一种分布式多网关协作的位置估计方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式多网关协作的位置估计方法及系统，该方法包括：基于ESP32蓝牙网关获取蓝牙信标设备模块的设备标识数据；基于TCP服务器接收所述蓝牙信标设备模块的设备标识数据，生成数据处理列表；基于所述数据处理列表对所述蓝牙信标设备模块赋予权重并通过位置估计函数进行位置估计，输出蓝牙信标设备模块位置估计结果。该模块包括：数据获取模块、数据列表生成模块和位置估计模块。本发明专利技术通过引入邻近节点数据为判断依据据提高获取蓝牙信标设备的准确位置的精度。本发明专利技术作为一种分布式多网关协作的位置估计方法及系统，可广泛应用于近邻度位置估计技术领域。广泛应用于近邻度位置估计技术领域。广泛应用于近邻度位置估计技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式多网关协作的位置估计方法及系统


[0001]本专利技术涉及近邻度位置估计
，尤其涉及一种分布式多网关协作的位置估计方法及系统。

技术介绍

[0002]随着互联网和物联网技术的快速发展，位置估计已经成为各行业不可或缺的关键要素。这项技术的发展使得我们能够更好地了解和掌握所处的环境，从而更好地进行决策和规划。位置估计可以用于监控和管理物流管理、资产管理、设备管理等方面，从而提高生产效率和管理效率。蓝牙技术作为一种近距离无线通信技术，不仅广泛应用于各种设备之间的数据传输和通信，也为室内定位系统提供了技术支持。室内定位技术通常基于RSSI(Received Signal Strength Indication，接收信号强度指示值)、AOA(Angle
‑
of
‑
Arrival，到达角)、AoD(Angle of Departure，出发角)，后两种在支持蓝牙5.1协议的硬件上才能实现。RSSI是评估蓝牙设备距离发射源距离的关键指标，在位置估计技术中扮演着重要角色。
[0003]基于RSSI定位的方法分为两种，一种是指纹匹配定位，在待定位的室内均匀选点采集RSSI数据，然后将这些点的位置坐标和对应得RSSI值建立定位指纹库。这种方法前期采集指纹数据的人力成本和时间成本很高，并且鲁棒性非常差，一旦室内改变了原有分布，原来采集的指纹库就不再适用。另一种是基于距离测量的方式，通过测量接收到的信号强度值，结合蓝牙设备的发射功率和天线增益等因素，可以估算设备距离发射源的距离，常用的测距定位方法有：三边定位法、双曲线定位法和最小二乘法。这些方法具有成本低、易于实现等优点，在物联网中得到了广泛应用。但是，由于信号传输过程中受到多种因素的影响，例如信号衰减、多径效应、电磁干扰等，因此基于RSSI测距定位的方法的精度和稳定性有一定局限性。目前主流使用RSSI多边定位法，通常需要在室内布置多个蓝牙网关，然后用最少三个蓝牙网关接收到的蓝牙信标的RSSI值进行多边定位，这种方法成本较高，每个房间需要布置三个及以上的蓝牙网关，而且实时性一般。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种分布式多网关协作的位置估计方法及系统，通过引入近邻节点为权重依据提高获取蓝牙信标设备的准确位置的精度。
[0005]本专利技术所采用的第一技术方案是：一种分布式多网关协作的位置估计方法，包括以下步骤：
[0006]基于蓝牙网关获取蓝牙信标设备模块的设备标识数据；
[0007]基于TCP服务器接收所述蓝牙信标设备模块的设备标识数据，生成数据处理列表；
[0008]基于所述数据处理列表对所述蓝牙信标设备模块赋予权重并通过位置估计函数进行位置估计，输出蓝牙信标设备模块位置估计结果。
[0009]进一步，所述基于蓝牙网关获取蓝牙信标设备模块的设备标识数据这一步骤，其
具体包括：
[0010]设定待扫描区域；
[0011]通过回调函数获取所述蓝牙网关对所述待扫描区域进行设备扫描处理的设备扫描结果；
[0012]基于所述设备扫描结果，根据蓝牙信标设备模块选取规则，确定蓝牙信标设备模块；
[0013]基于所述蓝牙信标设备模块，获取对应的设备标识数据，所述设备标识数据包括设备的地址数据、信号强度数据、制造商数据和所述蓝牙信标设备模块最后被扫描的时间数据。
[0014]进一步，所述基于所述设备扫描结果，根据蓝牙信标设备模块选取规则，确定蓝牙信标设备模块这一步骤，其具体包括：
[0015]基于所述设备扫描结果，选取具有制造商数据的蓝牙广告设备模块；
[0016]对所述具有制造商数据的蓝牙广告设备模块的制造商数据长度进行判断；
[0017]选取判断到所述制造商数据长度大于或等于预设阈值对应的蓝牙广告设备模块；
[0018]对所述对应的蓝牙广告设备模块的制造商数据前n个数据字节进行校验；
[0019]对校验到所述制造商数据前n个数据字节为蓝牙信标的标识符数据的蓝牙广告设备模块作为所述蓝牙信标设备模块。
[0020]进一步，所述基于TCP服务器接收所述蓝牙信标设备模块的设备标识数据，生成数据处理列表这一步骤，其具体包括：
[0021]启动所述TCP服务器的数据处理函数功能和数据监听连接请求功能；
[0022]基于所述TCP服务器的数据监听连接请求功能接收所述蓝牙信标设备模块的设备标识数据；
[0023]基于所述TCP服务器的数据处理函数功能对接收到的蓝牙信标设备模块的设备标识数据进行插入处理，生成数据处理列表。
[0024]进一步，所述TCP服务器的数据处理函数功能包括ibeacon_room数据表、ibeacon_rssi数据表和ibeacon_time数据表，所述基于所述TCP服务器的数据处理函数功能对接收到的蓝牙信标设备模块的设备标识数据进行插入处理，生成数据处理列表这一步骤，其具体包括：
[0025]将所述蓝牙信标的标识符数据插入至所述ibeacon_room数据表，得到插入后的ibeacon_room数据表；
[0026]将所述设备标识数据中的信号强度数据插入至所述ibeacon_rssi数据表，得到插入后的ibeacon_rssi数据表；
[0027]将所述蓝牙信标设备模块最后被扫描的时间数据插入至所述ibeacon_time数据表，得到插入后的ibeacon_time数据表；
[0028]整合所述插入后的ibeacon_room数据表、所述插入后的ibeacon_rssi数据表和所述插入后的ibeacon_time数据表，生成所述数据处理列表。
[0029]进一步，所述基于所述数据处理列表对所述蓝牙信标设备模块赋予权重并通过位置估计函数进行位置估计，输出蓝牙信标设备模块位置估计结果这一步骤，其具体包括：
[0030]根据所述数据处理列表，对所述蓝牙信标设备模块中的数据进行解析处理，得到
蓝牙信标设备模块的RSSI值；
[0031]通过TCP服务器的位置估计函数对所述蓝牙信标设备模块的RSSI值进行滤波处理，得到滤波后的RSSI值；
[0032]构建权重赋予规则，对所述蓝牙信标设备模块进行赋予权重处理，得到具有权重信息的蓝牙信标设备模块；
[0033]结合所述滤波后的RSSI值和所述具有权重信息的蓝牙信标设备模块中的权重值，并引入距离损耗模型，得到所述蓝牙信标设备模块位置估计结果。
[0034]进一步，所述对所述蓝牙信标设备模块中的数据进行解析处理，得到蓝牙信标设备模块的RSSI值这一步骤，其具体包括：
[0035]通过调用advertisedDevice.getRSSI()对所述蓝牙信标设备模块中的数据进行解析处理，得到蓝牙信标设备模块的RSSI值。
[0036]进一步，所述构建权重赋予规则，对所述蓝牙信标设备模块进行赋予权重处理这一步骤，其具体包括：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式多网关协作的位置估计方法，其特征在于，包括以下步骤：基于蓝牙网关获取蓝牙信标设备模块的设备标识数据；基于TCP服务器接收所述蓝牙信标设备模块的设备标识数据，生成数据处理列表；基于所述数据处理列表对所述蓝牙信标设备模块赋予权重并通过位置估计函数进行位置估计，输出蓝牙信标设备模块位置估计结果。2.根据权利要求1所述一种分布式多网关协作的位置估计方法，其特征在于，所述基于蓝牙网关获取蓝牙信标设备模块的设备标识数据这一步骤，其具体包括：设定待扫描区域；通过回调函数获取所述蓝牙网关对所述待扫描区域进行设备扫描处理的设备扫描结果；基于所述设备扫描结果，根据蓝牙信标设备模块选取规则，确定蓝牙信标设备模块；基于所述蓝牙信标设备模块，获取对应的设备标识数据，所述设备标识数据包括设备的地址数据、信号强度数据、制造商数据和所述蓝牙信标设备模块最后被扫描的时间数据。3.根据权利要求2所述一种分布式多网关协作的位置估计方法，其特征在于，所述基于所述设备扫描结果，根据蓝牙信标设备模块选取规则，确定蓝牙信标设备模块这一步骤，其具体包括：基于所述设备扫描结果，选取具有制造商数据的蓝牙广告设备模块；对所述具有制造商数据的蓝牙广告设备模块的制造商数据长度进行判断；选取判断到所述制造商数据长度大于或等于预设阈值对应的蓝牙广告设备模块；对所述对应的蓝牙广告设备模块的制造商数据前n个数据字节进行校验；对校验到所述制造商数据前n个数据字节为蓝牙信标的标识符数据的蓝牙广告设备模块作为所述蓝牙信标设备模块。4.根据权利要求3所述一种分布式多网关协作的位置估计方法，其特征在于，所述基于TCP服务器接收所述蓝牙信标设备模块的设备标识数据，生成数据处理列表这一步骤，其具体包括：启动所述TCP服务器的数据处理函数功能和数据监听连接请求功能；基于所述TCP服务器的数据监听连接请求功能接收所述蓝牙信标设备模块的设备标识数据；基于所述TCP服务器的数据处理函数功能对接收到的蓝牙信标设备模块的设备标识数据进行插入处理，生成数据处理列表。5.根据权利要求4所述一种分布式多网关协作的位置估计方法，其特征在于，所述TCP服务器的数据处理函数功能包括ibeacon_room数据表、ibeacon_rssi数据表和ibeacon_time数据表，所述基于所述TCP服务器的数据处理函数功能对接收到的蓝牙信标设备模块的设备标识数据进行插入处理，生成数据处理列表这一步骤，其具体包括：将所述蓝牙信标的标识符数据插入至所述ibeacon_room数据表，得到插入后的ibeacon_room数据表；将所述设备标识数据中的信号强度数据插入至所述ibeacon_rssi数据表，得到插入后的ibeacon_rssi数据表；将所述蓝牙信标设...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毓斌，陈宇涛，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：