)廣泛見于車輛定位導(dǎo)航終端、智能手機(jī)和新興的可穿戴設(shè)備。
[0003]GPS定位主要包括兩個(gè)部分:一個(gè)是用戶接收機(jī)，另一個(gè)是GPS衛(wèi)星星座。衛(wèi)星星座不斷往外廣播衛(wèi)星信號，用戶接收機(jī)接收到4個(gè)以上有效衛(wèi)星信號，可以計(jì)算出當(dāng)前位置。
[0004]目前，諸如汽車車載定位系統(tǒng)、智能手機(jī)、智能手表、智能眼鏡、智能手環(huán)等可穿戴設(shè)備上都需要廣泛集成定位模塊來提供位置服務(wù)，通常各類產(chǎn)品會(huì)集成GPS系統(tǒng)，可以提供大約10米定位精度服務(wù)。
[0005]但是，GPS模塊和北斗模塊的功耗很大，大約160mW，在智能終端中僅次于屏幕和3G通信模塊。實(shí)驗(yàn)顯示，智能手機(jī)僅能提供連續(xù)5-6小時(shí)的GPS定位服務(wù)，最新推出的智能手表只能提供2-3小時(shí)左右的GPS定位服務(wù)，很難滿足用戶長時(shí)間定位需求。
[0006]因此，針對上述技術(shù)問題，有必要提供一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法及系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法及系統(tǒng)，本發(fā)明主要使用一些低功耗傳感器(如藍(lán)牙、GSM移動(dòng)基站)來完成定位，提供位置服務(wù)。具體地，使用移動(dòng)基站獲取用戶位置，同時(shí)設(shè)計(jì)一套基于臨近共享的定位機(jī)制，即:打開藍(lán)牙模塊，檢測周邊是否有可用的藍(lán)牙模塊，如果有，則根據(jù)位置分享機(jī)制，決定是否獲取該設(shè)備的位置信息。
[0008]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下:
[0009]一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法，所述方法包括:
[0010]S1、用戶位置獲取，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置；
[0011]S2、周邊設(shè)備檢測，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備；
[0012]S3、位置分享，獲取和當(dāng)前移動(dòng)終端匹配的藍(lán)牙設(shè)備，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S1中的基站為3個(gè)或3個(gè)以上。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S1中的基站為3個(gè)，所述步驟S1具體為:
[0015]移動(dòng)基站GSM查詢附近3個(gè)基站的編號和位置(Pl，p2, p3);
[0016]移動(dòng)終端獲取3個(gè)基站的信號傳播時(shí)間(懷t2, t3),乘以光速得到接收機(jī)到各個(gè)基站的距尚(li, 12> 13)，滿足關(guān)系li = ctp其中c為光速；



dist(p,px) = ll
[0017]利用3個(gè)基站的位置關(guān)系方程心= ，dist為計(jì)算距離的函數(shù)，計(jì)算得



dist(p, p3) = 13
到用戶當(dāng)前位置坐標(biāo)P (X，y, z)。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3中的定位信息包括位置信息、位置來源和時(shí)間戳信息。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述位置信息包括經(jīng)度信息、維度信息。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述位置來源包括GPS、GSM。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述步驟S3具體為:
[0022]根據(jù)位置來源和時(shí)間戳信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的位置來源的精度高于移動(dòng)終端、和/或藍(lán)牙設(shè)備的時(shí)間戳信息較新，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
[0023]相應(yīng)地，一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0024]用戶位置獲取模塊，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置；
[0025]周邊設(shè)備檢測模塊，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備；
[0026]位置分享模塊，獲取和當(dāng)前移動(dòng)終端匹配的藍(lán)牙設(shè)備，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
[0027]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0028]使用低功耗的移動(dòng)基站GSM和藍(lán)牙傳感器來定位，可以降低整體的定位功耗；
[0029]用位置分享的方法可以減少使用定位模塊的頻率，進(jìn)一步降低整體的定位功耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明的一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0032]為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0033]參圖1所示，本發(fā)明公開了一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法，包括:
[0034]S1、用戶位置獲取，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置；
[0035]S2、周邊設(shè)備檢測，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備；
[0036]S3、位置分享，獲取和當(dāng)前移動(dòng)終端匹配的藍(lán)牙設(shè)備，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
[0037]相應(yīng)地，本發(fā)明還公開了一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位系統(tǒng)，包括:
[0038]用戶位置獲取模塊，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置；
[0039]周邊設(shè)備檢測模塊，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備；
[0040]位置分享模塊，獲取和當(dāng)前移動(dòng)終端匹配的藍(lán)牙設(shè)備，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
[0041]本發(fā)明主要是解決實(shí)際GPS定位過程的功耗問題，使用低功耗的傳感器設(shè)備來提供位置服務(wù)，同時(shí)加入一個(gè)基于藍(lán)牙傳感器的臨近感知、分享的功能。
[0042]本發(fā)明主要包括位置獲取、周邊設(shè)備檢測和位置分享三個(gè)模塊組成，受益于整個(gè)城市智能終端(如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備等)數(shù)量龐大，這種分享功能有很大幾率減少GSM位置獲取模塊的使用。
[0043]以下結(jié)合一【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法作進(jìn)一步說明。
[0044]S1、用戶位置獲取，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置。
[0045]移動(dòng)基站GSM首先調(diào)用移動(dòng)終端內(nèi)部API函數(shù)，查詢附近3個(gè)基站的編號和位置(Pi, P2, P3)，API函數(shù)具體為:
[0046]CellID = GetCurrentCelllD()；
[0047]Posit1n = GetPosit1n(CelllD)；
[0048]然后使用基于到達(dá)時(shí)間的方法，使用至少3個(gè)基站的位置信息，則求解出用戶當(dāng)前位置。本實(shí)施方式中以3個(gè)基站為例，具體定位方法如下:
[0049]移動(dòng)終端獲取3個(gè)基站的信號傳播時(shí)間(懷t2, t3),乘以光速得到接收機(jī)到各個(gè)基站的距尚(li, 12> 13)，滿足關(guān)系li = ctp其中c為光速；


dist(p, pl) = ll
[0050]利用3個(gè)基站的位置關(guān)系方程?&?(Α/;2) = /2，dist為計(jì)算距離的函數(shù)，計(jì)算得



dist(p,p3) = 13
到用戶當(dāng)前位置坐標(biāo)P (X，y, z)。
[0051]S2、周邊設(shè)備檢測，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備。
[0052]S3、位置分享，獲取和當(dāng)前移動(dòng)終端匹配的藍(lán)牙設(shè)備，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
[0053]本實(shí)施方式中定位信息包括位置信息、位置來源和時(shí)間戳信息。優(yōu)選地，位置信息包括經(jīng)度信息、維度信息；位置來源包括GPS、GSM。
[0054]分享定位信息數(shù)據(jù)的格式為(locat1n, source, time)
[0055]根據(jù)位置來源和時(shí)間戳信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性:
[0056]若藍(lán)牙設(shè)備的位置來源的精度高于移動(dòng)終端、或藍(lán)牙設(shè)備的時(shí)間戳信息較新，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變，等待跳轉(zhuǎn)到下次位置獲取。具體為:
[0057]If destinat1n, source == GPS or destinat1n.time>this.time
[0058]this.locat1n = destinat1n, locat1n
[0059]goto Step SI
[0060]由以上實(shí)施方式可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0061]使用低功耗的移動(dòng)基站GSM和藍(lán)牙傳感器來定位，可以降低整體的定位功耗；
[0062]用位置分享的方法可以減少使用定位模塊的頻率，進(jìn)一步降低整體的定位功耗。
[0063]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0064]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【權(quán)利要求】
1.一種基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位方法，其特征在于，所述方法包括: 51、用戶位置獲取，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置； 52、周邊設(shè)備檢測，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備； 53、位置分享，獲取和當(dāng)前移動(dòng)終端匹配的藍(lán)牙設(shè)備，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟SI中的基站為3個(gè)或3個(gè)以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟SI中的基站為3個(gè)，所述步驟SI具體為: 移動(dòng)基站GSM查詢附近3個(gè)基站的編號和位置(Pl，p2，P3)； 移動(dòng)終端獲取3個(gè)基站的信號傳播時(shí)間乘以光速得到接收機(jī)到各個(gè)基站的距離G1, I2, I3)，滿足關(guān)系Ii = Cti,其中C為光速；


Ciist(PiPl) = Il 利用3個(gè)基站的位置關(guān)系方程= ，dist為計(jì)算距離的函數(shù)，計(jì)算得到用
dist{p, p3) = I3戶當(dāng)前位置坐標(biāo)P (X，y, z)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中的定位信息包括位置信息、位置來源和時(shí)間戳信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述位置信息包括經(jīng)度信息、維度信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述位置來源包括GPS、GSM。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟S3具體為: 根據(jù)位置來源和時(shí)間戳信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的位置來源的精度高于移動(dòng)終端、和/或藍(lán)牙設(shè)備的時(shí)間戳信息較新，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
8.—種如權(quán)利要求1所述的基于臨近感知和移動(dòng)基站的低功耗定位系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 用戶位置獲取模塊，通過移動(dòng)基站GSM查詢附近的基站，并計(jì)算出用戶的當(dāng)前位置； 周邊設(shè)備檢測模塊，移動(dòng)終端周期性打開藍(lán)牙傳感器，對周邊設(shè)備進(jìn)行掃描，檢測周邊是否有其他藍(lán)牙設(shè)備，若有則啟動(dòng)配對機(jī)制，自動(dòng)連接到可用的藍(lán)牙設(shè)備； 位置分享模塊，獲取和當(dāng)前移動(dòng)終端匹配的藍(lán)牙設(shè)備，通過藍(lán)牙分別傳輸各自上次的定位信息，根據(jù)定位信息比較移動(dòng)終端和藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性，若藍(lán)牙設(shè)備的定位準(zhǔn)確性高于移動(dòng)終端，則移動(dòng)終端更新定位信息，否則移動(dòng)終端的定位信息維持不變。
【文檔編號】H04W64/00GK104320847SQ201410612286
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】陳孔陽, 譚光, 李翔宇, 吳靜 申請人:中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院