本發(fā)明涉及一種定位技術(shù)，特別是一種室內(nèi)定位方法以及使用該方法的裝置。
背景技術(shù)：
：：目前的全球定位系統(tǒng)(GPS,GlobalPositioningSystem)或輔助全球定位系統(tǒng)(AGPS,AssistedGlobalPositioningSystem)通過追蹤衛(wèi)星信號來計算位置。然而，衛(wèi)星信號容易被建筑物遮蔽，并不適合運用在室內(nèi)的場合。因此，需要一種室內(nèi)定位方法以及使用該方法的裝置，解決以上所述的問題。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的實施例提出一種室內(nèi)定位方法，由從節(jié)點中的處理單元執(zhí)行，包含以下步驟。于啟動室內(nèi)定位功能時，將從節(jié)點設(shè)定為不接受連線狀態(tài)。于公告狀態(tài)中周期性廣播公告訊息，其中包含代表從節(jié)點的識別碼、發(fā)送公告訊息時的時間戳記以及發(fā)送功率。本發(fā)明的實施例還提出一種室內(nèi)定位方法，由主節(jié)點中的處理單元執(zhí)行，包含以下步驟。于掃描階段中從公告者取得公告訊息中的發(fā)送功率；計算公告訊息的接收強度；依據(jù)發(fā)送功率及接收強度計算衰減程度；依據(jù)所述衰減程度決定電子裝置與公告者間的距離；以及將相應(yīng)于公告者的定位信息傳送至定位伺服器。定位信息包含主節(jié)點的位置、公告者的識別碼、公告訊息中的時間戳記以及計算出的距離，使得定位伺服器可依據(jù)定位信息計算公告者的位置。本發(fā)明的實施例提出一種室內(nèi)定位裝置，包含通信接口及處理單元。處理單元，耦接于通信接口，于啟動室內(nèi)定位功能時，將電子裝置設(shè)定為不接受連線狀態(tài)；以及于公告狀態(tài)中通過通信接口周期性廣播公告訊息。公告訊息包含代表電子裝置的識別碼、發(fā)送公告訊息時的時間戳記以及發(fā)送功率。本發(fā)明的實施例還提出一種室內(nèi)定位裝置，包含通信接口及處理單元。 處理單元，耦接于通信接口，于掃描階段中通過通信接口從公告者取得公告訊息中的發(fā)送功率；計算公告訊息的接收強度；依據(jù)發(fā)送功率及接收強度計算衰減程度；依據(jù)衰減程度決定電子裝置與公告者間的距離；以及將相應(yīng)于公告者的定位信息傳送至定位伺服器。定位信息包含電子裝置的位置、公告者的識別碼、公告訊息中的時間戳記以及計算出的距離，使得定位伺服器可依據(jù)定位信息計算公告者的位置。附圖說明圖1示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的室內(nèi)定位系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。圖2示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的運算裝置的系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖3示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的運算裝置的系統(tǒng)架構(gòu)圖。圖4示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的連接層狀態(tài)機示意圖。圖5示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的由移動裝置的處理單元執(zhí)行的室內(nèi)定位方法流程圖。圖6示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的由藍牙節(jié)點的處理單元于掃描狀態(tài)執(zhí)行的室內(nèi)定位方法流程圖。附圖符號說明10室內(nèi)定位系統(tǒng)；110局域網(wǎng)絡(luò)/互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；131～136藍牙節(jié)點；150移動裝置；170定位伺服器；210處理單元；220顯示單元；230輸入裝置；240存儲裝置；250存儲器；260通信接口；310處理單元；330輸入裝置；340存儲裝置；350存儲器；360通信接口；S410掃描狀態(tài)；S420待命狀態(tài)；S430初始化階段；S440連線階段；S450公告狀態(tài)；S510～S560方法步驟；S610～S650方法步驟。具體實施方式以下說明是為完成發(fā)明的較佳實施方式，其目的在于描述本發(fā)明的基本精神，但并不用以限定本發(fā)明。實際的
發(fā)明內(nèi)容必須參考權(quán)利要求范圍。必須了解的是，使用于本說明書中的“包含”、“包括”等詞，是用以表示存在特定的技術(shù)特征、數(shù)值、方法步驟、作業(yè)處理、元件以及/或組件，但并不排除可加上更多的技術(shù)特征、數(shù)值、方法步驟、作業(yè)處理、元件、組件，或以上的任意組合。于權(quán)利要求中使用如“第一”、“第二”、“第三”等詞是用來修飾權(quán)利要求中的元件，并非用來表示之間具有優(yōu)先權(quán)順序，先行關(guān)系，或者是一個元件先于另一個元件，或者是執(zhí)行方法步驟時的時間先后順序，僅用來區(qū)別具有相同名字的元件。圖1示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的室內(nèi)定位系統(tǒng)10的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。例如，一個三維空間中包含六個藍牙節(jié)點(BluetoothNode)131至136，而使用者可攜帶移動裝置150在三維空間中任意移動，并藉由藍牙節(jié)點131至136的幫助知道目前的位置。藍牙節(jié)點131至136中的每一個設(shè)置在一個三維空間中的固定位置。移動裝置150可以是手機、平板電腦、筆記型電腦、智能手表等。藍牙節(jié)點131至136形成一個多路徑網(wǎng)絡(luò)(meshnetwork)，其中的每一個可與鄰近節(jié)點相互通信。藍牙節(jié)點131可同時配備有局域網(wǎng)絡(luò)(LAN,LocalAreaNetwork)模塊或無線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN,WirelessLocalAreaNetwork)模塊，用以連接上局域網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或以上兩者110。藍牙節(jié)點131至136中的任一個可擁有中繼器(repeater)的功能，使得數(shù)據(jù)可以逐一傳遞至沒有直接連接上的節(jié)點。例如，雖然藍牙節(jié)點136因為距離或發(fā)送功率的限制不能直接連接上藍牙節(jié)點133，但卻可以通過藍牙節(jié)點134或135將數(shù)據(jù)傳遞至藍牙節(jié)點133。移動裝置150使用特定通信(例如，Bluetooth4.0)持續(xù)廣播公告訊息(Advertisingmessages)，其中至少包含代表移動裝置150的識別碼、時間戳記(Timestamp)與發(fā)送功率(TxPower)的信息。藍牙節(jié)點131至136中的任一個取得移動裝置150廣播的公告訊息，計算此公告訊息的接收強度，依據(jù)公告訊息中的發(fā)送功率與計算出的接收強度決定衰減程度，并且依據(jù)衰減程度決定與移動裝置150間的距離。藍牙節(jié)點131至136中的任一個還可將定位信息，例如自己的三維空間位置、移動裝置150的識別信息、公告訊息的時間戳記以及計算出的距離，經(jīng)由其他藍牙節(jié)點(如有必要)以及局域網(wǎng) 絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或以上兩者110傳送至定位伺服器170。定位伺服器170持續(xù)搜集藍牙節(jié)點131至136回報的定位信息，并據(jù)以使用多角定位方法來更新移動裝置150的三維空間位置。圖2示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的運算裝置的系統(tǒng)架構(gòu)圖。此系統(tǒng)架構(gòu)可實施于移動裝置150以及定位伺服器170，至少包含處理單元210。處理單元210可使用多種方式實施，例如以專用硬件電路或通用硬件(例如，單一處理器、具有平行處理能力的多處理器、圖形處理器或其他具有運算能力的處理器)，并且在執(zhí)行程序碼或軟件時，提供之后所描述的功能。系統(tǒng)架構(gòu)還包含存儲器250用以存儲執(zhí)行過程中需要的數(shù)據(jù)，例如，變數(shù)、數(shù)據(jù)表(datatables)等，以及存儲裝置240，用以存儲各式各樣的電子文件，例如，網(wǎng)頁、文件、音頻文件、視頻文件等。系統(tǒng)架構(gòu)還包含通信接口260，讓處理單元210可藉以跟藍牙節(jié)點131至136或其他電子裝置進行溝通。通信接口260可以是低成本、低耗電的藍牙模塊。輸入裝置230可包含鍵盤、滑鼠、觸控面板等。使用者可按壓鍵盤上的按鍵來輸入字符，藉由操作滑鼠來控制鼠標(biāo)，或者是在觸控面板制造手勢來控制執(zhí)行中的應(yīng)用程序。手勢可包含單擊、雙擊、單指拖曳、多指拖曳等，但不限定于此。顯示單元220可包含顯示面板(例如，薄膜液晶顯示面板、有機發(fā)光二極管面板或其他具顯示能力的面板)，用以顯示輸入的字符、數(shù)字、符號、拖曳鼠標(biāo)的移動軌跡、繪制的圖案或應(yīng)用程序所提供的畫面，提供給使用者觀看。圖3示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的運算裝置的系統(tǒng)架構(gòu)圖。此系統(tǒng)架構(gòu)可實施于藍牙節(jié)點131至136中的任一個，至少包含處理單元310。處理單元310可使用多種方式實施，例如以專用硬件電路或通用硬件(例如，單一處理器、具有平行處理能力的多處理器、圖形處理器或其他具有運算能力的處理器)，并且在執(zhí)行程序碼或軟件時，提供之后所描述的功能。系統(tǒng)架構(gòu)還包含存儲器350用以存儲執(zhí)行過程中需要的數(shù)據(jù)，例如，變數(shù)、數(shù)據(jù)表等，以及存儲裝置340，用以存儲各式各樣的電子文件。系統(tǒng)架構(gòu)還包含通信接口360，讓處理單元310可藉以跟移動裝置150或其他無線裝置進行溝通。通信接口360可以是低成本、低耗電的藍牙模塊。于布署時，藍牙節(jié)點131至136組態(tài)為主節(jié)點(masternodes)，而移動裝置150組態(tài)為從節(jié)點(slavenode)。藍牙節(jié)點131至136及移動裝置150于連接層(linklayer)各自實施一個狀態(tài)機(statemachine)，用以管理藍牙節(jié)點131 至136中的一個及移動裝置150間于連接層中的訊息交換以及執(zhí)行相應(yīng)于接收到訊息的處理。圖4示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的連接層狀態(tài)機示意圖。當(dāng)開機或開啟藍牙時，藍牙節(jié)點131至136及移動裝置150皆處于待命(Standby)狀態(tài)S420。接著，移動裝置150周期性地由待命狀態(tài)S420進入公告(Advertising)狀態(tài)S450用以廣播公告訊息(Advertisingmessages)，藍牙節(jié)點131至136則周期性地由待命狀態(tài)S420進入掃描(Scanning)狀態(tài)S410用以掃描特定頻段中是否存在任何從節(jié)點廣播的公告訊息。一般情況下，當(dāng)藍牙節(jié)點131至136檢測到移動裝置150廣播的公告訊息時，進入初始化(Initiating)狀態(tài)S430用以發(fā)送連線要求給移動裝置150。當(dāng)移動裝置150于待命狀態(tài)S420接受了藍牙節(jié)點131至136中的任一個的連線請求時，移動裝置150及請求的藍牙節(jié)點都進入連線(Connection)狀態(tài)S440。當(dāng)移動裝置150啟動室內(nèi)定位功能時，設(shè)定為不接受連線狀態(tài)，關(guān)閉與任何藍牙節(jié)點進行連線的功能。因為當(dāng)移動裝置150與任何藍牙節(jié)點進行連線時，需要做更多的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及訊息交換，阻礙公告訊息的廣播，使得移動裝置150無法較頻繁地被定位。圖5示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的由移動裝置150的處理單元210執(zhí)行的室內(nèi)定位方法流程圖，此方法周期性向藍牙節(jié)點廣播公告訊息。首先，當(dāng)室內(nèi)定位功能啟動時，移動裝置150設(shè)定為不接受連線狀態(tài)(步驟S510)。于步驟S510，使用者可使用移動裝置150提供的人機界面(MMI,Man-machineInterface)來進行此設(shè)定。接著，啟動廣播計時器，用以于到達一段時間后發(fā)出中斷給處理單元210(步驟S520)。接著反復(fù)執(zhí)行一個循環(huán)(步驟S530至S550)，用以周期性地廣播公告訊息。詳細來說，當(dāng)處理單元210檢測到廣播計時器發(fā)出的中斷，指示廣播計時器已計數(shù)到達一段時間(例如一秒)之后(步驟S530)，進入公告狀態(tài)S450用以廣播公告訊息(步驟S540)，接著判斷是否室內(nèi)定位功能被關(guān)閉(步驟S550)。于此須注意的是，當(dāng)進入公告狀態(tài)S450時，移動裝置150被視為一個公告者(Advertiser)。若是，則將移動裝置150設(shè)定為接受連線狀態(tài)(步驟S560)，結(jié)束整個流程。否則回到待命狀態(tài)S420，重設(shè)廣播計數(shù)器(步驟S520)。于步驟S540，處理單元210可使用iBeacon分組通過通信接口260廣播公告訊息。由于移動裝置150設(shè)定為不接受連線狀態(tài)，處理單元210將iBeacon分組的標(biāo)頭(Header)的分組數(shù)據(jù)單元類型(PDUtype)設(shè)為“ADV_SCAN_IND”，使得藍牙節(jié)點131至136中的任一個檢測到此廣播的iBeacon分組時，不發(fā)送連線請求給 移動裝置150。于此須注意的是，為避免藍牙節(jié)點131至136中的任一個嘗試與移動裝置150建立連線，處理單元210不將iBeacon分組的標(biāo)頭的分組數(shù)據(jù)單元類型設(shè)為“ADV_IND”。處理單元210還可將信息以表1的方式封裝至分組數(shù)據(jù)單元內(nèi)文(PDUBody)：表1處理單元210可于“Timestamp”字段中存放發(fā)送公告訊息當(dāng)時的時間戳記，于“UserID”字段中存放代表移動裝置150的識別信息，于“TxPower”字段中存放廣播此公告訊息的發(fā)送功率，以及于“UserStatus”字段中存放應(yīng)用程序需要的信息，例如，心跳、血壓、體溫等與健康相關(guān)的信息。圖6示出了依據(jù)本發(fā)明實施例的由藍牙節(jié)點131至136中的任一個的處理單元310于掃描狀態(tài)S410執(zhí)行的室內(nèi)定位方法流程圖。于此須注意的是，當(dāng)進入掃描狀態(tài)S410時，此藍牙節(jié)點被視為掃描者(Scanner)。于取得公告者(例如，移動裝置150)廣播的公告訊息后(步驟S610)，判斷是否需要與公告者間建立連線(步驟S620)。于步驟S620，處理單元310可判斷iBeacon分組的標(biāo)頭中的分組數(shù)據(jù)單元類型(PDUtype)設(shè)為“ADV_SCAN_IND”或“ADV_IND”。若iBeacon分組的標(biāo)頭中的分組數(shù)據(jù)單元類型(PDUtype)設(shè)為“ADV_IND”，則判斷需要與公告者間建立連線；若iBeacon分組的標(biāo)頭中的分組數(shù)據(jù)單元類型(PDUtype)設(shè)為“ADV_SCAN_IND”，則判斷不需要與公告者間建立連線。若需要與公告者間建立連線(步驟S620中“是”的路徑)，則處理單元310使用特定通信協(xié)定通過通信接口360與公告者建立連線(步驟S650)。若不需要與公告者間建立連線(步驟S620中“否”的路徑)，則處理單元310計算此公告訊息的接收強度(RSSI)(步驟S631)，依據(jù)公告訊息中的發(fā)送功率與計算出的接收強度決定衰減程度(步驟S633)，并且依據(jù)衰減程度決定與公告者間的距離，其中衰減程度越大代表距離越遠(步驟S635)，以及傳送定位信息，例如掃描者的三維空間位置、公告者的識別信 息、公告訊息的時間戳記以及計算出的距離，經(jīng)由其他藍牙節(jié)點(如有必要)以及局域網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)或以上兩者110至定位伺服器170(步驟S637)。雖然圖2至圖3中包含了以上描述的元件，但不排除在不違反發(fā)明的精神下，使用更多其他的附加元件，以達成更佳的技術(shù)效果。此外，雖然圖5、圖6的方法流程圖采用特定的順序來執(zhí)行，但是在不違反發(fā)明精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在達到相同效果的前提下，修改這些步驟間的順序，所以，本發(fā)明并不局限于僅使用如上所述的順序。雖然本發(fā)明使用以上實施例進行說明，但需要注意的是，這些描述并非用以限制本發(fā)明。相反地，此發(fā)明涵蓋了本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的修改與相似設(shè)置。所以，申請權(quán)利要求范圍須以最寬廣的方式解釋來包含所有顯而易見的修改與相似設(shè)置。當(dāng)前第1頁1 2 3 當(dāng)前第1頁1 2 3