一种位置数据传输方法、装置及定位系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种位置数据传输方法、装置及定位系统，按照预设频率从定位模块获取位置数据；按照预设的预处理规则对预设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理，得到预处理数据；按照预设的压缩规则对所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据；将所述压缩数据通过一个报文或数据包发送出去。本发明通过以上技术方案，对于北斗一代模块这类一分钟内只能发送一次报文，且一次报文通信容量有限的位置数据传输装置而言，能够拓展位置数据的传输量，能够传输更加精细的位置数据，使其发送的位置数据能够精确反映目标物的行驶轨迹。
【专利说明】
一种位置数据传输方法、装置及定位系统
技术领域
[0001] 本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种位置数据传输方法、装置及定位系统。
【背景技术】
[0002] 随着物流行业的不断发展壮大，物流公司需要实时掌握其所属的运输车辆的位置 信息。现有定位方案基本都是利用全球卫星定位系统（如GPS或北斗二代模块）来获取车 辆的经炜度信息，然后通过北斗一代模块发送报文的方式将车辆的经炜度信息发送到监控 中心，并通过GIS地图显示出来。然而北斗一代模块报文通信容量有限，一般在一分钟内只 能发送一次报文，且一次报文包含的位置数据有限，通常不超过88byte，导致监控中心获得 的位置数据不能精确反映车辆的行驶轨迹。
【发明内容】
[0003] 本发明提供一种位置数据传输方法、装置及定位系统，解决如何通过一个报文或 数据包传输更多信息量的问题。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
[0005] -种位置数据传输方法，包括：按照预设频率从定位模块获取位置数据；按照预 设的预处理规则对预设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理，得到预处理数据；按 照预设的压缩规则对所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据；将所述压缩数据通过 一个报文或数据包发送出去。
[0006] 在一些实施例中，按照预设的预处理规则对预设时间段内获取到的多个位置数据 进行预处理，得到预处理数据包括：
[0007] 将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置数据作为基准，计算所 述预设时间段内获取到的其他每个位置数据与作为基准的位置数据之间的差值，将所述作 为基准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据；
[0008] 或者，将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置数据作为基准， 计算所述预设时间段内按照获取时间排序每相邻两个位置数据之间的差值，将所述作为基 准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据。
[0009] 优选的，所述作为基准的位置数据包括：所述预设时间段内获取到的首个位置数 据。
[0010] 在一些实施例中，按照预设的压缩规则对所述预处理数据进行压缩处理，得到压 缩数据包括：采用半字节压缩算法对所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据。
[0011] 在一些实施例中，所述位置数据包括经度数据和炜度数据。
[0012] 在一些实施例中，按照预设的预处理规则对预设时间段内获取到的多个位置数据 进行预处理，得到预处理数据还包括：将所述经度数据的首位舍弃。
[0013] 在一些实施例中，所述预设频率包括：每两秒获取一个位置数据；所述预设时间 段包括：1分钟。
[0014] 一种位置数据传输装置，包括：获取模块，用于按照预设频率从定位模块获取位置 数据；预处理模块，用于按照预设的预处理规则对获取模块在预设时间段内获取到的多个 位置数据进行预处理，得到预处理数据；压缩模块，用于按照预设的压缩规则对预处理模块 得到的所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据；以及发送模块，用于将压缩模块得到 的所述压缩数据通过一个报文或数据包发送出去。
[0015] 在一些实施例中，预处理模块包括：
[0016] 第一预处理子模块，用于将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位 置数据作为基准，计算所述预设时间段内获取到的其他每个位置数据与作为基准的位置数 据之间的差值，将所述作为基准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据；
[0017] 和/或，第二预处理子模块，用于将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中 的一个位置数据作为基准，计算所述预设时间段内按照获取时间排序每相邻两个位置数据 之间的差值，将所述作为基准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据。
[0018] 在一些实施例中，压缩模块用于采用半字节压缩算法对所述预处理数据进行压缩 处理，得到压缩数据。
[0019] 在一些实施例中，所述位置数据包括经度数据和炜度数据。
[0020] -种定位系统，包括：定位模块，用于对目标物进行定位；上述的位置数据传输装 置，用于按照预设频率从定位模块获取位置数据；按照预设的预处理规则对预设时间段内 获取到的多个位置数据进行预处理，得到预处理数据；按照预设的压缩规则对所述预处理 数据进行压缩处理，得到压缩数据；将所述压缩数据通过一个报文或数据包发送出去；以 及位置数据还原装置，用于接收所述报文或数据包；按照预设的且与所述压缩规则相适配 的解压缩规则对所述报文、数据包中的压缩数据进行解压缩，还原出所述预处理数据；按照 预设的且与所述预处理规则相适配的解析规则对所述预处理数据进行解析，还原出所述多 个位置数据。
[0021] 在一些实施例中，所述位置数据传输装置包括：北斗一代模块。
[0022] 在一些实施例中，该定位系统还包括至少一个移动通信模块，用于从定位模块获 取位置数据，再通过移动通信网络传输出去。
[0023] 本发明提供的位置数据传输方法、装置及定位系统，将预设时间段内获取到的多 个位置数据通过一个报文或数据包发送出去，且在发送前进行预处理和压缩，使其满足一 个报文或数据包所能发送的数据量上限，对于北斗一代模块这类一分钟内只能发送一次报 文，且一次报文通信容量有限的位置数据传输装置而言，能够拓展位置数据的传输量，能够 传输更加精细的位置数据，使其发送的位置数据能够精确反映目标物的行驶轨迹。
[0024] 进一步地，本发明提供的定位系统，兼具北斗一代模块和移动通信模块，在移动通 信网络满足条件的情况下，优先采用移动通信模块传输位置信息到监控中心，在移动通信 网络不满足条件的情况下，采用北斗一代模块发送报文的方式传输位置数据到监控中心。 由于采用北斗一代模块传输位置数据具有可靠性，采用移动通信模块传输位置数据具有实 时性，因此该定位系统兼顾了系统的可靠性和实时性。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明一实施例提供的位置数据传输方法的流程图；
[0026] 图2为本发明一实施例提供的位置数据传输装置的示意图；
[0027] 图3为本发明一实施例提供的定位系统的示意图。
【具体实施方式】
[0028] 本发明为报文通信容量有限的位置数据传输装置，如北斗一代模块一分钟内只能 发送一次报文，且一次报文通信容量通常不超过88byte，提供一种能够拓展位置数据的传 输量、能够传输更加精细的位置数据的方案，使其发送的位置数据能够精确反映目标物的 行驶轨迹。下面通过【具体实施方式】结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0029] 图1为本发明一实施例提供的位置数据传输方法的流程图，请参考图1，包括如下 流程：
[0030] S101、按照预设频率从定位模块获取位置数据。
[0031] 定位模块包括但不局限于：全球卫星定位系统，如GPS或北斗二代模块。定位模块 可以实时地对目标物进行定位，或每一秒钟定位一次，每一次定位都会的得到并记录一个 位置数据。优选的，位置数据包括经度数据和炜度数据。
[0032] 基于定位模块对目标物的定位，步骤S101按照预设频率从定位模块获取位置数 据，该预设频率小于定位模块的定位频率。以定位模块每一秒钟定位一次为例，则该预设频 率可以为：每两秒获取一个位置数据。
[0033] S102、按照预设的预处理规则对预设时间段内获取到的多个位置数据进行预处 理，得到预处理数据。
[0034] 该预设时间段可以为1分钟，即对步骤S101在一分钟内获取到的全部位置数据进 行预处理，得到预处理数据。
[0035] 本步骤可以对预设时间段内获取到的多个位置数据进行简化，得到的预处理数据 能够反映该多个位置数据，但数据量小于该多个位置数据。具体简化方式包括但不局限于 以下所列举的：
[0036] 将该预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置数据作为基准，计算该预 设时间段内获取到的其他每个位置数据与作为基准的位置数据之间的差值，将该作为基准 的位置数据和计算出的每个差值作为该预处理数据。或者，将该预设时间段内获取到的多 个位置数据中的一个位置数据作为基准，计算该预设时间段内按照获取时间排序每相邻 两个位置数据之间的差值，将该作为基准的位置数据和计算出的每个差值作为该预处理数 据。这两种方式中，作为基准的位置数据可以是该预设时间段内获取到的多个位置数据中 的任一个，优选的，为该预设时间段内获取到的首个位置数据。若位置数据包括经度数据和 炜度数据，对经度数据、炜度数据分别进行上述预处理，可以大大简化数据量。
[0037] 另外，若位置数据包括经度数据和炜度数据，预设处理还可以包括：
[0038] 将经度数据、炜度数据精确到小数点后两位，以简化数据量；
[0039] 将经度数据的首位舍弃，由于炜度数据的范围为0°至90°、经度数据的范围为 0°至180°，而定位模块的服务范围通常是已知的，所以可以将经度数据的首位舍弃，根据 定位模块的服务范围便可知其首位数据。这样炜度数据、经度数据的小数点前都只保留两 位。
[0040] S103、按照预设的压缩规则对所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据。
[0041] 预设的压缩规则包括多种，不局限于半字节压缩算法。
[0042] S104、将该压缩数据通过一个报文或数据包发送出去。
[0043] 本实施例对预设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理，得到数据量简化后 的预处理数据，再对预处理数据进行压缩处理，进一步简化数据量，使其满足一个报文或数 据包所能传输的数据量上限，最后通过一个报文或数据包发送出去，相比现有的数据传输 方案而言，能够传输更加精细的位置数据，使其发送的位置数据能够精确反映目标物的行 驶轨迹。
[0044] 本发明还提供一种位置数据传输装置，如图2所示，该位置数据传输装置2包括获 取模块21、预处理模块22、压缩模块23和发送模块24,其中：
[0045] 获取模块21用于按照预设频率从定位模块获取位置数据；优选的，预设频率包 括：每两秒获取一个位置数据；优选的，位置数据包括经度数据和炜度数据。
[0046] 预处理模块22用于按照预设的预处理规则对获取模块21在预设时间段内获取到 的多个位置数据进行预处理，得到预处理数据；优选的，预设时间段包括分钟。
[0047] 压缩模块23用于按照预设的压缩规则对预处理模块22得到的预处理数据进行压 缩处理，得到压缩数据。
[0048] 发送模块24用于将压缩模块23得到的压缩数据通过一个报文或数据包发送出 去。
[0049] 在一些实施例中，预处理模块22包括以下子模块中的一种或多种：
[0050] 第一预处理子模块，用于将该预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置 数据作为基准，计算该预设时间段内获取到的其他每个位置数据与作为基准的位置数据之 间的差值，将该作为基准的位置数据和计算出的每个差值作为该预处理数据；优选的，该作 为基准的位置数据包括：该预设时间段内获取到的首个位置数据；
[0051] 第二预处理子模块，用于将该预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置 数据作为基准，计算该预设时间段内按照获取时间排序每相邻两个位置数据之间的差值， 将该作为基准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据；优选的，该作为基准 的位置数据包括：该预设时间段内获取到的首个位置数据；
[0052] 第三预处理子模块，用于将位置数据中的经度数据、炜度数据精确到小数点后两 位。
[0053] 第四预处理子模块，用于将位置数据中的经度数据的首位舍弃。
[0054] 压缩模块23用于采用半字节压缩算法对上述预处理数据进行压缩处理，得到压 缩数据。
[0055] 本发明还提供一种定位系统，包括：定位模块，用于对目标物进行定位；上述位置 数据传输装置，用于按照预设频率从定位模块获取位置数据；按照预设的预处理规则对预 设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理，得到预处理数据；按照预设的压缩规则对 所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据；将所述压缩数据通过一个报文或数据包发 送出去；以及位置数据还原装置，用于接收所述位置数据传输装置传输的报文或数据包； 按照预设的且与所述压缩规则相适配的解压缩规则对所述报文、数据包中的压缩数据进行 解压缩，还原出所述预处理数据；按照预设的且与所述的预处理规则相适配的解析规则对 所述预处理数据进行解析，还原出所述多个位置数据。
[0056] 定位模块包括但不局限于：全球卫星定位系统，如GPS或北斗二代模块。定位模块 可以实时地对目标物进行定位，或每一秒钟定位一次，每一次定位都会的得到并记录一个 位置数据。优选的，位置数据包括经度数据和炜度数据。
[0057] 位置数据传输装置包括但不局限于报文通信容量有限的位置数据传输装置，如北 斗一代模块。
[0058] 位置数据还原装置包括但不局限于监控中心、终端等。位置数据还原装置的解析 规则可以包括：
[0059] 读取报文或数据包中作为基准的位置数据、差值的位置标识，根据读取的位置标 识，识别出作为基准的位置数据、各个差值；该位置标识可以预置在位置数据还原装置中， 或者在报文、数据包中携带；该位置标识能够让位置数据还原装置知道解压缩还原后的预 处理数据中，哪几个字节表示作为基准的位置数据、哪几个字节表示一个差值、哪几个字节 表示另一个差值。解析规则还可以包括：读取首个位置数据作为基准的标识，该标识用于表 示作为基准的位置数据为所述预设时间段内获取到的首个位置数据，位置数据还原装置读 取到该标识后，匹配对应的计算规则，根据该首个位置数据和各个差值计算出其他各个位 置数据。
[0060] 解析规则还可以包括：读取省略标识，省略标识用于表示已将经度数据、炜度数 据、差值精确到小数点后两位。该位置标识可以预置在位置数据还原装置中，或者在报文、 数据包中携带；
[0061] 解析规则还可以包括：读取首位舍弃标识，首位舍弃标识用于表示已将经度数据 的首位舍弃。该首位舍弃标识可以预置在位置数据还原装置中，或者在报文、数据包中携 带；位置数据还原装置读取到该标识后，可以查询获取该经度数据的定位模块的服务范围， 根据该定位模块的服务范围来填充经度数据的首位。
[0062] 在一些实施例中，该定位系统还包括至少一个移动通信模块，用于从定位模块获 取位置数据，再通过移动通信网络传输出去。兼具北斗一代模块和移动通信模块的定位系 统，兼具北斗一代模块的可靠性，和移动通信模块的实时性。
[0063] 下面以对车辆进行定位为例，如图3所述的定位系统，包括作为定位模块的GPS模 块和北斗二代模块，作为位置数据传输装置的北斗一代，还包括2G模块和3G模块，GPS模 块和北斗二代模块用于对车辆进行定位，优先使用GPS模块定位到的位置数据；2G模块、3G 模块和北斗一代模块用于将位置数据发送到监控中心，在有2G、3G网络的环境下，优先采 用2G模块、3G模块传输位置数据，在没有2G、3G网络的环境下，采用北斗一代模块传输位置 数据；假设GPS模块每一秒对车辆进行一次定位，即每一秒输出一个位置数据，包括车辆的 经度数据和炜度数据，一分钟内将有60个位置数据需要发送，而北斗一代模块每分钟只能 发送一次报文，且每一个报文做传输的数据量上限为88byte。采用本发明的构思，北斗一代 模块可以按照以下方式来传输位置数据到监控中心：
[0064] 北斗一代模块每2秒从GPS模块或北斗二代模块提取一个位置数据，假设车辆的 最大行驶速度为120km/h，即34m/s，在北斗一代模块的服务范围内，34m对应最大的经炜度 跨度在国内最靠赤道的北炜5°处，为（3V(2*II*R*sin5))*360° =0. 42'，其中R为地 球半径，相应地，在2s内车辆跨过的最大经炜度为0. 8V ;而0. 0P对应的最大距离跨度 在北炜55°处，为（0. 01八360*60))*2* Π *R*sin55° = 15m，GPS模块在没有辅助的情况 下定位精度通常在10m左右，可见北斗一代模块每2秒从GPS模块或北斗二代模块提取一 个位置数据，能够保障与GPS定位精度相近，在可以接受的范围内。
[0065] 按照2秒提取一次的频率，北斗一代模块在一分钟内能够从GPS模块或北斗二代 模块提取30个位置数据（包括30个经度数据和30个炜度数据），提取完这30个位置数据 后，需要按照以下预处理规则和压缩规则进行处理：
[0066] 将这30个位置数据中的首个位置数据（指的是定位时间在最前的）作为基准，计 算其他29个位置数据与该首个位置数据之间的差值；对作为基准的该首个位置数据中的 首个经度数据、首个炜度数据都精确到小数点后两位，其从小数点后的第三位开始舍弃，并 且，将该首个经度数据的首位舍弃，这样的话，该首个位置数据只需要12个字节，其中首个 经度数据、首个炜度数据均需要6字节；例如首个炜度数据为39° 58. 3032'、首个经度数 据为116° 29.6046'，精确到小数点后两位，且将首个经度数据的首位舍弃，则该首个炜 度数据为39° 58. 30、该首个经度数据为16° 29. 60,均只需要6个字节，再采用半字节压 缩算法压缩后均只需要3个字节，该首个位置数据一共需要6个字节；对于每个差值，都精 确到小数点后两位，这样每个差值均只需要2个字节，再采用半字节压缩算法压缩后每个 差值只有1个字节，与首个经度数据之间的差值、与首个炜度数据之间的差值一共是29*2 =58个，因此，差值一共需要58个字节；最后传输给监控中心的是经过以上预处理和压缩 后的该首个位置数据和每个差值，一共需要的字节数为：6+58 = 64,对于一个报文的数据 传输量上限值为88字节的北斗一代模块而言，一个报文中还有24字节的余量，可以用于传 输其他数据。
[0067] 北斗一代模块的传输协议如表一所不：
[0068] 表一
[0069]
[OG/u」 旦口、」州午17丨州午压匀日规尤州午压匀日规T女11乂 的报文进行解压缩后得到北斗一代模块按照预处理规则预处理得到的预处理数据（12个 字节的首个位置数据和116个字节的差值），读取报文中携带的作为基准的位置数据的位 置标识、差值的位置标识、首个位置数据作为基准的标识，根据这些标识可以从预处理数据 中，识别出作为基准的首个位置数据、各个差值，再根据该首个位置数据和各个差值计算出 其他各个位置数据；读取省略标识，核对各个位置数据的经度数据、炜度数据是否精确到小 数点后两位；读取首位舍弃标识，查询获取各经度数据的定位模块的服务范围，根据该定位 模块的服务范围来填充各经度数据的首位，这样便能还原出精确到小数点后两位的30个 位置数据（包括经度数据和炜度数据）。
[0071] 本实施例采用移动通信模块结合北斗一代模块的方式使得定位系统间距实时性 和可靠性；并且针对北斗一代模块通信频次和通信长度有限的问题，根据位置数据的特征 和北斗一代模块的服务范围，进行预设处理，设计了新型的传输协议，实现了在一个报文中 至少传输30个位置数据，在可以接受的精度范围内还原了车辆的准实时行驶轨迹。
[0072] 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护 范围。
【主权项】
1. 一种位置数据传输方法，其特征在于，包括： 按照预设频率从定位模块获取位置数据； 按照预设的预处理规则对预设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理，得到预处 理数据； 按照预设的压缩规则对所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据； 将所述压缩数据通过一个报文或数据包发送出去。2. 如权利要求1所述的位置数据传输方法，其特征在于，按照预设的预处理规则对预 设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理，得到预处理数据包括： 将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置数据作为基准，计算所述预 设时间段内获取到的其他每个位置数据与作为基准的位置数据之间的差值，将所述作为基 准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据； 或者，将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置数据作为基准，计算 所述预设时间段内按照获取时间排序每相邻两个位置数据之间的差值，将所述作为基准的 位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据。3. 如权利要求2所述的位置数据传输方法，其特征在于，所述作为基准的位置数据包 括：所述预设时间段内获取到的首个位置数据。4. 如权利要求2所述的位置数据传输方法，其特征在于，按照预设的压缩规则对所述 预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据包括：采用半字节压缩算法对所述预处理数据进 行压缩处理，得到压缩数据。5. 如权利要求1至4任一项所述的位置数据传输方法，其特征在于，所述位置数据包括 经度数据和炜度数据。6. 如权利要求5所述的位置数据传输方法，其特征在于，按照预设的预处理规则对预 设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理，得到预处理数据还包括：将所述经度数据 的首位舍弃。7. 如权利要求5所述的位置数据传输方法，其特征在于，所述预设频率包括：每两秒获 取一个位置数据；所述预设时间段包括：1分钟。8. -种位置数据传输装置，其特征在于，包括： 获取模块，用于按照预设频率从定位模块获取位置数据； 预处理模块，用于按照预设的预处理规则对获取模块在预设时间段内获取到的多个位 置数据进行预处理，得到预处理数据； 压缩模块，用于按照预设的压缩规则对预处理模块得到的所述预处理数据进行压缩处 理，得到压缩数据； 发送模块，用于将压缩模块得到的所述压缩数据通过一个报文或数据包发送出去。9. 如权利要求8所述的位置数据传输装置，其特征在于，预处理模块包括： 第一预处理子模块，用于将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中的一个位置数 据作为基准，计算所述预设时间段内获取到的其他每个位置数据与作为基准的位置数据之 间的差值，将所述作为基准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据； 和/或，第二预处理子模块，用于将所述预设时间段内获取到的多个位置数据中的一 个位置数据作为基准，计算所述预设时间段内按照获取时间排序每相邻两个位置数据之间 的差值，将所述作为基准的位置数据和计算出的每个差值作为所述预处理数据。10. 如权利要求9所述的位置数据传输装置，其特征在于，压缩模块用于采用半字节压 缩算法对所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据。11. 如权利要求8至10任一项所述的位置数据传输装置，其特征在于，所述位置数据包 括经度数据和炜度数据。12. -种定位系统，其特征在于，包括： 定位模块，用于对目标物进行定位； 如权利要求8至11任一项所述的位置数据传输装置，用于按照预设频率从定位模块获 取位置数据；按照预设的预处理规则对预设时间段内获取到的多个位置数据进行预处理， 得到预处理数据；按照预设的压缩规则对所述预处理数据进行压缩处理，得到压缩数据； 将所述压缩数据通过一个报文或数据包发送出去； 位置数据还原装置，用于接收所述报文或数据包；按照预设的且与所述压缩规则相适 配的解压缩规则对所述报文、数据包中的压缩数据进行解压缩，还原出所述预处理数据；按 照预设的且与所述预处理规则相适配的解析规则对所述预处理数据进行解析，还原出所述 多个位置数据。13. 如权利要求12所述的定位系统，其特征在于，所述位置数据传输装置包括：北斗一 代模块。14. 如权利要求12或13任一项所述的定位系统，其特征在于，还包括至少一个移动通 信模块，用于从定位模块获取位置数据，再通过移动通信网络传输出去。
【文档编号】H04W88/06GK105992154SQ201510053465
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月2日
【发明人】周晓, 潘育创
【申请人】酷派软件技术（深圳）有限公司