[发明专利]一种基于移动AR的无标记物联网设备识别方法

说明书

一种基于移动AR的无标记物联网设备识别方法，包括部署时物联网设备信息采集和部署后物联网设备识别两个步骤；在部署物联网设备时，移动AR设备通过摄像头检测到物联网设备后，通过图像数据和多种传感器数据(包括全球定位系统、加速度计、陀螺仪、电子罗盘)，计算目标物联网设备的全球坐标，并将其与用户输入的目标物联网设备ID存入映射数据库中。在部署后，可通过移动AR设备摄像头检测物联网设备，利用图像数据和多种传感器数据实时计算目标物联网设备的全球坐标，并在映射数据库中查找对应ID，从而准确识别物联网设备个体。本发明提供一种不依赖于个体标记的简单有效的物联网设备识别方法，方便物联网设备配置和诊断。

技术领域

本发明涉及物联网设备识别方法，特别是基于移动AR的无标记物联网设备的识别方法。

背景技术

目标识别算法被广泛应用于从复杂图像场景中识别特定目标物体。目前，基于图像的目标识别算法主要用于区分不同类别的物体。然而，物联网设备可能具备相同的外观，识别物联网设备个体是与物联网设备进行交互，包括配置、诊断等操作的关键技术，目前基于图像的目标识别算法无法达到此目标。

为实现对物联网设备个体的识别，目前已出现了基于RFID、条码、无线信号等特征的识别方法。文献[1]Zhu B F,Gui Q.EPC Identification Technology in IOT SystemBased on RFID[J].Journal of Henan Institute of Education,2012.即基于RFID的物联网系统中的EPC识别技术和文献[2]MONTASER,Ali,MOSELHI,et al.RFID indoorlocation identification for construction projects[J].Automation inConstruction,2014,39(4):167-179.即基于RFID的室内位置识别的建设项目。其中，每个设备被赋予唯一的RFID标签以实现识别，因此其部署成本高，并且识别准确度容易受信号干扰。文献[3]Shatte A,Holdsworth J,Lee I.Mobile augmented reality basedcontext-aware library management system[J].Expert Systems with Applications,2014,41(5):2174-2185.即基于移动增强现实的上下文感知管理系统和文献[4]HaramakiT,Nishino H.A network topology visualization system based on mobile ARtechnology[C].IEEE International Conference on Advanced InformationNetworkingApplications.IEEE,2015.即基于移动AR技术的网络拓扑可视化系统。通过在物联网设备上印刷唯一的条码以实现个体区分。因此同样导致了很高的部署成本。同时，条码在长期暴露的环境下容易破损，影响识别效果。文献[5]Haramaki T,Shimizu D,NishinoH.A wireless network visualizer based on signal strength observation[C].IEEEInternational Conference on Consumer Electronics-taiwan.IEEE,2017.即一种基于信号强度观测的无线网络可视化器。文献[6]Haramaki T,Nishino H.A DeviceIdentification Method for AR-based Network Topology Visualization[C].International Conference on BroadbandWireless Computing.IEEE,2015.即一种基于AR的网络拓扑可视化的设备识别方法。文献[7]Mandeljc R,Kristan M,et al.Trackingby Identification Using Computer Vision and Radio[J].Sensors,2012,13(1):241-273.即基于计算机视觉和无线电进行识别跟踪。文献[8]Haramaki T.A sensor fusionapproach for network visualization[C].2016 IEEE International Conference onConsumer Electronics-Taiwan(ICCE-TW).IEEE,2016.即基于传感器融合的网络可视化方法。根据无线信号的强度判断设备所在位置。其中，文献[6]和文献[7]还结合图像识别技术提高识别精度，文献[8]则在文献[6]的基础上利用加速度传感器数据，通过判断用户的姿态(抬头或低头)以大致区分垂直方向上的设备。但是无线信号易受环境干扰，根据其强度进行定位时准确度较差。同时，该技术主要用于小范围网络设备管理，难以实现大范围物联网设备的识别。文献[9]中Oguntala G,Abd-Alhameed R,Jones S,et al.Indoor locationidentification technologies for real-time IoT-based applications:An inclusivesurvey[J].Computer Science Review,2018,30:55-79.即基于物联网应用的实时室内位置识别技术利用磁场信息来识别设备，但该方法容易受到磁场的干扰。