一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法及系统与流程

本发明属于寻丢处理技术领域，尤其涉及一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法，同时，本发明还提供一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢系统。

背景技术：

在当前生活中，很多时候都需要对某些物品的位置进行查找，例如现在共享单车成为我们日常生活中短途出行的一个重要选择，但由于共享单车的停放位置比较分散或隐蔽，导致人们经常遇到“找车难”的问题，又如很多车主经常会遇到找不见车钥匙的情况，因为车钥匙体积较小，当丢失在某个角落时需要花费大量的时间去找寻其所在位置，另外仓库管理员在寻找丢失货物时，也同样需要花费大量的时间在整个仓库中寻找丢失货物，上述这几种情况在我们的日常生活中非常普遍，而目前靠牺牲大量的时间去寻找目标物品位置的方法具有具有巨大缺陷，因此，现有技术存在寻找物品时方向存在盲目性而且找到目标物品的时间太长，需消耗大量人力成本等问题。

技术实现要素：

本发明提供一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法及系统，以解决上述背景技术中提出了现有技术存在寻找物品时方向存在盲目性而且找到目标物品的时间太长，需消耗大量人力成本等问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法，包括：

确定目标物信号强度：通过手持终端探测并感知蓝牙信标的信号强度；

确定目标物距离：通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离；

找到目标物：根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物。

进一步，所述确定目标物信号强度前还包括设置蓝牙信标：在目标物上粘贴蓝牙信标。

进一步，所述在目标物上粘贴蓝牙信标包括在目标物上粘贴具有目标物编号和蓝牙信标物理地址一一映射关系的蓝牙信标。

进一步，所述通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离包括通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度经目标距离函数确定手持终端与目标物之间的距离。

进一步，所述目标距离函数为：

d＝10^{(abs(rssi)-a)/(10*n)}；

所述d为手持终端和目标物的距离；

所述rssi表示为手持终端接收到目标物上蓝牙信标的信号强度；

所述a表示为目标物和手持终端相隔1m时，手持终端接收到蓝牙信标的信号强度；

所述n表示为环境衰减因子。

进一步，所述根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物包括调整行走方向和找寻目标物。

进一步，所述调整行走方向包括：

若首次确定目标物距离，则手持终端可任意方向移动；

若非首次确定目标物距离，则判断当前手持终端与目标物之间的距离与上一次手持终端与目标物之间的距离是否变小，若变小，则继续按照当前行走方向前进，否则，在上一次确定目标物距离的位置另选行走方向。

进一步，所述找寻目标物包括：

在行走过程中判断是否找到目标物，若找到目标物，则结束寻丢进程，若未找到目标物，则返回确定目标物信号强度继续寻丢进程。

同时，本发明还提供一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢系统，包括：手持终端和附着在目标物品上的低功耗蓝牙信标；

所述手持终端用于探测并感知到的蓝牙信标的信号强度，通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定本终端与目标物之间的距离，根据本终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物；

所述蓝牙信标用于目标物编号和蓝牙信标物理地址一一映射关系。

进一步，所述手持终端包含但不限于智能手机、平板、手环以及其他智能设备。

有益技术效果：

本专利采用确定目标物信号强度，即通过手持终端探测并感知蓝牙信标的信号强度，确定目标物距离，即通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离，找到目标物，即根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物，由于目标物品在一定区域难以寻找的时候，可以通过手持终端(包含但不限于智能手机、平板、手环等智能设备)探测安装在目标物品上的低功耗蓝牙信标的信号强度，进而通过一定方法计算出手持终端和目标物品之间的距离，然后根据距离变化的情况调整行走的方向，最后找到目标物品的位置，该方法包括在目标物品上粘贴低功耗蓝牙信标、手持终端探测低功耗蓝牙信标的信号强度和根据信号强度计算终端与目标物品的距离三个部分，本方法是一种通过手持终端探测附着在目标物品上的低功耗蓝牙信标的信号强度，从而利用信号强度进行测距与寻找到目标物品的方法，提出的基于低功耗蓝牙信号进行测距寻丢方法，通过利用社会人员都携带着各式各样的蓝牙终端设备(智能手机、平板、手环等)的特点，并且采用的低功耗蓝牙信号标签比较容易附着在目标物品上这一优势，进而可以利用手持蓝牙终端设备感知到附着在目标物品上的低功耗蓝牙标签的信号强度。同时，本发明根据感知到的信号强度进行计算，可以得出手持终端与目标物品之间的距离，并在手持终端的屏幕上进行显示，人员可以根据手持终端屏幕上的距离调整自己寻找的方向，进而以较快的速度寻找到丢失的物品，因此，本方法解决了迫切需要一种方法来缩短寻找目标物品的时间，能够在一定范围内对丢失的物品进行发现、定位与查找功能的问题。

附图说明

图1是本发明一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法的总流程图；

图2是本发明一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法的详细流程图；

图3是本发明一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法的具体流程图；

图4是本发明一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢系统的场景示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

图中：

s101-设置蓝牙信标；

s102-确定目标物信号强度；

s103-确定目标物距离；

s104-找到目标物；

s201-在目标物上粘贴蓝牙信标；

s202-通过手持终端探测并感知蓝牙信标的信号强度；

s203-通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离；

s204-根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物；

实施例：

本实施例：如图1、2所示，一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法，包括：

确定目标物信号强度s102：通过手持终端探测并感知蓝牙信标的信号强度s202；

确定目标物距离s103：通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离s203；

找到目标物s104：根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物s204。

由于采用确定目标物信号强度，即通过手持终端探测并感知蓝牙信标的信号强度，确定目标物距离，即通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离，找到目标物，即根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物，由于目标物品在一定区域难以寻找的时候，可以通过手持终端(包含但不限于智能手机、平板、手环等智能设备)探测安装在目标物品上的低功耗蓝牙信标的信号强度，进而通过一定方法计算出手持终端和目标物品之间的距离，然后根据距离变化的情况调整行走的方向，最后找到目标物品的位置，该方法包括在目标物品上粘贴低功耗蓝牙信标、手持终端探测低功耗蓝牙信标的信号强度和根据信号强度计算终端与目标物品的距离三个部分，本方法是一种通过手持终端探测附着在目标物品上的低功耗蓝牙信标的信号强度，从而利用信号强度进行测距与寻找到目标物品的方法，提出的基于低功耗蓝牙信号进行测距寻丢方法，通过利用社会人员都携带着各式各样的蓝牙终端设备(智能手机、平板、手环等)的特点，并且采用的低功耗蓝牙信号标签比较容易附着在目标物品上这一优势，进而可以利用手持蓝牙终端设备感知到附着在目标物品上的低功耗蓝牙标签的信号强度。同时，本发明根据感知到的信号强度进行计算，可以得出手持终端与目标物品之间的距离，并在手持终端的屏幕上进行显示，人员可以根据手持终端屏幕上的距离调整自己寻找的方向，进而以较快的速度寻找到丢失的物品，因此，本方法解决了迫切需要一种方法来缩短寻找目标物品的时间，能够在一定范围内对丢失的物品进行发现、定位与查找功能的问题。

如图3所示，所述确定目标物信号强度s102前还包括设置蓝牙信标s101：在目标物上粘贴蓝牙信标s201。

所述在目标物上粘贴蓝牙信标s201包括在目标物上粘贴具有目标物编号和蓝牙信标物理地址一一映射关系的蓝牙信标。

由于采用所述确定目标物信号强度前还包括设置蓝牙信标：在目标物上粘贴蓝牙信标，所述在目标物上粘贴蓝牙信标包括在目标物上粘贴具有目标物编号和蓝牙信标物理地址一一映射关系的蓝牙信标，由于首先在目标物品上粘贴低功耗蓝牙信标，形成目标物品编号，低功耗蓝牙信标mac地址的一一映射关系，人员携带蓝牙终端设备(智能手机、平板、手环等)、目标物品寻找的范围在有限区域内以及目标物品上附着着低功耗蓝牙信标为前提，所以对目标物品定位寻找的目的可以转变为对附着在其上的低功耗蓝牙信标的定位寻找。该方法的硬件架构只需要一是在目标物品上附着低功耗蓝牙信标，二是寻找目标物品人员手持一个蓝牙终端设备即可。

所述通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离s203包括通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度经目标距离函数确定手持终端与目标物之间的距离。

所述目标距离函数为：

d＝10^{(abs(rssi)-a)/(10*n)}；

所述d为手持终端和目标物的距离；

所述rssi表示为手持终端接收到目标物上蓝牙信标的信号强度；

所述a表示为目标物和手持终端相隔1m时，手持终端接收到蓝牙信标的信号强度；

所述n表示为环境衰减因子。

由于采用所述通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离包括通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度经目标距离函数确定手持终端与目标物之间的距离，所述目标距离函数为d＝10^{(abs(rssi)-a)/(10*n)}，由于获得附着在目标物品上蓝牙信标的信号强度：手持终端可能扫描到周围许多蓝牙信标的信号，所以首先需要手持终端上获取附着在目标物品上的蓝牙信标信息(丢失物品编号)，这样手持终端显示屏只会显示目标物品上蓝牙信标的信号强度和距离等信息，根据信号强度计算手持终端和目标物品的距离：计算公式为：d＝10^{(abs(rssi)-a)/(10*n)}，其中：d表示为手持终端和目标物品的距离；rssi表示为手持终端接收到目标物品上蓝牙信标的信号强度；a表示为目标物品和手持终端相隔1m时，手持终端接收到蓝牙信标的信号强度，n表示为环境衰减因子，该公式中a和n的随着蓝牙设备的不同需要进行实验来确定，上述三个过程完成了手持终端和目标物品的距离计算，后续过程寻找人员根据手持终端显示的距离变化调整自己寻找的方向，进而尽快的找到目标物品。

所述根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物s204包括调整行走方向和找寻目标物。

所述调整行走方向包括：

若首次确定目标物距离s103，则手持终端可任意方向移动；

若非首次确定目标物距离s103，则判断当前手持终端与目标物之间的距离与上一次手持终端与目标物之间的距离是否变小，若变小，则继续按照当前行走方向前进，否则，在上一次确定目标物距离s103的位置另选行走方向。

所述找寻目标物包括：

在行走过程中判断是否找到目标物s104，若找到目标物s104，则结束寻丢进程，若未找到目标物s104，则返回确定目标物信号强度s102继续寻丢进程。

由于根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物包括调整行走方向和找寻目标物，所述调整行走方向包括若首次确定目标物距离，则手持终端可任意方向移动；若非首次确定目标物距离，则判断当前手持终端与目标物之间的距离与上一次手持终端与目标物之间的距离是否变小，若变小，则继续按照当前行走方向前进，否则，在上一次确定目标物距离的位置另选行走方向，所述找寻目标物包括在行走过程中判断是否找到目标物，若找到目标物，则结束寻丢进程，若未找到目标物，则返回确定目标物信号强度继续寻丢进程，由于寻丢进程主要包括获取待寻找的物品上低功耗蓝牙信标的信号强度，通过计算公式获得手持终端与待寻找物品的距离，判断是否为第一次计算距离，若为第一次计算距离，则选择任一方向行走，若非第一次行走，则判断上一次的距离和本次的距离是否变小，如果变小，则认为当前方向是正确的，则继续按照当前行走方向前进，如果没有变小，则回到上一次获取距离时所处的位置，然后另选一方向行走，通过上述进程的循环，最终找到目标物。

同时，本发明还提供一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢系统，包括手持终端和附着在目标物品上的低功耗蓝牙信标；

所述手持终端用于探测并感知到的蓝牙信标的信号强度，通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定本终端与目标物之间的距离，根据本终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物；

所述蓝牙信标用于目标物编号和蓝牙信标物理地址一一映射关系。

所述手持终端包含但不限于智能手机、平板、手环以及其他智能设备。

由于同时，本发明还提供一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢系统，包括：手持终端和附着在目标物品上的低功耗蓝牙信标；所述手持终端用于探测并感知到的蓝牙信标的信号强度，通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定本终端与目标物之间的距离，根据本终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物，由于随着社会对无线网络的需求增长，低功耗蓝牙技术已经被广泛使用，同时体积越来越小的低功耗蓝牙信标附着在目标物品也变成了一种非常容易的事情，本系统利用市场上现有的能附着在目标物品的低功耗蓝牙信标并结合手持终端感知与丢失目标物品的距离，从而调整在寻找丢失物品过程中的行走方向，及时寻找到丢失物品，不但实现了基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢方法，而且提高了寻丢产品的实用性。

如图4所示，以某城市地铁口的一部分场地作为本研究的实验区域(大小为150m*150m)，目标物品为区域内一辆共享单车。此共享单车上附着着正常工作的低功耗蓝牙信标，场景示意图如图4所示，10名实验者(其中标号为1～5号人员手持智能手机，标号为6～10号人员未持智能手机)，这10名实验者依次进入此实验区域中对目标单车进行寻找，这10次重复实验目标物品一开始都处于同一位置，首先，当持有智能手机的实验人员进入实验场地后，先开启手机蓝牙功能，然后打开自主研发的蓝牙测距软件并且输入要寻找的物品编号，然后人员可以通过软件上显示的距离来调整自己行走的方向，具体调整方法可按照图3的方法在行走过程中，看和共享单车的距离是否变近了，如果是变近了，那么就按照当前行走的方向继续前进，如果边远了，那么回到上次获取距离的位置，另外选择一个方向前进，如图4中，实验人员一开始距离共享单车30m，然后按照1号路线行走，发现距离变成了50m，此时实验人员按照2号路线回到原点，接着重新选择一个方向即3号路线行走，此时看到距离变成了20m，代表着与共享单车的距离变近了，接着按照当前方向行走即4号路线，最终找到共享单车的位置，其次，当未持有智能手机的实验人员进入实验场地后，实验人员根据自己的生活经验去调整自己寻找目标共享单车位置的方向，直到最后指找到目标共享单车的位置，本方法以携带手持智能手机的人员开启了手机蓝牙功能并且安装了自主研发的蓝牙测距软件为前提，否则本方法无效，不予讨论。

实验结果如下：

由于共享单车现在成为一种新型的短途交通工具，风靡于各大城市。所以上述实例是以某共享单车为例，但本领域普通技术人员可以理解为难以寻找的物品同样可以用于本发明。同时，上述实例采取的调整行走方向的方法如图1的流程图所示，但本领域普通技术人员可以理解为只要能缩短寻找物品时间的所有可行的调整行走方向方法同样可以用于本发明，通过实验结果证明了本系统的可行性和有效性。

本发明提出了一种基于低功耗蓝牙信号测距的寻丢系统。寻丢方法包括如下步骤：首先在目标物品上粘贴低功耗蓝牙信标，形成(目标物品编号，低功耗蓝牙信标mac地址)的一一映射关系；手持终端获取附着在目标物品上的蓝牙信标信息(丢失物品编号)；人员手持蓝牙终端探测此低功耗蓝牙信标的信号强度；通过计算公式计算手持终端与目标物品之间的距离；根据行走过程中手持终端与目标物品的距离变化来调整行走方向；以此类推，直到最后找到目标物品所在位置，本发明提出的方法与系统可以高效的应用于共享经济中共享物品的寻找、仓库找寻货物以及工业生产中对某些资产的找寻等重要领域，具有低成本、高效、硬件布设简单等重要特点。

工作原理：

本专利通过确定目标物信号强度，即通过手持终端探测并感知蓝牙信标的信号强度，确定目标物距离，即通过探测并感知到的蓝牙信标的信号强度确定手持终端与目标物之间的距离，找到目标物，即根据手持终端与目标物之间的距离变化特征调整行走方向找寻目标物，由于目标物品在一定区域难以寻找的时候，可以通过手持终端(包含但不限于智能手机、平板、手环等智能设备)探测安装在目标物品上的低功耗蓝牙信标的信号强度，进而通过一定方法计算出手持终端和目标物品之间的距离，然后根据距离变化的情况调整行走的方向，最后找到目标物品的位置，该方法包括在目标物品上粘贴低功耗蓝牙信标、手持终端探测低功耗蓝牙信标的信号强度和根据信号强度计算终端与目标物品的距离三个部分，本方法是一种通过手持终端探测附着在目标物品上的低功耗蓝牙信标的信号强度，从而利用信号强度进行测距与寻找到目标物品的方法，提出的基于低功耗蓝牙信号进行测距寻丢方法，通过利用社会人员都携带着各式各样的蓝牙终端设备(智能手机、平板、手环等)的特点，并且采用的低功耗蓝牙信号标签比较容易附着在目标物品上这一优势，进而可以利用手持蓝牙终端设备感知到附着在目标物品上的低功耗蓝牙标签的信号强度。同时，本发明根据感知到的信号强度进行计算，可以得出手持终端与目标物品之间的距离，并在手持终端的屏幕上进行显示，人员可以根据手持终端屏幕上的距离调整自己寻找的方向，进而以较快的速度寻找到丢失的物品，本发明解决了现有技术存在寻找物品时方向存在盲目性而且找到目标物品的时间太长，需消耗大量人力成本等问题，具有通过一种方法来缩短寻找目标物品的时间，能够在一定范围内对丢失的物品进行发现、定位与查找功能的有益技术效果。

利用本发明的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。