專(zhuān)利名稱(chēng)：基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及加速度傳感器技術(shù)應(yīng)用、陀螺儀技術(shù)應(yīng)用和移動(dòng)定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域，尤其是一種基于加速度傳感器、陀螺儀、WIFI熱點(diǎn)探測(cè)、基站和GPS定位技術(shù)的多設(shè)備位置匹配實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
加速度傳感器能感受加速度并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器，通過(guò)實(shí)時(shí)采集運(yùn)動(dòng) 件的加速度信號(hào)判斷運(yùn)動(dòng)件當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。陀螺儀能感受運(yùn)動(dòng)件的角速度和運(yùn)動(dòng)方向，通常是利用高速回轉(zhuǎn)體的動(dòng)量矩敏感殼體相對(duì)慣性空間繞正交于自轉(zhuǎn)軸的ー個(gè)或兩個(gè)軸的角運(yùn)動(dòng)檢測(cè)裝置?，F(xiàn)有的加速度傳感器和陀螺儀技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并廣泛應(yīng)用于多種電子設(shè)備，在移動(dòng)電子設(shè)備上基本成為標(biāo)準(zhǔn)配置之一。目前，市場(chǎng)上針對(duì)移動(dòng)設(shè)備的加速度傳感器和陀螺儀設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的應(yīng)用，主要集中在提升應(yīng)用的娛樂(lè)性方面，而缺乏在位置匹配和互動(dòng)推介方面的應(yīng)用。

實(shí)用新型內(nèi)容為實(shí)現(xiàn)多設(shè)備的位置匹配，本實(shí)用新型提供一種基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)。一種基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)，包括多個(gè)帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備和用于位置匹配計(jì)算的服務(wù)器，所述移動(dòng)設(shè)備包括電源和相互電路連接的主電路板、中央處理元、存儲(chǔ)器単元、WIFI/WAPI模塊、移動(dòng)通信模塊、加速度傳感器、陀螺儀，所述WIFI/WAPI包括相互電路連接的WIFI/WAPI芯片和WIFI/WAPI天線，所述移動(dòng)通信模塊包括GSM、GPRS,EDGE、3G、HSDPA、LTE 通信模塊；所述多個(gè)移動(dòng)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊，將加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)、陀螺儀角速度數(shù)據(jù)、WIFI熱點(diǎn)探測(cè)數(shù)據(jù)、基站信息和GPS數(shù)據(jù)自定義數(shù)據(jù)流發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行位置匹配計(jì)算，獲取多個(gè)設(shè)備當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷多個(gè)設(shè)備是否在同一載體上。所述基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)中，帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備包括手機(jī)、PDA、平板電腦和便攜式游戲機(jī)。所述基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)中的移動(dòng)設(shè)備與服務(wù)器之間，通過(guò)HTTP協(xié)議、UDP協(xié)議和Socket連接進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳輸。本實(shí)用新型采用的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟 步驟ー移動(dòng)設(shè)備在某一段時(shí)間內(nèi)，通過(guò)加速度傳感器模塊獲取加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)，通過(guò)陀螺儀模塊獲取角速度數(shù)據(jù)，通過(guò)WIFI/WAPI模塊探測(cè)熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)GPS模塊獲取GPS數(shù)據(jù)，通過(guò)移動(dòng)通信模塊獲取基站信息，將所有信息以自定義數(shù)據(jù)流發(fā)送至服務(wù)端；步驟ニ服務(wù)器接收到客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的自定義數(shù)據(jù)流，根據(jù)數(shù)據(jù)中包含的加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)、陀螺儀角速度數(shù)據(jù)、WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)和基站信息數(shù)據(jù)，以特定匹配算法計(jì)算出設(shè)備的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷多設(shè)備是否處于同一載體上，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至客戶(hù)端設(shè)備；步驟三循環(huán)步驟ー和ニ，直至客戶(hù)端退出。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述自定義數(shù)據(jù)流傳輸方法，其特征是所述步驟一、ニ、三中，客戶(hù)端與服務(wù)端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)傳輸。作為本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，所述步驟ニ中的特定匹配算法，其特征是，服務(wù)器通過(guò)以下步驟處理從客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的自定義數(shù)據(jù)流 I)解析自定義數(shù)據(jù)流，獲取客戶(hù)端基站信息，通過(guò)基站定位技術(shù)獲取客戶(hù)端所處的位置；2)解析自定義數(shù)據(jù)流，如果包含WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，則通過(guò)WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)再次定位客戶(hù)端所處位置，使用得到的位置數(shù)據(jù)對(duì)步驟I中得到的位置進(jìn)行校正；3)解析自定義數(shù)據(jù)流，如果包含GPS數(shù)據(jù)，則通過(guò)GPS計(jì)算模塊計(jì)算得到客戶(hù)端所處位置，使用得到的地理位置數(shù)據(jù)對(duì)步驟I和步驟2中得到的位置進(jìn)行校正，得到較精準(zhǔn)的位置信息；4)通過(guò)已有的設(shè)備位置信息，針對(duì)每個(gè)接入該系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行空間拓?fù)洳樵?xún)，獲取與該設(shè)備之間的空間位置距離處于某閾值區(qū)間內(nèi)的設(shè)備列表；5)分析步驟4中獲取的設(shè)備列表中設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)，分別對(duì)設(shè)備在X，Y，Z方向上的加速度值變化進(jìn)行曲線擬合，針對(duì)擬合后生成曲線進(jìn)行模糊模式匹配，獲取當(dāng)前自態(tài)相似的設(shè)備列表；6)分析步驟5中獲取到的設(shè)備列表中的設(shè)備的陀螺儀角速度數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的自態(tài)進(jìn)行校準(zhǔn)，并得到設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方式和前進(jìn)方向、角度等，在空間中模擬還原設(shè)備的自態(tài)和運(yùn)動(dòng)方式，進(jìn)行模糊匹配，判斷多設(shè)備是否正處于同一區(qū)域的同一載體上，并將結(jié)果反饋至客戶(hù)端。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、定位精準(zhǔn)，通過(guò)基站信息進(jìn)行粗略定位之后，使用WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，使得定位更為精準(zhǔn)；2、互動(dòng)性強(qiáng)，通過(guò)對(duì)多設(shè)備的位置進(jìn)行匹配，判斷多設(shè)備是否處于同一區(qū)域的同一載體上，可以為用戶(hù)提供更多的互動(dòng)性服務(wù)。

圖I是本實(shí)用新型基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)的拓?fù)鋱D；圖2是帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備的電路框圖；圖3是本實(shí)用新型客戶(hù)端程序流程圖；圖4是本實(shí)用新型服務(wù)端程序流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)做詳盡的說(shuō)明。如圖I所示，基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)，包括多個(gè)帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備和多個(gè)用于位置匹配計(jì)算的服務(wù)器，其中每個(gè)移動(dòng)設(shè)備包括電源和相互電路連接的主電路板、中央處理元、存儲(chǔ)器單元、WIFI/WAPI模塊、移動(dòng)通信模塊，所述WIFI/WAPI包括相互電路連接的WIFI/WAPI芯片和WIFI/天線，所述移動(dòng)通信模塊包括GSM、GPRS, EDGE、3G、HSDPA,LTE通信模塊，多個(gè)移動(dòng)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊將加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)、陀螺儀角速度數(shù)據(jù)、WIFI熱點(diǎn)探測(cè)數(shù)據(jù)、基站信息和GPS數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算出設(shè)備當(dāng)前的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，通過(guò)特定的匹配算法判斷設(shè)備是否處于同一載體上，并將結(jié)果發(fā)送至客戶(hù)端。本實(shí)例中，所述帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備包括手機(jī)、PDA、平板電腦和便攜式游戲機(jī)。 基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)，該系統(tǒng)的具體實(shí)施方法主要包括以下步驟步驟ー如圖I中設(shè)備1，2，3在某一時(shí)間段內(nèi)，通過(guò)加速度傳感器模塊獲取設(shè)備的加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)，通過(guò)陀螺儀獲取設(shè)備角速度數(shù)據(jù)，通過(guò)WIFI/WAPI模塊探測(cè)WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，通過(guò)GPS模塊獲取GPS數(shù)據(jù)，通過(guò)移動(dòng)通信模塊獲取基站信息，將所有信息以自定義數(shù)據(jù)流的方式通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊發(fā)送至服務(wù)器端；步驟ニ 服務(wù)器接收到設(shè)備1，2，3發(fā)送過(guò)來(lái)的自定義數(shù)據(jù)流，根據(jù)數(shù)據(jù)中包含的加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)、陀螺儀角速度數(shù)據(jù)、WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)和基站信息數(shù)據(jù)，以特定匹配算法計(jì)算出設(shè)備的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷設(shè)備1，2，3是否處于同一載體上，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送至設(shè)備1，2，3;步驟三循環(huán)步驟一、ニ，直至客戶(hù)端退出。本實(shí)施例中，所述自定義數(shù)據(jù)傳輸方法，其特征是所述步驟一、ニ、三中，設(shè)備1，2，3與服務(wù)器端使用HTTP協(xié)議進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)傳輸。本實(shí)施例中，所述特定匹配算法，其特征是服務(wù)端接收到設(shè)備1，2，3發(fā)送過(guò)來(lái)的基站信息粗略定位客戶(hù)端設(shè)備所在位置區(qū)域，然后通過(guò)WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，得到較為精準(zhǔn)的位置信息，查詢(xún)距離大小在某閾值區(qū)間內(nèi)的設(shè)備列表，根據(jù)列表中設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)，分別對(duì)其X，Y，Z方向上的加速度值變化進(jìn)行曲線擬合，針對(duì)擬合后生成曲線進(jìn)行模糊模式匹配，得到匹配結(jié)果，再使用陀螺儀角速度進(jìn)行校準(zhǔn)，判斷多設(shè)備是否正處于同一區(qū)域的同一載體上。本實(shí)用新型的工作流程如下，如圖3所示，首先在設(shè)備1，2，3上啟動(dòng)客戶(hù)端，登錄至應(yīng)用服務(wù)器；提示用戶(hù)是否開(kāi)啟WIFI/WAPI和GPS模塊，用戶(hù)選擇“是”之后，開(kāi)啟WIFI/WAPI和GPS模塊，并開(kāi)始收集WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)、GPS數(shù)據(jù)、加速度傳感器的感應(yīng)數(shù)據(jù)和陀螺儀角速度數(shù)據(jù)，每隔一段時(shí)間將數(shù)據(jù)打包成自定義數(shù)據(jù)流發(fā)送至服務(wù)器；然后接收服務(wù)器端發(fā)送回來(lái)的位置匹配數(shù)據(jù)，直到用戶(hù)退出客戶(hù)端，還原到初始狀態(tài)。如圖4所示，首先啟動(dòng)服務(wù)端，監(jiān)聽(tīng)客戶(hù)端登錄和數(shù)據(jù)傳輸；接收到如圖I中設(shè)備1，2，3中客戶(hù)端發(fā)送過(guò)來(lái)的自定義數(shù)據(jù)流后，服務(wù)器通過(guò)以下步驟來(lái)進(jìn)行處理[0037]I)解析自定義數(shù)據(jù)流，獲取客戶(hù)端基站信息，通過(guò)基站定位技術(shù)獲取如圖I中設(shè)備1，2，3所處的位置；2)解析自定義數(shù)據(jù)流，如果包含WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)，則通過(guò)WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)再次定位客戶(hù)端所處位置，使用得到的位置數(shù)據(jù)對(duì)步驟I中得到的位置進(jìn)行校正；3)解析自定義數(shù)據(jù)流，如果包含GPS數(shù)據(jù)，則通過(guò)GPS計(jì)算模塊計(jì)算得到設(shè)備所處位置，使用得到的地理位置數(shù)據(jù)對(duì)步驟I和步驟2中得到的位置進(jìn)行校正，得到較精準(zhǔn)的位
置信息；4)根據(jù)如圖I中設(shè)備1，2，3的位置信息，分別對(duì)這三個(gè)設(shè)備進(jìn)行空間拓?fù)洳樵?xún)，獲取與該設(shè)備之間的空間位置距離處于某閾值區(qū)間內(nèi)的設(shè)備列表；5)分析步驟4中獲取的設(shè)備列表(該實(shí)施例中，列表均包含如圖I中設(shè)備1，2，3)中設(shè)備發(fā)送過(guò)來(lái)的加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)，分別對(duì)設(shè)備在X，Y，Z方向上的加速度值變化進(jìn)行曲線擬合，針對(duì)擬合后生成曲線進(jìn)行模糊模式匹配，獲取當(dāng)前自態(tài)相似的設(shè)備列表，例如本實(shí)施例中如圖I中設(shè)備2和設(shè)備3自態(tài)相似，那么得到的設(shè)備列表中包含如圖I中設(shè)備I和設(shè)備2 ；6)分析步驟5中獲取到的設(shè)備列表中的設(shè)備(如圖I中設(shè)備I和設(shè)備2)的陀螺儀角速度數(shù)據(jù)，對(duì)設(shè)備的自態(tài)進(jìn)行校準(zhǔn)，并得到設(shè)備當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)方式和前進(jìn)方向、角度等，在空間中模擬還原設(shè)備的自態(tài)和運(yùn)動(dòng)方式，進(jìn)行模糊匹配，判斷多設(shè)備是否正處于同一區(qū)域的同一載體上，如圖I中所示，設(shè)備2和設(shè)備3處于同一個(gè)載體上(例如，前行的公交車(chē)上)；7)針對(duì)步驟6中得到的判斷結(jié)果，分別給如圖I中設(shè)備1，2，3發(fā)送對(duì)應(yīng)的反饋數(shù)據(jù)，如圖I中設(shè)備2和設(shè)備3都從服務(wù)端獲取了結(jié)果為B的位置匹配數(shù)據(jù)，而設(shè)備I獲取的 位置匹配數(shù)據(jù)為A，與設(shè)備2和設(shè)備3不處于同一載體上(例如，站立在公交車(chē)站等車(chē)的乘客)，通過(guò)服務(wù)端計(jì)算的結(jié)果可以為設(shè)備2和設(shè)備3提供更深入的交互內(nèi)容；如此循環(huán)，直至服務(wù)關(guān)閉。
權(quán)利要求1.一種基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)，包括多個(gè)帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備和用于位置匹配計(jì)算的服務(wù)器，所述移動(dòng)設(shè)備包括電源和相互電路連接的主電路板、中央處理元、存儲(chǔ)器單元、WIFI/WAPI模塊、移動(dòng)通信模塊、加速度傳感器、陀螺儀，所述WIFI/WAPI包括相互電路連接的WIFI/WAPI芯片和WIFI/WAPI天線，所述移動(dòng)通信模塊包括GSM、GPRS,EDGE、3G、HSDPA、LTE 通信模塊； 所述多個(gè)移動(dòng)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊，將加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)、陀螺儀角速度數(shù)據(jù)、WIFI熱點(diǎn)探測(cè)數(shù)據(jù)、基站信息和GPS數(shù)據(jù)自定義數(shù)據(jù)流發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行位置匹配計(jì)算，獲取多個(gè)設(shè)備當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，判斷多個(gè)設(shè)備是否在同一載體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)，其特征是所述帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備包括手機(jī)、PDA、平板電腦和便攜式游戲機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)，其特征是移動(dòng)設(shè)備與服務(wù)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)通信方式，包括HTTP協(xié)議、UDP協(xié)議和Socket 連接。
專(zhuān)利摘要一種基于傳感器和移動(dòng)定位技術(shù)的多移動(dòng)設(shè)備位置匹配系統(tǒng)，包括多個(gè)帶有加速度傳感器模塊、陀螺儀模塊、移動(dòng)通信模塊、GPS定位模塊、WIFI/WAPI模塊的移動(dòng)設(shè)備和用于位置匹配計(jì)算的服務(wù)器，移動(dòng)設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信模塊，將加速度感應(yīng)數(shù)據(jù)、陀螺儀角速度數(shù)據(jù)、WIFI熱點(diǎn)探測(cè)數(shù)據(jù)、基站信息和GPS數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)計(jì)算多設(shè)備的當(dāng)前位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而對(duì)多設(shè)備進(jìn)行位置匹配，判斷多設(shè)備是否在同一時(shí)刻處于同一載體上。本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)定位精準(zhǔn)，通過(guò)基站信息進(jìn)行粗略定位之后，使用WIFI熱點(diǎn)數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，使得定位更為精準(zhǔn)；互動(dòng)性強(qiáng)，通過(guò)對(duì)多設(shè)備的位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行匹配，判斷多設(shè)備是否處于同一區(qū)域的同一載體上，可以為用戶(hù)提供更多的互動(dòng)性服務(wù)。
文檔編號(hào)H04M1/725GK202385159SQ201120121508
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者劉鵬, 賀利華 申請(qǐng)人:喜訊無(wú)限(北京)科技有限責(zé)任公司