一种适用于智能设备的移动测距方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种适用于智能设备的移动测距方法及应用，涉及移动测距领域，所述方法包括：第一设备在与第二设备建立近距离通信连接后，第一设备连续多次测量第一移动距离、第一移动方向以及接收信号功率，并保存每次测量得到的第一移动距离、第一移动方向、接收信号功率和第一测量时间；第一设备通过与第二设备之间的近距离通信连接，接收第二设备在每次测量后发送的第二设备的第二移动距离、第二移动方向、第二测量时间和发射信号功率；第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于智能设备的移动测距方法及应用
本专利技术涉及移动测距领域，特别涉及一种适用于智能设备的移动测距方法及应用。
技术介绍
移动测距是指当测量设备与被测对象处于移动状态时，测量两者之间的距离，这类技术已广泛应用于交通导航和地理测量等领域，其最新应用是在医学领域，用于确定传染病接触关系，继而重建传播链，找出传染源和所有接触者。已有手机软件中绝大多数只能准确判断用户曾位于某个区域，无法确定人与人之间的接触距离，因此不能确定易感者与染病者的接触情况，也对疾病防控部门重建传染链帮助有限。只有极少数软件能通过测量附近智能设备蓝牙信号的变化来测量两台智能设备之间的距离。但不同智能设备发射的蓝牙信号不尽相同，并且蓝牙信号的反射、散射、绕射受周围环境影响大，墙体、门、窗以及人体都会对蓝牙信号的传输产生影响。如果要实现准确测距，就需要针对不同的智能设备和不同的测距环境预先分别进行校准，分别建立信号传输衰减模型。但对于未知设备和开放场景的情况(如传染病接触和自动驾驶)，显然不具备预先校准、预先建模的条件。因此，类似TraceTogether的软件不能准确测量两台智能设备之间的距离。现有的移动测距方法，无论是室内的、还是室外的，为了准确测距，都需要预先布置专门的系统，如卫星定位系统、雷达导航系统和室内导航系统。系统投资成本高，而且不够灵活。一旦脱离系统布置的范围，就不能测量，因此难以将其应用于需要测量人与人之间接触距离的场景，例如将其应用于传染病监测等场景时，难以准确地对人际接触情况进行评估。专利技术内容本专利技术实施例提供的一种适用于智能设备的移动测距方法及应用，仅利用智能设备标配的功能模块，就可以准确测量两台智能设备之间的距离，解决了已有技术在准确测量两台智能设备之间的距离时依赖专门系统的问题，并通过将其应用于传染病监测等场景，解决了传染病溯源的难题。根据本专利技术实施例提供的一种适用于智能设备的移动测距方法，所述方法包括：第一设备在与第二设备建立近距离通信连接后，第一设备连续多次测量第一移动距离、第一移动方向以及接收信号功率，并保存每次测量得到的第一移动距离、第一移动方向、接收信号功率和第一测量时间；第一设备通过与第二设备之间的近距离通信连接，接收第二设备在每次测量后发送的第二移动距离、第二移动方向、发射信号功率和第二测量时间；第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离。优选地，第一设备利用测距模块测量第一移动距离；第一设备利用测向模块测量第一移动方向。优选地，所述第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离包括：对于任意一次测量，第一设备根据本次测量的第一和第二移动距离、第一和第二移动方向，确定第一和第二移动方向是否平行；若确定第一和第二移动方向不平行，则由第一移动距离的两个端点、第二移动距离的两个端点、第一和第二移动距离在第一和第二移动方向的延长线的交点形成几何图形，并根据三角形余弦关系、三点共线关系、三角形正弦定理、四边形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离；若确定第一和第二移动方向平行，则由第一移动距离的两个端点、第二移动距离的两个端点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、四边形顶角关系、相似三角形角度关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离。优选地，所述第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离包括：当连续多次测量得到的第二移动距离均为0时，第一设备根据连续二次测量得到的二个第一移动方向，确定自身移动方向是否在一条直线上；若确定自身移动方向不在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第一移动距离的三个端点以及第二设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、四边形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离；若确定自身移动方向在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第一移动距离的三个端点以及第二设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、三角形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离。优选地，所述第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离包括：当连续多次测量得到的第一移动距离均为0时，第一设备根据连续二次测量得到的二个第二移动方向，确定第二设备的移动方向是否在一条直线上；若确定第二设备的移动方向不在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第二移动距离的三个端点以及第一设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、四边形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离；若确定第二设备的移动方向在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第二移动距离的三个端点以及第一设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、三角形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离。优选地，当需要在多台设备之间连接测距时，至少可以有三种连接方式，去中心化连接、中心化连接和链式连接。在去中心化连接方式中，所述第一设备和所述第二设备是多台设备中的任意两台设备；在中心化连接方式中，所述第一设备是安置在固定位置的中心设备，所述第二设备是与中心设备连接的多台设备中的任意一台设备；在链式连接方式中，所述第一设备和所述第二设备分别是链式连接的多台设备中任意相邻的一台上游设备和一台下游设备，或者，所述第一设备是以链式方式连接的多台设备中的首端设备，第二设备是与所述首端设备连接的新加入设备，或者，所述第一设备是与所述末端设备连接的新加入设备，所述第二设备是以链式方式连接的多台设备中的末端设备，其中链式连接的多台设备中的任意一台设备仅接收来自其相连的上游设备的数据。根据本专利技术实施例提供的一种基于移动测距的染病风险评估方法，所述方法包括：第一设备在与第二设备建立近距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于智能设备的移动测距方法，其特征在于，所述方法包括：/n第一设备在与第二设备建立近距离通信连接后，第一设备连续多次测量第一移动距离、第一移动方向以及接收信号功率，并保存每次测量得到的第一移动距离、第一移动方向、接收信号功率和第一测量时间；/n第一设备通过与第二设备之间的近距离通信连接，接收第二设备在每次测量后发送的第二设备的第二移动距离、第二移动方向、第二测量时间和发射信号功率；/n第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于智能设备的移动测距方法，其特征在于，所述方法包括：
第一设备在与第二设备建立近距离通信连接后，第一设备连续多次测量第一移动距离、第一移动方向以及接收信号功率，并保存每次测量得到的第一移动距离、第一移动方向、接收信号功率和第一测量时间；
第一设备通过与第二设备之间的近距离通信连接，接收第二设备在每次测量后发送的第二设备的第二移动距离、第二移动方向、第二测量时间和发射信号功率；
第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
第一设备利用测距模块测量第一移动距离；
第一设备利用测向模块测量第一移动方向。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离包括：
对于任意一次测量，第一设备根据本次测量的第一和第二移动距离、第一和第二移动方向，确定第一和第二移动方向是否平行；
若确定第一和第二移动方向不平行，则由第一移动距离的两个端点、第二移动距离的两个端点、第一和第二移动距离在第一和第二移动方向的延长线的交点形成几何图形，并根据三角形余弦关系、三点共线关系、三角形正弦定理、四边形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离；
若确定第一和第二移动方向平行，则由第一移动距离的两个端点、第二移动距离的两个端点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、四边形顶角关系、相似三角形角度关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离包括：
当连续多次测量得到的第二移动距离均为0时，第一设备根据连续二次测量得到的二个第一移动方向，确定自身移动方向是否在一条直线上；
若确定自身移动方向不在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第一移动距离的三个端点以及第二设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、四边形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离；
若确定自身移动方向在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第一移动距离的三个端点以及第二设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、三角形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一设备根据第一和第二移动距离、第一和第二移动方向、第一和第二测量时间、发射信号功率和接收信号功率，确定每次测量时第一和第二设备之间的距离包括：
当连续多次测量得到的第一移动距离均为0时，第一设备根据连续二次测量得到的二个第二移动方向，确定第二设备的移动方向是否在一条直线上；
若确定第二设备的移动方向不在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第二移动距离的三个端点以及第一设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、四边形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离；
若确定第二设备的移动方向在一条直线上，则由最近二次测量得到的二个第二移动距离的三个端点以及第一设备所在的点形成几何图形，并根据三角形正弦定理、三角形顶角关系，以及接收信号功率与距离的平方反比关系、接收信号功率与发射信号功率的正比关系，建立关于所述几何图形的多元方程组，从而通过求解方程组，确定第一和第二设备之间的距离。


6.根据权利要求1-5任意一项所述的方法，其特征在于，
在去中心化连接方式中，所述第一设备和所述第二设备是多台设备中的任意两台设备；
在中心化连接方式中，所述第一设备是安置在固定位置的中心设备，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴建荣，戴钟妍，郑超，任信信，
申请(专利权)人：戴建荣，戴钟妍，海创时代深圳医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44