基于Beacon技术的三点共线定位方法技术

一种基于Beacon技术的三点共线定位方法包括以下步骤：由Beacon数据转换模块获得三个呈直线分布的三个基点，同时获得三个基点的坐标及每个基点到用户所在位置的距离；判断用户所在位置是否在直线L上；根据三个基点的坐标获得直线L的斜率k，穿过中间基点设置一条与水平线J；根据同一个三角形面积相等原则获得用户所在位置到直线L的垂直距离，以中间基点为顶点的内角角度α；根据直线L的斜率k获得直线L及平行线J之间的角度β；判断用户所在位置与直线L的位置，获得用户所在位置、中间基点及平行线J之间的角度γ；根据用户所在位置、角度γ，用户所在位置至中间基点的距离及中间基点的坐标获得用户所在位置的坐标，定位出具体位置。

Three point collinear positioning method based on Beacon Technology

One comprises the following steps of three collinear localization method based on Beacon Technology: the Beacon data conversion module three is three basis points linear distribution, obtained at the same time coordinates and each point by three basis points to the location of the user distance; to determine whether the location of the user on line L; get the slope of the line L K according to the coordinates of three points, through the middle point set a horizontal line and a triangle with J; according to the principle of equal area obtain the location of the user to the vertical distance of the line L, to the middle point as angle angle vertex alpha; get the line between L and J parallel line angle according to the slope of the line L K to determine the location of the user and the straight line; the position of L, to obtain the location of the user, the middle point and parallel line J angle; depending on the location, angle gamma, user position The coordinates of the location of the user and the location of the user are obtained according to the distance between the middle point and the middle point.

【技术实现步骤摘要】
基于Beacon技术的三点共线定位方法
本专利技术涉及一种三点定位方法，更具体地说，涉及一种基于Beacon技术的三点共线定位方法。
技术介绍
Beacon就是一种通过低功率蓝牙技术(BluetoothLowEnergy)实现精确定位的设备，如今，Beacon技术应用得越来越广泛，根据用户所处位置提供相关服务的需求也越来越强烈，同时这里面也蕴含着巨大的商机，而如何比较准确地定位用户所处位置是其中的关键，也是难点。如图1和图2所示，目前基于Beacon技术的定位系统及方法是在用户逛商场的时候，先定位出用户的位置，然后使用手机/平板的摄像头拍摄出用户行进路线前方的照片，然后经由网络将定位信息和拍摄的前方照片发往AR服务器(增强现实)，经由AR服务器经过一系列运算，确定用户当前走到商场的哪家门店，最后将商场门店信息发给手机/平板做进一步处理。具体地说，基于Beacon技术的定位系统包含移动端和Beacon硬件设备，如图1和图2所示，其中Beacon硬件设备和移动端App都采用iBeacon(低功率蓝牙技术)协议。移动端利用其内部安装的Beacon搜索模块1搜索用户附近的Beacon设备，得到最原始的数据(BeaconRawData)，该得到的最原始数据包括Beacon设备号(UUID)、组号(major)、组内编号(minor)、信号强度(RSSI)、功率(TxPower，距离Beacon1米时的信号强度)，然后将原始数据(RawData)传递给Beacon数据转换模块2。由Beacon数据转换模块2将Beacon搜索模块1输出的BeaconRawData转换成经度、纬度、用户到Beacon的距离等信息，然后将转换后的数据传给定位模块3。由定位模块3接收Beacon数据转换模块2的输出数据，调用定位方法，测出用户当前位置，并将结果传输给数据处理/集成模块4。数据处理/集成模块4接收定位模块3和照相(Camera)模块5传送的数据，打包成特定的数据结构，然后传给第一网络处理模块6。第一网络处理模块6接收数据处理/集成模块4的数据后通过网络接口将数据发送到AR服务器。AR服务器中的第二网络处理模块7接收移动端发来的用户位置和Camera图像，并将收到的数据转码、返解成服务端能够识别的数据结构，然后将处理结果传给图像识别及图像转换模块8。图像识别及图像转换模块8识别移动端发来的Camera照片，调用图像识别算法和后台数据知识库，将识别结果封装为特定的数据结构给数据处理/存储模块9做进一步处理。数据处理/存储模块9接收图像识别及转换模块8传来的数据结构，同时查询存储有图像识别及处理算法的算法/数据知识库10，并结合用户位置，分析图像信息，最终得到用户当前在哪些店面附近。数据处理/存储模块9将最终得到用户当前在哪些店面附近的信息通过第二网络处理模块7传送回网络处理模块6和数据处理/集成模块4，由数据处理/集成模块4根据AR服务器传回的处理数据和营销信息，通过营销模块11以一种友好的形式告知用户。在上述Beacon技术中用于对用户所在位置进行定位的方法一般采用三边测量法、质心算法、最小二乘法以及中国专利号为200610148023.2中公开的基于非电子地图上的三点定位方法等等，但是这些方法存在参考基点间形成一条直线时，计算结果误差大的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于减小上述方法中误差的基于Beacon技术的三点共线定位方法。也就是说利用本专利技术中的方法当参考Beacon基点间形成一条直线时，可以有效解决上述各方法中存在的问题。本专利技术中基于Beacon技术的三点共线定位方法，该方法用以参考的Beacon基点间形成一条直线时对未知点进行定位，该方法包括以下步骤：1)由移动端的Beacon数据转换模块获得三个呈直线L分布的三个Beacon基点，分别为第一Beacon基点、第二Beacon基点和第三Beacon基点，同时获得三个Beacon基点的坐标及每个基点到用户所在位置的距离；2)判断用户所在位置是否在直线L上，若不是，则执行以下步骤，若是则返回第1)步骤，重定获得三个呈直线分布的Beacon基点；3)根据三个基点的坐标获得直线L的斜率k，穿过位于中间的第二Beacon基点设置一条与水平X轴线平行的平行线J；4)根据同一个三角形面积相等原则，利用海伦公式和三角形底×高/2的求面积原理，获得用户所在位置到直线L的垂直距离h，进一步获得用户所在位置与第二Beacon基点、第一Beacon基点形成的三角形一个顶点，即第二Beacon基点为顶点处的内角角度α；5)根据三个基点所在的直线L的斜率k获得第一Beacon基点、第二Beacon基点及平行线J之间的角度β；6)判断用户所在位置与直线L的位置，若用户所在位置位于直线左侧，用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ为角度β加上内角角度α；若用户所在位置位于直线右侧，用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ为角度β减去内角角度α；7)根据用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ，用户所在位置至第二Beacon基点的距离及第二Beacon基点的坐标可以获得用户所在位置的坐标，从而定位出用户所在位置的具体位置。步骤2)中，判断用户所在位置是否在直线L上，若是，则设置一条与水平X轴线平行的平行线J，并根据三个基点的坐标获得直线L的斜率k，再根据用户所在位置、直线L及平行线J之间的角度γ，计算用户所在位置的坐标，获得用户所在位置的具体位置。在获得直线L的斜率k后，增加判断斜率k是否等于0或1的步骤。所述定位方法集成于定位模块，所述定位模块安装于移动端或AR服务器内。本专利技术中基于Beacon技术的三点共线定位方法，该方法用以参考的Beacon基点间形成一条直线时对未知点进行定位，该方法包括以下步骤：1)由移动端的Beacon数据转换模块获得三个呈直线L分布的三个Beacon基点，分别为第一Beacon基点、第二Beacon基点和第三Beacon基点，同时获得三个Beacon基点的坐标及每个基点到用户所在位置的距离；2)判断用户所在位置是否在直线L上，若不是，则执行以下步骤，若是则返回第1)步骤，重定获得三个呈直线分布的Beacon基点；3)根据三个基点的坐标获得直线L的斜率k，穿过位于中间的第二Beacon基点设置一条与水平X轴线平行的平行线J；4)根据同一个三角形面积相等原则，利用海伦公式和三角形底×高/2的求面积原理，获得用户所在位置到直线L的垂直距离h，进一步获得用户所在位置与第二Beacon基点、第一Beacon基点形成的三角形一个顶点，即第二Beacon基点为顶点处的内角角度α；5)根据三个基点所在的直线L的斜率k获得第一Beacon基点、第二Beacon基点及平行线J之间的角度β；6)假设用户所在位置位于直线L的右侧，则通过角度β减去内角角度α获得用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ；7)根据用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ，用户所在位置至第二Beacon基点的距离及第二Beacon基点的坐标可以获得用户所在位置的坐标，由于用户所在位置的坐标有两种不同取值，进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Beacon技术的三点共线定位方法，该方法用以参考的Beacon基点间形成一条直线时对未知点进行定位，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)由移动端的Beacon数据转换模块获得三个呈直线L分布的三个Beacon基点，分别为第一Beacon基点、第二Beacon基点和第三Beacon基点，同时获得三个Beacon基点的坐标及每个基点到用户所在位置的距离；2)判断用户所在位置是否在直线L上，若不是，则执行以下步骤，若是则返回第1)步骤，重定获得三个呈直线分布的Beacon基点；3)根据三个基点的坐标获得直线L的斜率k，穿过位于中间的第二Beacon基点设置一条与水平X轴线平行的平行线J；4)根据同一个三角形面积相等原则，利用海伦公式和三角形底×高/2的求面积原理，获得用户所在位置到直线L的垂直距离h，进一步获得用户所在位置与第二Beacon基点、第一Beacon基点形成的三角形一个顶点，即第二Beacon基点为顶点处的内角角度α；5)根据三个基点所在的直线L的斜率k获得第一Beacon基点、第二Beacon基点及平行线J之间的角度β；6)判断用户所在位置与直线L的位置，若用户所在位置位于直线左侧，用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ为角度β加上内角角度α；若用户所在位置位于直线右侧，用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ为角度β减去内角角度α；7)根据用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ，用户所在位置至第二Beacon基点的距离及第二Beacon基点的坐标可以获得用户所在位置的坐标，从而定位出用户所在位置的具体位置。...

【技术特征摘要】
1.一种基于Beacon技术的三点共线定位方法，该方法用以参考的Beacon基点间形成一条直线时对未知点进行定位，其特征在于，该方法包括以下步骤：1)由移动端的Beacon数据转换模块获得三个呈直线L分布的三个Beacon基点，分别为第一Beacon基点、第二Beacon基点和第三Beacon基点，同时获得三个Beacon基点的坐标及每个基点到用户所在位置的距离；2)判断用户所在位置是否在直线L上，若不是，则执行以下步骤，若是则返回第1)步骤，重定获得三个呈直线分布的Beacon基点；3)根据三个基点的坐标获得直线L的斜率k，穿过位于中间的第二Beacon基点设置一条与水平X轴线平行的平行线J；4)根据同一个三角形面积相等原则，利用海伦公式和三角形底×高/2的求面积原理，获得用户所在位置到直线L的垂直距离h，进一步获得用户所在位置与第二Beacon基点、第一Beacon基点形成的三角形一个顶点，即第二Beacon基点为顶点处的内角角度α；5)根据三个基点所在的直线L的斜率k获得第一Beacon基点、第二Beacon基点及平行线J之间的角度β；6)判断用户所在位置与直线L的位置，若用户所在位置位于直线左侧，用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ为角度β加上内角角度α；若用户所在位置位于直线右侧，用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ为角度β减去内角角度α；7)根据用户所在位置、第二Beacon基点及平行线J之间的角度γ，用户所在位置至第二Beacon基点的距离及第二Beacon基点的坐标可以获得用户所在位置的坐标，从而定位出用户所在位置的具体位置。2.根据要求1所述的基于Beacon技术的三点共线定位方法，其特征在于，步骤2)中，判断用户所在位置是否在直线L上，若是，则设置一条与水平X轴线平行的平行线J，并根据三个基点的坐标获得直线L的斜率k，再根据用户所在位置、直线L及平行线J之间的角度γ，计算用户所在位置的坐标，获得用户所在位置的具体位置。3.根据要求2所述的基于Beacon技术的三点共线定位方法，其特征在于，在获得直线L的斜率k后，增加判断斜率k是否等于0或1的步骤。4.根据要求1所述的基于Beacon技术的三点共线定位方法，其特征在于，所述定位方法集成于定位模块，所述定位模块安装于移动端节或AR服务器内。5.一种基于Beacon技术的三点共线定位方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲德君，任伟，曹大军，谭桂龙，陶宁，
申请(专利权)人：上海新飞凡电子商务有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31