电子标签定位方法及系统与流程

1.本技术涉及房间区域定位与智能家居技术领域，尤其是涉及一种电子标签定位方法、一种电子标签定位系统。


背景技术：

2.目前， 智能家居系统中通常包含若干的控制和传感设备，通过由智能网关（所有设备的中心）和开关、灯、插座、红外控制器、开关控制器、温度传感器、烟雾传感器、人体传感器等设备构成，通过利用这些现成的设备来作为“基站”，来检测人体携带的智能电子标签，该电子标签会定时广播无线数据，所有的基站都可以搜索到该设备的数据(每个标签在app中都可以创建人偏好以及联动偏好，以及多个标签的优先级)，设备检测到附近存在的标签（由人携带）来判断是否存在该区域以及用户移动的轨迹和定位。但是，如何准确、精准的定位电子标签是亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.为了解决电子标签的定位问题，本技术提供了一种电子标签定位方法及一种电子标签定位系统。
4.本技术提供的一种一种电子标签定位方法，采用如下的技术方案：第一方面，提供一种电子标签定位方法，包括：电子标签利用发射模块无线发射第一数据；至少两个设备中每个设备各自根据接收到的第一数据的信号强度，计算所述电子标签与所述至少两个设备中每个设备各自的第一距离；所述至少两个设备相互确认各自收到的第一数据是否相同；收到的第一数据相同的所述至少两个设备，根据相互的实际距离以及所述第一距离，计算确定电子标签的位置。
5.优选的，所述至少两个设备相互确认各自收到的第一数据是否相同，包括：所述至少两个设备通过无线将自己收到的第一数据发送给相邻的设备，以比较确认各自收到的第一数据是否相同的。
6.优选的，所述至少两个设备通过无线将自己收到的第一数据发送给相邻的设备，包括：所述至少两个设备中与所述电子标签的第一距离最短的第一设备，通过调整自己发送的第一数据的信号功率，以控制能够收到所述第一数据的所述相邻的设备的个数。
7.优选的，所述相邻设备，包括：所述至少两个设备中在数据链路上仅距离一跳的至少两个设备。
8.优选的，所述电子标签利用发射模块无线发射第一数据，之前，还包括：将接收电子标签发送的第一数据的各个设备所处的房间区域、房间区域拓扑、设备安装位置、设备类型，设备功能列表信息存储于智能网关。
9.优选的，所述电子标签利用发射模块无线发射第一数据，之后，还包括：所述电子标签，根据接收模块接收到的任意设备在收到第一数据后回复的信息，调整发送第一数据的间隔和/或频率。
10.优选的，所述第一数据，包括：加密后的mac地址字段、发射功率字段、计数器字段。
11.第二方面，还提供一种电子标签定位系统，包括：电子标签，用于利用发射模块无线发射第一数据；智能设备，至少两个智能设备中每个智能设备各自根据接收到的第一数据的信号强度，计算所述电子标签与所述至少两个智能设备中每个设备各自的第一距离；所述至少两个智能设备相互确认各自收到的第一数据是否相同的；收到的第一数据相同的所述至少两个智能设备，根据相互的实际距离以及所述第一距离，计算确定电子标签的位置；智能网关，通过无线或者有线方式链接所述智能设备。
12.优选的，所述智能设备，包括：所述至少两个设备中在数据链路上距离一跳的至少两个设备。
13.优选的，所述第一数据，包括：加密后的mac地址字段、发射功率字段、计数器字段。
14.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.提供了一种定位电子标签的方法，可以迅速而准确的将处于房间内的携带电子标签的人或物的位置给出；是gps、北斗定位系统在室内定位的有益补充；2.供了一种定位电子标签的系统，可以迅速而准确的将处于房间内的携带电子标签的人或物的位置给出；是gps、北斗定位系统在室内定位的有益补充。
附图说明
15.图1是电子标签定位方法的第一实施例；图2是电子标签定位方法的第一实施例；图3是电子标签定位方法的第一实施例；图4是电子标签定位系统的逻辑框图。
16.附图标记说明：1、电子标签定位系统；101、电子标签；102、智能设备；103、智能网关。
具体实施方式
17.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图1-4及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
18.本技术提供的一种一种电子标签定位方法，采用如下的技术方案：第一方面，如图1所示，提供一种电子标签定位方法，包括：s101：电子标签利用发射模块无线发射第一数据；通常，电子标签具有接收、发射两个模块。收模块用于接收无线信号；发射模块用于发射无线信号，以便智能设备能够感知到电子标签的存在，便于定位。
19.s102：至少两个设备中每个设备各自根据接收到的第一数据的信号强度，计算所述电子标签与所述至少两个设备中每个设备各自的第一距离；根据第一数据的信号强度来计算电子标签与接收到第一数据的设备的距离；所述信号强度，即为rssi（received signal strength indicator）接收到的信号强度指示，是通过接收到的信号强弱测定信号点与接收点的距离，进而根据相应数据进行定位计算的一种。但是，仅仅通过电子标签发出的信号强度，只能确定距离，还不能精准的确定位置。电子标签发出的第一数据，被以电子标签为中心的周边的设备接收到后，设备可以确认的是电子标签和设备之间的距离。
20.s103：所述至少两个设备相互确认各自收到的第一数据是否相同；为了确认电子标签的具体定位位置，可以在多个房间的多个区域内设置多个设备。这些设备可以是开关、灯、插座、红外控制器、开关控制器、温度传感器、烟雾传感器、人体传感器等设备构成。由于现代生活中，电磁环境复杂，以及电子标签也可以有多个；所以，在本步骤中，需要多个设备确认各自收到的第一数据内容是否相同。即，至少两个设备相互确认，各自收到的第一数据是同一个电子标签发出的。
21.s104：收到的第一数据相同的所述至少两个设备，根据相互的实际距离以及所述第一距离，计算确定电子标签的位置。在初始化过程中，可以预先告知智能网关103，或者设置至少两个设备之间的实际距离，也可以根据两个设备之间发送、接收到的信号的信号强度来判定相互之间的实际距离长度。那么可以根据电子标签到两个设备各自的距离，以及两个设备之间的距离计算定位电子标签的位置。例如，有a、b两个设备，以及电子标签c。根据电子标签c发出的第一数据，那么设备a、b可以根据接收到的第一数据的信号强度判定ac、bc的长度；另外，设备a、b之间的距离长度，可以在预先设置的智能网关103中获得，或者也可以采用信号强度的测试的方法获得。那么ab的长度也是可以获得的。则由a、b、c三点构成的三角形是确定的，则可以计算出c点在空间中实际的位置。
22.优选的，所述至少两个设备相互确认各自收到的第一数据是否相同，包括：所述至少两个设备通过无线将自己收到的第一数据发送给相邻的设备，以比较确认各自收到的第一数据是否相同的。在至少两个设备之间确认第一数据是否相同，包括将各自收到的第一数据发送出去，然后，不同的设备将第一次收到的第一数据和第二次收到的第一数据进行比较，以确认两个第一数据是否相同。
23.优选的，所述至少两个设备通过无线将自己收到的第一数据发送给相邻的设备，包括：所述至少两个设备中与所述电子标签的第一距离最短的第一设备，通过调整自己发送的第一数据的信号功率，以控制能够收到所述第一数据的所述相邻的设备的个数。每个设备发送信号的功率不同，接收到无线信号的灵敏度也不同。如果控制设备的发送功率，显然，即控制了该设备发送的信号能够到达的范围。那么在能到达的范围内，能接收到所述第一数据的设备数量就是有限的，也即可控的。第一设备根据控制发送第一数据的功率，可以实现能收到第一数据的设备的个数。采用距离电子标签最近的第一设备来作为基础，来发送第一数据，是为了让电子标签的位置判定是由最接近的设备来判定，这样，更精准。
24.优选的，所述相邻设备，包括：所述至少两个设备中在数据链路上仅距离一跳的至少两个设备。在本实施例中，选取的相邻设备都是在智能网关103设置的数据链上的设备；如果选取的不是数据链路上仅距离一跳的两个设备，而是选择的间隔有两跳及以上的间隔
的设备，则可能扩大了电子标签判定的区域的范围。仅采用一跳的距离，可以缩小电子标签可能存在的区域的范围，有利于解决本发明的技术问题。
25.优选的，如图2所示，所述电子标签利用发射模块无线发射第一数据，之前，还包括：s100：将接收电子标签发送的第一数据的各个设备所处的房间区域、房间区域拓扑、设备安装位置、设备类型，设备功能列表信息存储于智能网关103。本发明中，电子标签是需要设置在由智能网关103管理的多个具有联网能力的设备的信号覆盖范围内的。并且，这些设备设置在室内的各个房间区域，根据不同的房间区域，设置了不同的安装位置；还具有不同的房间区域拓扑。以上都需要在智能网关103中预先设置。否则电子标签处于一个不规范的，无法确认彼此关系的网络中。
26.优选的，如图3所示，所述电子标签利用发射模块无线发射第一数据，之后，还包括：s1011：所述电子标签，根据接收模块接收到的任意设备在收到第一数据后回复的信息，调整发送第一数据的间隔和/或频率。如前所述，电子标签也具有接收模块；接收模块根据任意设备在收到第一数据后回复的信息，调整发射的方式；例如，如果收到有任意设备的回复帧，电子标签则调整通过随机数产生4
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7s的随机时间，当如果超过一定时间范围都未收到，则切换为15
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30s一次，当再次收到回复时，发送间隔将再次切换为连接速率；以上方式，可以用于不在家时减少电子标签的电池电量的消耗。
27.优选的，所述第一数据，包括：加密后的mac地址字段、发射功率字段、计数器字段。mac字段为芯片唯一地址（media access control address），也称为局域网地址。mac地址使用的是 eui-64 (extended unique identifier）扩展的唯一标识码。所述电子标签也是网络中的一个设备，因此，在互联互通的情况下，也需要一个网络地址来区分于其他设备。发射功率字段，可以给出该第一数据发射时的功率，以便于接收设备在接收端评估接收到的功率和发射功率之间的区别，从而实现发射端和接收端距离的判定。计数器字段，每一帧数据加1，防止重发攻击每次数据发送间隔为0.5
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15s，32bit的计数器不重复次数可达到60年以上，该计数器存储在芯片中的出厂数据字段，烧录和设备恢复出厂时也不会清零，通过该方式可以持续的累计，避免重放攻击。
28.第二方面，如图4所示，还提供一种电子标签定位系统1，包括：电子标签101，用于利用发射模块无线发射第一数据；智能设备102，至少两个智能设备102中每个智能设备102各自根据接收到的第一数据的信号强度，计算所述电子标签与所述至少两个智能设备102中每个设备各自的第一距离；所述至少两个智能设备102相互确认各自收到的第一数据是否相同的；收到的第一数据相同的所述至少两个智能设备102，根据相互的实际距离以及所述第一距离，计算确定电子标签的位置。
29.智能网关103，通过无线或者有线方式链接所述智能设备102。
30.优选的，所述智能设备，包括：所述至少两个设备中在数据链路上距离一跳的至少两个设备。
31.优选的，所述第一数据，包括：加密后的mac地址字段、发射功率字段、计数器字段。
32.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.提供了一种定位电子标签的方法，可以迅速而准确的将处于房间内的携带电子标签的人或物的位置给出；是gps、北斗定位系统在室内定位的有益补充；2.提供了一种定位电子标签的系统，可以迅速而准确的将处于房间内的携带电子标签的人或物的位置给出；是gps、北斗定位系统在室内定位的有益补充。
33.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，本说明书（包括摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。