一種平衡精度和能耗的定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及移動(dòng)設(shè)備定位技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種平衡精度和能耗的定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動(dòng)設(shè)備的普及，越來越多的移動(dòng)應(yīng)用需要獲取位置服務(wù)，然而移動(dòng)設(shè)備的 位置定位嚴(yán)重?fù)p耗電池的電量，直接影響移動(dòng)設(shè)備的待機(jī)時(shí)間。目前移動(dòng)設(shè)備都配置有GPS 模塊、WIFI模塊、藍(lán)牙模塊及基站通信等模塊，因此，對(duì)應(yīng)的定位方式有GPS定位方式、WIFI 定位方式、藍(lán)牙定位方式、基站定位方式等定位方式，而這幾種定位方式對(duì)應(yīng)的定位精度和 定位能耗不盡相同，其中，同等時(shí)間內(nèi)GPS定位方式功耗最大。
[0003] 但是，目前，大部分移動(dòng)設(shè)備在位置定位需求方面，都以GPS定位方式優(yōu)先，雖然 獲得了較高的定位精度，但耗電量較大，嚴(yán)重降低了移動(dòng)設(shè)備續(xù)航時(shí)間，尤其是持續(xù)的GPS 定位，使得設(shè)備電量迅速降低，大大減少了移動(dòng)設(shè)備的待機(jī)時(shí)間。
[0004] 因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種平衡精度和能耗的定位方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：本發(fā)明提供一種平衡精度和能耗的定位方法，包括以下 步驟：
[0007] 步驟a、建立各種定位方式的定位能耗模型和定位精度模型；
[0008] 步驟b、根據(jù)移動(dòng)設(shè)備動(dòng)態(tài)的位置變化和應(yīng)用需要變化判定用戶的定位精度需 求，并對(duì)于定位方式選擇進(jìn)行選擇算法，選擇一種滿足定位精度條件而最小能耗的最佳定 位方式進(jìn)行定位；
[0009] 步驟c、輸出定位結(jié)果，返回應(yīng)用需求的位置，并同時(shí)更新定位精度模型。
[0010] 所述步驟a包括制定每種定位方式對(duì)應(yīng)的精度模型以及制定每種定位方式對(duì)應(yīng) 的能耗模型。
[0011] 所述步驟b包括：
[0012] 步驟101、初始化先驗(yàn)概率分布A:.r(〇I而),尸(z,(/)I.v(/));
位位置的概率分布，tr{C〇v(X(t) |Zl(t))}為在Zl(t)條件下x(t)的協(xié)方差矩陣的對(duì)角線 元素的和；
[0015]步驟103、將估計(jì)精度⑴與應(yīng)用需求的定位精度比較，若，則 第i種定位方式滿足當(dāng)前定位精度條件，存入集合八中；
[0016] 步驟104、選取滿足當(dāng)前t時(shí)刻的定位精度條件下，能耗最小的定位方式作為最佳 定位方式；
[0017] 步驟105、移動(dòng)設(shè)備執(zhí)行最佳定位方式，并獲得定位結(jié)果；
[0018] 其中，初始化時(shí)，時(shí)刻t=0 ;
[0019]X⑴表示在t時(shí)刻預(yù)測(cè)的位置；
[0020] P(X⑴）為在在t時(shí)刻位置X⑴的概率；
[0021] 而=丨:r(〇,冰-丨),...，z(0)丨為t時(shí)刻及其之前所有時(shí)刻的觀測(cè)值的集合，其中z⑴ 表TKt時(shí)刻的用戶位置；
[0022] P(.r⑴I而）為在巧條件下X⑴的概率分布；
[0023] i為任一種定位方式；
[0024]Z1⑴表示在t時(shí)刻使用第i種定位方式時(shí)用戶的定位位置；
[0025]P(Z1 (t)IX(t))為在X(t)條件下的Z1 (t)的概率分布；
[0026] Cov(x(t)Izi (t))為在Zi (t)條件下X(t)的協(xié)方差。
[0027] 所述各種的定位方式包括：GPS定位方式、WIFI定位方式、藍(lán)牙定位方式、基站定 位方式及混合定位方式。
[0028] 所述混合方式進(jìn)行定位為根據(jù)GPS定位得到的信息，推斷用戶的移動(dòng)速率，預(yù)測(cè) 用戶的位置移動(dòng)，在可以允許的位置誤差范圍內(nèi)，調(diào)整GPS定位方式的位置更新方式，所述 調(diào)整GPS定位方式的位置更新方式為在預(yù)測(cè)的時(shí)間范圍內(nèi)，關(guān)閉GPS定位模塊或降低GPS 定位模塊采樣頻率或采用基站定位方式。
[0029] 所述混合方式進(jìn)行定位為采用藍(lán)牙通信方式獲取周圍設(shè)備的位置信息，作為用戶 的位置信息。
[0030] 采用上述方案，本發(fā)明的平衡精度和能耗的定位方法，通過建立多種定位方式的 定位精度模型和定位能耗模型，采用基于用戶的運(yùn)動(dòng)軌跡做的位置預(yù)測(cè)和用戶位置來計(jì)算 每種定位方式下最大似然估計(jì)，同時(shí)估計(jì)每種定位方式的定位誤差，再選擇滿足定位精度 條件下的最小功耗的定位方式，作為最佳定位方式，并輸出最佳估計(jì)位置和定位精度，在滿 足定位精度的需要，降低移動(dòng)設(shè)備的定位能耗，延長(zhǎng)待機(jī)時(shí)間；根據(jù)移動(dòng)設(shè)備運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行 時(shí)間和位置預(yù)測(cè)，關(guān)閉或減少GPS定位方式的使用，結(jié)合移動(dòng)設(shè)備應(yīng)用場(chǎng)景，減小移動(dòng)設(shè)備 對(duì)GPS定位的依賴。
【附圖說明】
[0031] 圖1為本發(fā)明平衡精度和能耗的定位方法的步驟流程圖。
[0032] 圖2為本發(fā)明中平衡精度和能耗的定位服務(wù)機(jī)制。
[0033] 圖3為本發(fā)明中定位方式選擇算法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035] 請(qǐng)參閱圖1及圖2,本發(fā)明提供一種平衡精度和能耗的定位方法，包括以下步驟：
[0036] 步驟a、建立各種定位方式的定位能耗模型和定位精度模型。
[0037] 在該步驟中，制定每種定位方式對(duì)應(yīng)的精度模型以及制定每種定位方式對(duì)應(yīng)的能 耗模型。
[0038] 所述各種的定位方式包括：GPS定位方式、WIFI定位方式、藍(lán)牙定位方式、基站定 位方式及混合定位方式。
[0039] 步驟b、根據(jù)移動(dòng)設(shè)備動(dòng)態(tài)的位置變化和應(yīng)用需要變化判定用戶的定位精度需求， 并對(duì)于定位方式選擇進(jìn)行選擇算法，選擇一種滿足定位精度條件而最小能耗的最佳定位方 式進(jìn)行定位。
[0040] 對(duì)于定位方式的選擇進(jìn)行選擇算法，采用基于用戶的運(yùn)動(dòng)軌跡做的位置預(yù)測(cè)和用 戶位置來計(jì)算每種定位方式下最大似然估計(jì)，同時(shí)估計(jì)每種定位方式的定位誤差，再選擇 滿足定位精度條件下的最小功耗的定位方式，作為最佳定位方式，并輸出最佳估計(jì)位置和 定位精度。
[0041] 請(qǐng)結(jié)合參閱圖3,具體包括以下步驟：
[0042]步驟101、初始化先驗(yàn)概率分布/^(〇|2(〖))，/私(〇|.中)）。其中，初始化時(shí)，時(shí) 刻t= 0;x(t)表示在t時(shí)刻預(yù)測(cè)的位置；P(x(t))為在在t時(shí)刻位置x(t)的概率； ^ = !4/),::(/-1),...,40)丨為t時(shí)刻及其之前所有時(shí)刻的觀測(cè)值的集合，其中Z⑴表示t 時(shí)刻的用戶位置；的為在條件下x(t)的概率分布；i為五種定位方式中的一 種，即ie【基站定位方式，藍(lán)牙定位方式，WIFI定位方式，混合定位方式，GPS定位方式】；Zl(t)表示在t時(shí)刻使用第