[发明专利]一种智能家居设备辅助定位方法

摘要

本发明属于智能家居领域，公开了一种智能家居设备辅助定位方法，获得到的室内所有家居的发出的定位信号强度数据发送到所述定位服务单元；计算出家居位置并通过网络服务接口将数据提供给客户终端；通过内置蓝牙模块连接客户终端并向客户终端提供所在位置信息数据；蓝牙感应单元通过内置的低功耗蓝牙检测模块扫描周围的家居，过滤出家居蓝牙数据包，得到家居蓝牙信号强度。本发明通过利用三维建模技术，生成整个室内家居位置图像，编辑模块中标注所述家具的设备信息，实现位置信息与设备信息的统一结合，最后将统一后的信息传输到远程控制模块，实现智能管控、使自动化程度大为提高。

主权项

一种智能家居设备辅助定位方法，其特征在于，所述智能家居设备辅助定位方法包括：蓝牙感应单元通过网络将获得到的室内所有家居的发出的定位信号强度数据发送到所述定位服务单元；蓝牙感应单元获得室内所有家居的定位信号强度数据的方法包括：先假定未知节点随机分布在一方形区域内，以方形区域中心点为原点建立坐标系，以固定间隔R画出螺旋线作为锚节点的移动路径，区域长为L，螺旋线分为n段，移动锚节点装备双向定向天线移动，按固定角速度ω移动，且定向天线中心轴始终与移动方向垂直，移动路径为固定多层螺旋线，移动过程是由内而外，在坐标原点左侧坐标处开始计时移动，由00:00开始，周期性广播数据包，持续这个过程直到锚节点移动到右侧(R·n/2,0)坐标点时终止；随着锚节点的移动，待定位节点将集中接收到锚节点广播的数据包，当第一次接收到数据包时，将第一次接收到数据包时的时刻值标记为T1(1)，并检测第一次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI1(1)；当第二次接收到数据包时，将第二次接收到数据包时的时刻值标记为T2(1)，并检测第二次接收到数据包时的信号强度值，记为RSSI2(1)；重复以上过程，直到不再检测到数据包为止；最后检测到的时刻值为Tn(1)，信号强度值为RSSIn(1)；未知节点根据T1(1)，Tn(1)及角速度ω计算出目前所处圆弧段及角度，得虚拟锚节点中间点的角度及当未知节点分布在螺旋线外侧时，只接收到一轮数据包，而当未知节点分布在螺旋线内侧时，集中接收到两轮数据包，分别位于不同弧段的相同角度方向，第二轮接收到的时刻值和信号强度分别标记为和第二轮计算过程与第一轮相同，得到中间点角度及值；每个未知节点若只检测到一轮数据，则定位于该未知节点圆弧外侧距离d1的位置，d1由信号衰落模型转化得出，然后根据角度值确定该未知节点坐标；若检测到两轮数据，则根据RSSI值较小的轮次信息来确定该未知节点坐标，RSSI越小，对应距离越大，进而待定位节点所接收到的数据越多；固定间隔R的值根据定向天线通信距离设定，所述坐标原点左侧为：(‑R/2,0)；锚节点右侧坐标点为：(R·n/2,0)坐标点；定位服务单元计算出家居位置并通过网络服务接口将数据提供给客户终端；所述定位服务单元首先通过内置的阅读模块周期性地发送探索载波信号，计算每个探索周期的返回信号强度RSS及环境信号强度RSSe；其次用RSSe对RSS进行修正，得到探索周期家居的蓝牙模块内置的应答模块返回的有效信号强度RSSr，计算多个探索周期的有效信号强度的均值RSSa作为应答器的返回信号强度；最后根据所述阅读模块稳定后得到的RSSa，通过查表或计算得到所述应答模块与阅读模块之间的距离，实现应答模块的准确定位；应答模块探索信号是阅读模块周期性地发射的一小段一小段的载波信号，每个小段的载波周期数为N，每个小段之间的间隔为T，T和N均可由实验确定：N的取值确保应答模块天线感应到足够能量；T的取值要确保应答模块前一个探索周期的返回信号不会干扰本周期信号强度信号的计算，即应答模块上一周期接收的能量已经完全衰减；所述阅读模块首先测量环境信号强度RSSe；然后发射N个周期的探测性载波信号，再之后测量返回信号强度RSS，两次测量方法相同，并构成一个探索周期，根据RSSe和RSS得到该探索周期的有效信号强度RSSr；用发射探测载波后得到的信号强度RSS，有条件减去环境信号强度RSSe，如公式：RSSr=0,ifRSS<RSSeRSS-RSSe,else;]]>取M个探索周期的RSSr的平均值作为RSSa，构成一个信号强度更新周期，如公式：RSSa=1MΣi=1MRSSri;]]>所有家居通过内置蓝牙模块连接客户终端并向客户终端提供所在位置信息数据；蓝牙感应单元通过内置的低功耗蓝牙检测模块扫描周围的家居，过滤出家居蓝牙数据包，得到家居蓝牙信号强度；将得到家居蓝牙信号强度通过网络模块发送到所述定位服务单元；定位服务单元将各蓝牙感应单元发送的家居的UUID和信号强度的数据对，按照UUID作为主键进行数据更新；需要对某个UUID的家居进行定位计算时，取出该UUID对应各蓝牙感应单元最新发来的信号强度数据，进行定位计算。