一种基于可见光通信的定位方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于可见光通信的定位方法，利用定位范围内的光源作为信标，将某信标及其相邻信标的标识信息调制为该信标的位置信息并发送，当用户接收该位置信息后将其保存，当保存的该位置信息的数据位达到一定位数时，对该位置信息进行解码，得到该用户所处信标的标识信息以进行定位。本发明专利技术借助无线通信中的前向冗余编码技术，设计创新的信标布局及信标标识信息的编码调制方案，从而提升待定位者对信标的识别能力和效率，消除室内环境下可见光定位应用的现存障碍，满足室内环境下人与物的精确定位需求。

A positioning method and system based on visible light communication

【技术实现步骤摘要】
一种基于可见光通信的定位方法及系统
本专利技术属于可见光通信及定位
，具体涉及一种基于可见光通信的定位方法及系统。
技术介绍
定位技术是大量商业和军事应用的支撑性技术。在广阔的户外环境下，GPS、北斗等技术已使人、车等的定位精度达到十米内。然而，室内环境下由于墙壁遮挡等问题，卫星信号无法接收，因此室内定位无法依靠传统GPS等技术实现。近年来，室内定位技术得到了学术界和工业界的广泛关注，并取得了大量进展。目前，面向人的室内定位和导航应用的技术包括基于WiFi、蓝牙(如苹果的iBeacon)、NFC、Zigbee等无线通信技术、及地磁、计算机视觉等。然而，上述技术受环境干扰影响大，或需要进行大量的前期信息采集；且已有的主流商业应用(一般基于WiFi和蓝牙)的精度即使在理想条件下依然难以达到一米以下，在有大量人及物不规律出现的条件下(如商场等)，由于对无线信号的遮挡等引起的多径等效应，定位精度会大大恶化，因此，这些技术只能支持少量场景及应用，难以支撑泛在、可靠的室内定位需求。近年来，随着LED在照明、通信和传感技术等各个领域的广泛应用，可见光通信技术(VLC)作为一种兼顾了照明和通信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于可见光通信的定位方法，其特征在于，包括：调制发射步骤，以定位范围内的光源作为信标，设置多个该信标并使每个该信标具有唯一的标识信息，第一信标为该信标中的任一信标，根据该第一信标和与之相邻信标的标识信息，调制为p个数据位的该第一信标的位置信息，以固定周期发射该位置信息，p为正整数；解码定位步骤，第二信标为用户所处位置对应的信标，第三信标为与该第二信标相邻的该信标，该第三信标为n个，该用户通过接收端以固定周期持续接收该第二信标和该第三信标发射的该位置信息，将接收的多个该位置信息保存为累积信息，对该累积信息解码得到定位信息，通过该定位信息得到该第二信标的位置并作为第一定位值，用以定位该用户所处...

【技术特征摘要】
1.一种基于可见光通信的定位方法，其特征在于，包括：调制发射步骤，以定位范围内的光源作为信标，设置多个该信标并使每个该信标具有唯一的标识信息，第一信标为该信标中的任一信标，根据该第一信标和与之相邻信标的标识信息，调制为p个数据位的该第一信标的位置信息，以固定周期发射该位置信息，p为正整数；解码定位步骤，第二信标为用户所处位置对应的信标，第三信标为与该第二信标相邻的该信标，该第三信标为n个，该用户通过接收端以固定周期持续接收该第二信标和该第三信标发射的该位置信息，将接收的多个该位置信息保存为累积信息，对该累积信息解码得到定位信息，通过该定位信息得到该第二信标的位置并作为第一定位值，用以定位该用户所处位置，n为正整数。2.如权利要求1所述的基于可见光通信的定位方法，其特征在于，该解码定位步骤具体包括：接收步骤，该用户接收一个该固定周期内该第二信标和该第三信标发射的该位置信息，形成(1+n)p个数据位的接收信息；并将多个连续的该固定周期形成的该接收信息保存为累积信息；解码步骤，当该累积信息的数据位大于等于q个时，对最近接收的q个数据位的该累计信息解码得到定位信息，其中，q＝(1+n)p(1+ε)，q、ε为正整数；定位步骤，将第m次解码得到该定位信息，与第四信标的标识信息进行比较，以与该定位信息汉明距离最小的该标识信息得到该第二信标，并以该第二信标的位置为该第一定位值，该第一定位值具有第一定位精度，该第一定位精度最高值等值于该信标之间最小距离；其中，当m＝1时，该第四信标为该定位范围边缘的该信标；当m≥2时，该第四信标为第m-1次定位时的该第三信标，m为正整数。3.如权利要求1所述的基于可见光通信的定位方法，其特征在于，当该接收端为光敏传感器时，设置光强度阈值，以获取该光敏传感器接收到的光信号所携带的该位置信息的编码，并转化为该位置信息；该光信号的强度大于该阈值时识别该编码为1，小于该阈值时识别为0；设置该光敏传感器采样速率与该信标的该位置信息发送速率一致，设置该光敏传感器采样间隔与该信标的该位置信息发送间隔一致。4.如权利要求1所述的基于可见光通信的定位方法，其特征在于，当该接收端为摄像头时，采用条纹检测图像识别算法来处理该摄像头接收的图像，对该图像逐一解码，以获取该图像所携带的该位置信息。5.如权利要求1或2所述的基于可见光通信的定位方法，其特征在于，该解码定位步骤后，还包括：精确定位步骤，将该解码定位步骤中获得的该第一定位值，通过三角定位方法或图像分析方法，获得该用户所处位置的第二定位值，该第二定位值具有第二定位精度，该第二定位精度高于该第一定位精度。6.一种基于可见光通信的定位系统，其特征在于，使用如权利要求1-5所述的基于可见光通信的定位方法，该系统包括：调制发射模块，用于在定位范围内的光源为信标，设置多...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦臻桢，庞枭，刘敏，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11