一种基于Beacon信号的楼层定位方法、系统、移动终端及存储介质与流程

一种基于beacon信号的楼层定位方法、系统、移动终端及存储介质
技术领域
1.本发明涉及室内定位领域，尤其涉及一种基于beacon信号的楼层定位方法、系统、移动终端及存储介质。


背景技术：

2.在身处其他大型建筑物的时候，通过百度或者高德地图导航找到出口或者商店的时候都会发现这样一个问题，gps定位的精度往往会不如在室外导航，这是因为传统的室外定位如gps，北斗因建筑物内部建材导致信号衰减的问题。为了解决这种室内定位不精确的问题，业内提出了beacon室内定位。基于beacon的室内定位可以应用于商场导购，室内人流分析，停车场引导，智能引导机器人等室内活动中。
[0003] beacon是一个小型的低功耗蓝牙基站，这些低功耗蓝牙beacon基站不停的向外发送beacon广播报文，搭载蓝牙4.0模块的移动终端接收到beacon广播报文后，测量出接收功率后，带入到功率衰减和距离关系的函数中，进而计算出距离该beacon基站的距离。利用距离多个beacon基站的距离交叉，就可以实现多点定位了。
[0004]
由于室内beacon信号，一般是四周散射，在多楼层共享中空区域时，经常会收到来自于多个楼层的beacon信号，若要依靠beacon信号定位，首先就需要计算定位是哪个楼层，然后再在楼层中计算定位。从诸多楼层设备信号中定位楼层，市面上有诸多处理办法，处理结果往往存在楼层定位不精准、楼层跳跃等问题。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的是针对上述现有技术中beacon信号定位中楼层定位不准确的技术问题，提供一种基于beacon信号的楼层定位方法、系统、移动终端及存储介质。
[0006]
本发明实施例中，提供了一种基于beacon信号的楼层定位方法，其包括：对移动终端读取到的每个楼层的beacon基站的beacon信号的rssi值按照降序进行排名；计算每一层中排名靠前的n（n≥1）个beacon基站的beacon信号的相对辐射强度总和，若某一层读取到的beacon信号少于n个，则计算该层的全部beacon信号的相对辐射强度总和；找出所述相对辐射强度总和最大的楼层，将其判断为当前移动终端所在的楼层。
[0007]
本发明实施例中，每一层的相对辐射强度总和的计算方式如下：，且，其中，i为楼层序号，j为属于该楼层的设备序号，n
i
为楼层i的beacon基站数量，n
i
≤n，rssi
ij
为移动终端接收到的楼层序号为i,设备序号为j的beacon基站的信号强度， rssib
ij
为楼层序号为i,设备序号为j的beacon基站在1米处的信号强度。
[0008]
本发明实施例中，针对连续时间窗口的楼层定位来回跳层不稳定现象，每间隔一个固定的时间窗口对移动终端所在的楼层进行判断，当连续m（m≥1）个时间窗口判断的楼层为同一楼层时，则将所述楼层定位为当前楼层。
[0009]
本发明实施例中，若不满足连续m（m≥1）个时间窗口判断的楼层为同一楼层，则仍然将当前楼层确定为m个时间窗口之前定位的楼层。
[0010]
本发明实施例中，还提供了一种基于beacon信号的定位系统，其包括移动终端、设置于建筑物中的多个beacon基站，所述多个beacon基站，分布于建筑物各层，用于发出beacon信号；所述移动终端，用于将读取到的每个楼层的beacon基站的beacon信号的rssi值按照降序进行排名，并计算每一层中排名靠前的n（n≥1）个beacon基站的beacon信号的相对辐射强度总和，若某一层读取到的beacon信号少于n个，则计算该层的全部beacon信号的相对辐射强度总和，然后找出所述相对辐射强度总和最大的楼层，将其判断为当前移动终端所在的楼层。
[0011]
本发明实施例中，每一层的相对辐射强度总和的计算方式如下：，且，其中，i为楼层序号，j为属于该楼层的设备序号，n
i
为楼层i的beacon基站数量，n
i
≤n，rssi
ij
为移动终端接收到的楼层序号为i,设备序号为j的beacon基站的信号强度， rssib
ij
为楼层序号为i,设备序号为j的beacon基站在1米处的信号强度。
[0012]
本发明实施例中，针对连续时间窗口的楼层定位来回跳层不稳定现象，移动终端每间隔一个固定的时间窗口对移动终端所在的楼层进行判断，当连续m（m≥1）个时间窗口判断的楼层为同一楼层时，则将所述楼层定位为当前楼层。
[0013]
本发明实施例中，若不满足连续m（m≥1）个时间窗口判断的楼层为同一楼层，则仍然将当前楼层确定为m个时间窗口之前的楼层。
[0014]
本发明实施例中，还提供了一种移动终端，所述移动终端对其所在的楼层进行定位时，采用上述的基于beacon信号的楼层定位方法。
[0015]
本发明实施例中，还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，执行上述的基于beacon信号的楼层定位方法。
[0016]
与现有技术相比较，在本发明的基于beacon信号的楼层定位方法中, 将读取到的每个楼层的beacon基站的beacon信号的rssi值按照降序进行排名，并计算每一层中排名靠前的n个（若不足n个取该层全部beacon信号）beacon基站的beacon信号的相对辐射强度的总和，然后找出相对辐射强度总和最大的楼层，将其判断为当前移动终端所在的楼层，利用特有的n点定位的楼层定位算法，获得相对精准的楼层定位，并通过跳层处理，解决定位跳层的问题，提升用户体验。
附图说明
[0017]
图1是本发明实施例的基于beacon信号的定位系统的示意图。
[0018]
图2是本发明实施例的基于beacon信号的楼层定位方法的流程图。
具体实施方式
[0019]
在对本发明实施例进行具体描述之前，先对本发明实施例中用到的技术用语说明如下。
[0020]
rssib：beacon基站在距离1米处的信号强度（dbm）；rssi：手机所收到的beacon基站的信号强度（dbm）；d
ij
：手机设备与beacon基站ij的直线距离；其中：，i为楼层序号，j为属于该楼层的设备序号；时间窗口：所有beacon信号，以时间周期t为等差数列展现，t1, t2, t3…
t
n
；其中t
i
‑
t
i
‑1=t；以某时间点t
i
开始,延续一个时间周期t的时间段[t
i
, t
i 1
)即为时间窗口。
[0021]
如图1所示，本发明实施例中，提供了一种基于beacon信号的定位系统，其包括具有定位功能的移动终端1、与所述移动终端1通过互联网进行连接的中心服务器2以及设置于建筑物各个楼层中的多个beacon基站3。其中，所述移动终端1可以是手机，也可以是平板电脑、智能手表等智能设备，其具有gps定位器、蓝牙beacon模块。所述移动终端中安装定位和导航app，实时上传接收到的gps信号和beacon信号至所述中心服务器。所述中心服务器2用于接收并存储各种用户手机上传的信息，提供导航相关服务。
[0022]
如图2所示， 本发明实施例中，提供了一种基于beacon信号的楼层定位方法，其包括步骤s1
‑
s3。下面分别进行说明。
[0023]
步骤s1：对移动终端读取到的每个楼层的beacon基站的beacon信号的rssi值按照降序进行排名。
[0024]
需要说明的是，在移动终端进行定位时，首先通过gps定位器从所述中心服务器获取gps的定位坐标，然后，在根据每个楼层的多个beacon基站的beacon信号来定位其在大楼中的具体位置，这些beacon信号中携带了beacon基站自身的位置信息和楼层信息。由于每个楼层中都设置了多个beacon基站，因此，首先需要定位出移动终端所在的楼层。
[0025]
移动终端中设置有蓝牙beacon模块，可以接收到beacon基站的beacon信号， 有些beacon基站与移动终端的距离太远，导致移动终端无法接收到其beacon信号或者接收到的beacon信号较弱。在定位时，要排除掉这些信号弱的beacon基站，可以设置信号最低阈值rssi
min
（此值一般取
‑
85），忽略所有小于rssi
min
的rssi值信号。并且，对移动终端读取到的每个楼层的beacon基站的beacon信号的rssi值按照降序进行排名，根据排名靠前的beacon基站的beacon信号来进行楼层定位。
[0026]
步骤s2：计算每一层中排名靠前的n（n≥1）个beacon基站的beacon信号的相对辐射强度总和；在进行排名后，将信号强度排名靠后的基站过滤掉，只使用信号强度较强的n个beacon基站的beacon信号。若过滤后，某一层的beacon信号少于n个，则计算该层的全部beacon信号的相对辐射强度总和。具体地，每一层的相对辐射强度的计算方式如下：，且，其中，i为楼层序号，j为属于该楼层的设备序号，n
i
为楼层i的beacon基站数量，n
i
≤n，rssi
ij
为移动终端接收到的楼层序号为i,设备序号为j的beacon基站的信号强度， rssib
ij
为楼层序号为i,设备序号为j的beacon基站在1米处的信号强度。
[0027]
步骤s3：找出所述相对辐射强度总和最大的楼层，将其判断为当前移动终端所在的楼层。
[0028]
由于beacon基站与移动终端的距离越远，其beacon信号相对辐射强度越小，与移动终端的距离越近，其beacon信号相对辐射强度越大。因此，可以相对辐射强度总和最大的楼层，即为移动终端所在的楼层。得到移动终端所在的楼层后，即可根据所述楼层中的beacon基站来计算出移动终端所在的坐标位置。
[0029]
需要说明的是，每间隔一个固定的时间窗口对移动终端所在的楼层进行判断，针对连续时间窗口的楼层定位来回跳层不稳定现象，当连续m个（m≥1）时间窗口判断的楼层为同一楼层时，则将所述楼层定位为当前楼层；若不满足连续m（m≥1）个时间窗口判断的楼层为同一楼层，则仍然将当前楼层确定为m个时间窗口之前定位的楼层。
[0030]
还需要说明的是，上述基于beacon信号的楼层定位方法的实现过程可以在所述移动终端中进行，也可以在所述中心服务器中进行，本发明对此不进行限制。
[0031]
本发明实施例中，还提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，当所述计算机程序被运行时，执行上述的基于beacon信号的楼层定位方法。
[0032]
综上所述，在本发明的基于beacon信号的楼层定位方法中, 将读取到的每个楼层的beacon基站的beacon信号的rssi值按照降序进行排名，并计算每一层中排名靠前的n个（若不足n个取该层全部beacon信号）beacon基站的beacon信号的相对辐射强度的总和，然后找出相对辐射强度总和最大的楼层，将其判断为当前移动终端所在的楼层，利用特有的n点定位的楼层定位算法，获得相对精准的楼层定位，并通过跳层处理，解决楼层定位来回跳层的问题，提升用户体验。
[0033]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。