大型立体停车场的边缘计算定位方法技术

大型立体停车场的边缘计算定位方法，包括：步骤1，获取与目标车辆最接近的微型计算机信息；步骤2，网关上传测量数据于消息代理中转站；步骤3，按照步骤1选定的微小型计算机提取消息代理中转站的数据；步骤4，获取待测信标的位置信息；步骤6，将步骤4计算的结果与停车场地图进行匹配；步骤7，将目标车辆位置发送给公交司机。本发明专利技术可以减少数据的传输延迟带来的影响，加快查询速度，避免网络波动导致定位结果出错。设备成本低，且部署方便，后期设备故障无需大面积维护。无需大面积维护。无需大面积维护。

【技术实现步骤摘要】
大型立体停车场的边缘计算定位方法


[0001]本专利技术涉及智能交通领域，具体涉及大型立体停车场的边缘计算定位方法。

技术介绍

[0002]由于大型立体公交停车场内每楼层设有大量的停车位，司机会在同一楼层随机停放车辆。公交车结束一天作业后会有检修人员将其开走进行集体检修，车辆停回停车场所在车位与检修前会发生变化，司机需要花费大量时间寻找自己驾驶的车辆，致使车辆班次的延误。此外大型公交停车场采用的是楼层式设计，卫星定位系统的精度会大大降低，无法利用公交车自身携带的GPS模块进行准确定位。目前室内停车场最常见的是视觉识别定位以及RSSI(Received Signal Strength Indicator)指纹匹配定位，虽然视觉识别定位的精度高，但其施工安装难度大，设备成本高；RSSI指纹匹配定位需要采集大量的RSSI信号强度值，工作量大，并且设备若发生变化需要更新全部的位置指纹信息，维护成本大。同时用蓝牙定位算法计算位置信息需要多台设备在同一时间点采集的RSSI值，数据通讯延迟会导致多台设备采集的数据所对应时间点不同，影响定位的准确性。

技术实现思路

[0003]为克服上述存在问题，本专利技术提出了大型立体停车场的边缘计算定位方法。
[0004]本专利技术的大型立体停车场的边缘计算定位方法，所使用的系统包括微小型计算机、蓝牙网关、蓝牙信标、消息代理中转站以及数据库。本专利技术通过在每一辆公交车上安装一个蓝牙信标，每个蓝牙信标都有唯一的MAC地址(Media Access Control Address，媒介访问控制地址即物理地址)，将可将其与所在车辆的车牌对应。在停车位设置多台蓝牙网关，用于采集蓝牙信号，蓝牙网关间距可根据需求改变。将停车场划分出若干个微小型计算机管控区域，每个区域设置一个微小型计算机，利用每块区域配置的微小型计算机直接进行数据收集与计算，减小数据传输带来的影响同时更快获取车辆位置，大型立体停车场的边缘计算定位方法，具体步骤如下：
[0005]1.获取与目标车辆最接近的微型计算机信息。
[0006]公交车停在某一停车位时，每块区域设置的微型计算机利用自身携带的低功耗蓝牙模块进行识别与采集公交车的蓝牙信标发出的蓝牙信号。将多台微小型计算机采集到的蓝牙信号中的RSSI值按大小排序，RSSI值越大代表测量点与检测装置越接近，选取所采集RSSI值最大的微小型计算机。后续的计算便在此微型计算机上进行。
[0007]2.网关上传测量数据于消息代理中转站。
[0008]停车位设置的蓝牙网关会自动接收附近的蓝牙信号，蓝牙信号中中包括蓝牙信标的MAC地址，蓝牙信标与蓝牙网关之间的RSSI值，以及其他广播数据包。蓝牙网关将接收到的数据进行编码后，通讯给消息代理中转站。使用此消息代理中转站的目的是使数据传输更加稳定，不易受网络波动的影响。
[0009]3.按照步骤1选定的微小型计算机提取消息代理中转站的数据。
[0010]按照步骤1选取的微小型计算机将自动获取消息代理中转站中的数据，并为其添加时间标签。微小型计算机将数据进行解析，截取数据串中代表蓝牙网关MAC地址，蓝牙信标MAC地址，RSSI值的数据，分别将截取出的数据与时间标签进行整合，形成新的数据组合存入数据库。
[0011]4.按照步骤3获取的数据利用定位算法获得信标位置信息。
[0012](1)通过对步骤3获取到的RSSI值进行卡尔曼滤波(一种利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进行最优估计的算法)提高RSSI值与真实值之间的准确性，从而得到一个更为准确的信号强度值。
[0013](2)由上述卡尔曼滤波后获取的RSSI值，根据蓝牙广播信号在室内空间介质中的传播路径损耗模型计算出蓝牙信标与网关之间的距离，再利用定位技术获取蓝牙信标的位置信息。
[0014]5.将步骤4计算的结果与停车场地图进行匹配。
[0015]由于蓝牙网关与微小型计算机都设置在固定位置，每一台设备在停车场平面地图上都有固定坐标信息，如图2所示，蓝牙网关A、B、C的坐标信息在停车场地图上都是已知条件，通过步骤4计算得到的待测信标的坐标信息便可与停车场地图进行匹配，从而得到待测信标所处停车位。
[0016]6.将目标车辆位置发送给公交司机。
[0017]本专利技术还包括智能寻车平台，其主要功能为：输入所需寻找车辆的车牌号，智能寻车平台下达搜寻指令给微小型计算机。微小型计算机将步骤5获取到的停车位信息上传至智能寻车平台。
[0018]优选地，步骤4所述的定位技术采用三边定位算法、WiFi位置指纹、极大或极小算法之一。
[0019]进一步，所述的定位技术采用三边定位算法。
[0020]再进一步，所述的三边定位算法是一种改进的三边定位算法，适用于未产生三个圆都通过的公共点的情况，具体包括：当三个圆形成一个公共区域时，通过计算各圆公共点位置的平均值获得目标信标位置；当三个圆未产生公共区域，则不断调整蓝牙信标与网关之间的距离直至三个圆产生公共区域，再计算各圆公共位置的平均值获得目标信标位置。
[0021]本专利技术首先需要在智能寻车平台输入目标车辆的车牌号，之后微小型计算机接收到搜索指令后开始寻找车辆，通过获取蓝牙网关采集到的数据，进行卡尔曼滤波和三边定位计算后，将目标车辆坐标信息与停车场地图进行匹配，最后，微小型计算机将匹配结果返回至智能寻车平台，用户便可根据结果快速找到车辆停放位置。
[0022]本专利技术的优点是：所有定位计算都在微小型计算机上运行，可以减少数据的传输延迟带来的影响，加快查询速度，避免网络波动导致定位结果出错。设备成本低，且部署方便，后期设备故障无需大面积维护。
附图说明
[0023]图1是本专利技术采用的三边定位算法的原理图。
[0024]图2是本专利技术通过蓝牙网关的坐标信息计算到待测信标的坐标信息的示意图。
[0025]图3是本专利技术方法的流程图。
具体实施方式
[0026]下面附图，进一步说明本专利技术的技术方案。
[0027]大型立体停车场的边缘计算定位方法，具体步骤如下：
[0028]1.获取与目标车辆最接近的微型计算机信息。
[0029]公交车停在某一停车位时，安装在车内的蓝牙信标会不间断地广播蓝牙信号。每块区域设置的微型计算机会利用自身携带的低功耗蓝牙模块进行识别与采集。将多台微小型计算机采集到的蓝牙信号中的RSSI值按大小排序，RSSI值越大代表测量点与检测装置越接近，选取所采集RSSI值最大的微小型计算机。后续的计算便在此微型计算机上进行。
[0030]2.网关上传测量数据于消息代理中转站。
[0031]停车位设置的蓝牙网关会自动接收附近的蓝牙信号，蓝牙信号中中包括蓝牙信标的MAC地址，蓝牙信标与蓝牙网关之间的RSSI值，以及其他广播数据包。蓝牙网关将接收到的数据进行编码后，通讯给消息代理中转站。使用此消息代理中转站的目的是使数据传输更加稳定，不易受网络波动的影响。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大型立体停车场的边缘计算定位方法，通过在每一辆公交车上安装一个蓝牙信标，每个蓝牙信标都有唯一的媒介访问控制地址即物理地址，下称MAC地址，将可将其与所在车辆的车牌对应；在停车位设置多台蓝牙网关，用于采集蓝牙信号，蓝牙网关间距可根据需求改变；将停车场划分出若干个微小型计算机管控区域，每个区域设置一个微小型计算机，利用每块区域配置的微小型计算机直接进行数据收集与计算，减小数据传输带来的影响同时更快获取车辆位置，大型立体停车场的边缘计算定位方法；具体步骤如下：1.获取与目标车辆最接近的微型计算机信息；公交车停在某一停车位时，安装在车内的蓝牙信标会不间断地广播蓝牙信号；每块区域设置的微型计算机会利用自身携带的低功耗蓝牙模块进行识别与采集；将多台微小型计算机采集到的蓝牙信号中的RSSI值按大小排序，RSSI值越大代表测量点与检测装置越接近，选取所采集RSSI值最大的微小型计算机；后续的计算便在此微型计算机上进行；2.网关上传测量数据于消息代理中转站；停车位设置的蓝牙网关会自动接收附近的蓝牙信号，蓝牙信号中中包括蓝牙信标的MAC地址，蓝牙信标与蓝牙网关之间的RSSI值，以及其他广播数据包；蓝牙网关将接收到的数据进行编码后，通讯给消息代理中转站；使用此消息代理中转站的目的是使数据传输更加稳定，不易受网络波动的影响；3.按照步骤1选定的微小型计算机提取消息代理中转站的数据；按照步骤1选取的微小型计算机将自动获取消息代理中转站中的数据，并为其添加时间标签；微小型计算机将数据进行解析，截取数据串中代表蓝牙网关MAC地址，蓝牙信...

【专利技术属性】
技术研发人员：董红召，余滔滔，王桢，方浩杰，廖世凯，邹建敏，方勇，邹博华，裘欢，
申请(专利权)人：杭州金通科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：