[发明专利]一种确定目标物位置的无线通信系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术，尤其涉及无线通信技术用在移动过程中测定目标位置的技术。

背景技术

要对重要目标物(物品、或人员)希望进行安全的保护，比如钱包、手提包等贵重物品、儿童、老人等重要人员。特别是对于生活在大都市的白领，以及高端商务人士，因为工作、生活的压力，注意力往往被其它事务占据，有可能对身边的看管物失去警觉。希望有一个处理中心能帮助、确保所携带或看护的重要目标安全，目的是要在重要目标物超出安全距离时能立即发现、并触发报警跟踪目标移动，实现该目标物重新获取。

目前市面上的看护功能电子产品主要有两大类，一类是利用蓝牙技术实现距离测量，并通过报警声获知物品位置的标贴类产品；另一类则是利用GPS、AGPS、北斗等导航功能进行定位的产品，如360电子手环。

利用蓝牙技术实现距离测量，此类产品的原理框图如图1所示，由主机和防丢子机构成，主机与防丢子机之间基于蓝牙协议(例如蓝牙4.0)进行无线通信，以通信时的信号强度(RSSI)为参考，再运用滤波算法，最终测量出主机与防丢子机之间的距离。根据用户设定的报警条件发出报警。通过手机或防丢子机上的按键可以控制对方发出声音，达到寻找的目的。

该技术的缺点如下：只能测试物品与参照物之间的直线距离，无法实现坐标的定位。蓝牙4.0的测距技术，对于室内的信道估计很难特别准确，因此定位精度较差，定位误差可达10米以上，不易于对于定位物品的快速找寻。通过报警声音的方式进行双向寻找，在闹市等不利环境下声音传播容易被干扰；在物品被盗的场景下仅靠报警声实现定位，定位子机很容易被摘除、破坏而导致定位寻找失败。所以此方案的安全性较差。

GPS、AGPS或北斗定位技术，靠卫星实现定位。GPS、AGPS类产品本身是用于户外远距离导航系统的，可以用于定位物品防护功能，其基本原理和手机定位软件一致，为了提高位置精度，需要利用无线通信模块辅助内部的GPS芯片捕获准确的目标物(人员、物品)位置。

该技术存在以下缺点：定位时间长，靠卫星实现坐标定位搜星时间长，对于短距离快速移动的目标会因定位时间较长而导致定位速度慢且定位不准确。功耗高，工作电流在10mA甚至几十mA以上，需要频繁更换电池，不利于室外的携带。成本昂贵，除导航功能外，还要具备需要无线通信功能模块；由于向运营商缴费，使用维护成本较高。

因此，需要一种安全性好、成本低且工作快速的方案，解决现有技术方案存在的问题。

发明内容

本发明提出确定目标物位置的无线通信方法和系统，可以实现目标物防丢功能，本发明将传感器技术和蓝牙技术高效结合，并利用多点定位技术等平滑算法实现短距离准确定位功能，解决现有技术方案精度低、速度慢、安全性差、成本高等问题。

本发明确定目标物位置的无线通信系统，包含主机1和子机2，所述子机2安装于所述目标物，所述主机1包含第一蓝牙模块11、处理器模块12、移动传感器13、报警器14和定位显示器15；所述子机2包含第二蓝牙模块21；所述第一蓝牙模块11和第二蓝牙模块21之间通过符合蓝牙协议的无线通信接口信号a相连接。

所述处理器模块12和所述第一蓝牙模块11通过第一接口信号s1相连接；所述处理器模块12和所述定位显示器15通过第二接口信号s2相连接；所述处理器模块12和所述移动传感器13通过第三接口信号s3相连接。

所述第一蓝牙模块11接收到所述无线通信信号a，输出信号强度信息(RSSI)，所述信号强度信息包含在所述第一接口信号s1中；所述处理器模块11根据所述信号强度信息计算所述主机1和所述子机2之间的距离；当所述距离超过安全距离时，所述处理器模块11触发所述报警器14发出用户感官可识别的信号。

所述移动传感器13中包含加速度传感器和速度传感器，所述移动传感器13输出所述第三接口信号s3，包含所述主机1的加速度和角加速度信息；所述处理器模块12运用所述加速度和角加速度信息计算得到所述主机1的坐标。

所述处理器模块12根据所述主机1在多个测量点(例如V1、V2、V3)的坐标、及所述主机在所述多个测量点根据所述信号强度信息计算得到所述距离(例如D1、D2、D3)，计算得出所述子机2的位置坐标；所述处理器模块12输出第二接口信号s2包含所述子机位置坐标的信息，通过所述定位显示器15发出用户感官可识别的信号。

本发明确定目标物位置的无线通信方法，包含以下步骤：

通过对主机移动传感器13中包含的加速度传感器和速度传感器输出信号进行二次积分，分别得出定位过程中主机的三个轨迹点的坐标；