ibeacon路燈和基於ibeacon路燈的數據傳輸系統及方法與流程
2023-06-12 01:28:31
本發明涉及網際網路技術領域，尤其涉及一種ibeacon路燈和基於ibeacon路燈的數據傳輸系統及方法。
背景技術：
全球衛星定位系統GPS是近年來開發的最具有開創意義的高新技術之一，其全球性、全能性、全天侯性的導航定位、定時、測速優勢必然會在諸多領域中得到越來越廣泛的應用。目前，GPS技術已經開始應用於交通運輸和交通工程。特別是GPS導航儀目前已經得到了廣泛的應用，簡單地說，GPS導航儀就是能夠幫助用戶定位當前位置，並且根據既定的目的地計算行程，通過地圖顯示和語音提示兩種方式引導用戶行至目的地的汽車駕駛輔助設備。
儘管GPS定位技術給人們帶來了諸多方便，但不可否認的是，現在定位技術在獲取時長，準確性上都存在著十分明顯的缺陷。對於手持終端設備的用戶來說，GPS定位技術只適用於室外並且空曠地帶的定位，而且首次定位時間較長，電能消耗大，而WiFi定位技術同樣存在著電能消耗大的缺點，同時由於服務範圍限制，沒有方向，速度，不能導航。
iBeacon是蘋果2013年推出的基於低功耗的藍牙技術的信號廣播設備和技術，一方面用於通過軟體和硬體的結合獲取基於iBeacon基站的相對定位，實現精準定位，從原來的幾百米，幾十米，提高到一米以內的定位精度。有了這麼高精度的定位能力，許多原來只能想一想的事情，現在可以做到了；另一方面用於數據交互，衍生出許多基於iBeacon的服務。iBeacon的應用十分廣泛，例如博物館，動物園，水族館，展覽，甚至是畫廊都可以運用 iBeacon 技術；遊客可以根據自己遊覽的路線通過 iBeacon 技術來獲取自己所看的展品的額外信息，配合終端設備還可以使 iBeacon 推送的信息穿插著論壇內容，網站連結等等；iBeacon技術還可以用於召開會議，通過 iBeacon 向參加會議的人員提供會議地點的地圖以及會議時間表，iBeacon技術還應用於商場，餐飲，旅遊等，能讓用戶詳細了解周邊的信息和活動，並能向他們推送相關的內容；從用戶主動搜索自己想要的消費信息，到商戶可以通過消費者的瀏覽行為和偏好去了解和判斷他們的需求，彈出用戶想要知道的信息和內容，實現iBeacon強大的物聯網」讀心術」功能。另外基於iBeacon也可以舉辦抽獎、搖紅包、卡券等活動，實現實時互動，從而方便了商戶和消費者，為消費者提供更好的服務。
現有技術中iBeacon基本上都是用於室內定位的場景，且近些年發展趨勢越來越好，目前如何在室外場景中應用iBeacon成為本領域技術人員亟待解決的難題。
技術實現要素：
針對上述問題，本發明公開了一種ibeacon路燈，包括路燈和集成於所述路燈上的ibeacon基站。
本發明還公開了一種基於ibeacon路燈的數據傳輸系統，包括數據伺服器、若干ibeacon路燈、ibeacon伺服器和終端設備；
所述數據伺服器用於存儲若干頁面和與所述若干頁面具有唯一映射關係的ibeacon ID；
所述ibeacon路燈包括路燈和集成於所述路燈上的ibeacon基站，所述ibeacon基站用於廣播包含ibeacon ID的消息；
所述終端設備位於所述ibeacon基站的信號區域內，且分別與所述數據伺服器和所述ibeacon伺服器連接，以接收所述ibeacon基站廣播的消息，並在根據所述消息包含的ibeacon ID從所述數據伺服器中獲取頁面後，通過所述頁面從所述ibeacon伺服器獲取數據信息並進行顯示。
優選的，所述終端設備包括藍牙模塊、微信模塊和顯示模塊；
所述微信模塊分別與所述藍牙模塊和所述顯示模塊連接，以通過所述藍牙模塊接收所述ibeacon基站廣播的消息，並在根據所述消息包含的ibeacon ID從所述數據伺服器中獲取頁面後，通過所述頁面從所述ibeacon伺服器獲取數據信息；
所述顯示模塊與所述微信模塊連接，以用於顯示所述數據信息。
優選的，所述微信模塊包括接收單元、解析單元和數據獲取單元；
所述接收單元用於通過所述藍牙模塊接收所述消息；
所述解析單元與所述接收單元連接，用於對所述消息進行解析，以獲取所述消息包含的ibeacon ID；
所述數據獲取單元分別與所述解析單元、所述數據伺服器和所述ibeacon伺服器連接，以在根據所述ibeacon ID從所述數據伺服器中獲取與所述ibeacon ID相對應的頁面後，通過所述頁面從所述ibeacon伺服器獲取數據信息。
優選的，所述終端設備還包括無線通信模塊；
所述數據獲取單元通過所述無線通信模塊分別與所述數據伺服器和所述ibeacon伺服器連接。
優選的，所述終端設備為支持藍牙4.0的手機或平板電腦。
本發明還公開了一種基於ibeacon路燈的數據傳輸方法，應用於設置有ibeacon路燈、ibeacon伺服器、終端設備和數據伺服器的系統中，且所述ibeacon路燈包括路燈和集成於所述路燈上的ibeacon基站，所述數據伺服器中存儲有若干頁面和與所述若干頁面具有唯一映射關係的若干ibeacon ID；所述方法包括：
所述ibeacon基站廣播包含ibeacon ID的消息；
將所述終端設備移動至所述ibeacon基站的信號區域內，以接收所述消息；
根據所述消息中包含的ibeacon ID從所述數據伺服器中獲取頁面；
通過所述頁面向所述ibeacon伺服器發送請求；
所述ibeacon伺服器響應所述請求，並根據所述請求向所述終端設備發送數據信息；
所述終端設備顯示所述數據信息。
優選的，所述將所述終端設備移動至所述ibeacon基站的信號區域，以接收所述消息的步驟包括：
將所述終端設備移動至所述ibeacon基站的信號區域；
打開所述終端設備的藍牙模塊；
通過所述藍牙模塊接收所述消息。
優選的，所述根據所述消息中包含的ibeacon ID從所述數據伺服器中獲取頁面的步驟包括：
對所述消息進行解析，以獲取所述消息包含的ibeacon ID；
根據所述ibeacon ID從所述數據伺服器中獲取所述頁面。
優選的，所述終端設備為支持藍牙4.0的手機或平板電腦。
上述技術方案具有如下優點或有益效果：
本發明公開一種ibeacon路燈和基於ibeacon路燈的數據傳輸系統及方法，通過將ibeacon基站集成於城市中隨處可見的路燈上形成ibeacon路燈，從而可以形成一個巨大的ibeacon基站網絡，通過該ibeacon路燈可以在室外場景中獲取終端設備的準確定位信息，從而為實現終端設備的精準導航提供了基礎，且用戶可以通過終端設備獲取附近的人文地理等信息，進而實現了智慧照明的理念，為城市生活帶來便利，為智慧城市的發展提供新的角度和方向。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明及其特徵、外形和優點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。並未可以按照比例繪製附圖，重點在於示出本發明的主旨。
圖1是本發明實施例中ibeacon路燈的結構示意圖；
圖2是本發明實施例中的基於ibeacon路燈的數據傳輸系統的結構示意圖；
圖3是本發明實施例中基於ibeacon路燈的數據傳輸方法流程圖。
具體實施方式
iBeacon是蘋果公司2013年9月發布的行動裝置用OS（iOS7）上配備的新功能。其工作方式是，配備有低功耗藍牙（BLE）通信功能的設備使用iBeaconBLE技術向周圍發送自己特有的ID，接收到該ID的應用軟體會根據該ID採取一些行動。比如，在店鋪裡設置iBeacon通信模塊的話，便可讓iPhone和iPad上運行一資訊告知伺服器，或者由伺服器向顧客發送折扣券及進店積分。此外，還可以在家電發生故障或停止工作時使用iBeacon向應用軟體發送資訊。蘋果WWDC14之後，對iBeacon加大了技術支持和對其用於室內地圖的應用有個更明確的規劃。
目前現有技術中iBeacon主要用於室內定位的場景，近些年發展趨勢也越來越好。而隨著城市的快速發展，路燈在城市中的布置也越來越密集，已經成為城市中隨處可見的，必不可少的一部分。本發明通過iBeacon技術和路燈的結合，實現了智慧照明的理念，為城市生活帶來便利，為智慧城市的發展提供新的角度和方向。
下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的說明，但是不作為本發明的限定。
實施例一
如圖1所示，本實施例涉及一種ibeacon路燈，具體的，該ibeacon路燈包括路燈和集成於該路燈上的ibeacon基站。
在本發明的一個優選的實施例中，可根據路燈之間的間距選擇部署ibeacon基站發送信號的功率，在ibeacon路燈設置密度比較小的區域，選擇發射功率大的ibeacon基站，使其覆蓋的範圍也足夠大，一般最大可達到80m，而對於ibeacon路燈不知密度比較大的區域，則選擇發射功率低的ibeacon基站，這樣可以保證定位的精度。
上述ibeacon基站可使用2402MHz、2426MHz、2480MHz三個頻點發送信號，避開WiFi通信頻點，避免相互幹擾；上述ibeacon基站使用CR2032紐扣電池，一秒的廣播間隔，電池壽命約1年以上。
在本發明的實施例中，之所以可以將ibeacon基站集成到路燈上形成ibeacon路燈，是由於ibeacon基站體積小巧，價格也不貴；而在城市中，路燈的布置也較為密集，且路燈的高度也比較適合布置ibeacon基站， Ibeacon路燈讓iBeacon和路燈能夠輕鬆地無縫銜接；ibeacon路燈鋪設到城市的大街小巷，形成一個巨大的iBeacon基站網絡，從而可以提供包括定位，消息推送，留言等服務。
下面對本發明的ibeacon路燈的功能進行具體的描述：
本發明中ibeacon路燈可實現導航定位；其基本原理是iBeacon能夠確定自身的經緯度，利用信號強度以及部署的基站信息就可以獲取到終端設備的相對位置，從而得到終端設備的準確經緯度。真正的實現精準定位，誤差減小到米級。相比於開啟GPS和WiFi，使用藍牙的能耗低的多。iBeacon路燈部署成基站網絡後，根據附近的多個iBeacon獲取終端的相對位置，有了速度和方向，就能實現精確的導航。從而避免了網約車師傅隔著兩條街接用戶的尷尬，與朋友見面只需要發條信息告訴他當前的位置，甚至可以知道要等的公交車究竟還要多久，以方便用戶決定是否選擇其它交通方式。
本發明中ibeacon路燈可實現信息和廣告推送；在用戶行走或者駐足（等人，休息）的場景中，iBeacon路燈不但可以為他導航，還可以為他提供附近的交通路況，車輛流量等路況，了解該地點附近的人文地理信息，了解附近的商場餐飲有哪些活動。商家可以藉此打廣告，需要以優惠券，紅包，抽獎等當時吸引用戶打開。
本發明中ibeacon路燈可實現留言功能，只要是在ibeacon路燈覆蓋的地方，用戶都可以記錄自己的心情，對此地某事物的看法，還是發生的事情；還可以選擇記錄內容僅自己可見當作秘密還是所有人可見分享給他人。並在舊地重遊打開藍牙和微信，可以看到自己和別人的留言以及下面的評論時，這是件很有趣的事。久之可能會取代人們亂刻亂畫留念的不文明做法，經濟環保。
實施例二
如圖2所示，本實施例涉及一種基於ibeacon路燈的數據傳輸系統，具體的，該系統包括數據伺服器、若干ibeacon路燈（關於ibeacon路燈的具體描述請參見實施例一，在此便不予以贅述）、ibeacon伺服器和終端設備；其中，數據伺服器用於存儲若干頁面和與若干頁面具有唯一映射關係的ibeacon ID（即數據伺服器存儲所有頁面以及使得ibeacon基站與頁面具有綁定關係的ibeaconID）；ibeacon路燈包括路燈和集成於路燈上的ibeacon基站，ibeacon基站用於廣播包含ibeacon ID的消息；終端設備位於ibeacon基站的信號區域內，且分別與數據伺服器和ibeacon伺服器連接，以接收ibeacon基站廣播的消息，並在根據消息包含的ibeacon ID從數據伺服器中獲取頁面後，通過頁面從ibeacon伺服器獲取數據信息並進行顯示。
在此，需要說明的是，上述ibeacon伺服器是消息推送伺服器，推送的消息包括交通路況、人文地理、廣告（紅包、優惠券、抽獎等形式）等，與數據伺服器使用token進行認證（Token認證用於保證用戶信息的安全）。終端設備在從數據伺服器獲取到基本的頁面後，通過用戶信息、設備的uuid、頁面id向ibeacon伺服器申請token，拿到後使用含有用戶信息、設備uuid的token和頁面id與ibeacon伺服器通信，獲取基於用戶和設備信息相關的精確推送。也就是說消息推送參考了用戶性別、年齡、時間、地點等因素（關於獲取用戶的基本信息會在頁面上向用戶進行申請以獲得許可）。終端設備與ibeacon伺服器建立長連接，並利用心跳機制（MQTT協議）通過一次握手檢測連接是否斷開。
在本發明的一個優選的實施例中，上述ibeacon ID為uuid。
上述數據信息可包括定位信息、廣告信息、商場活動信息、公交信息、優惠券，紅包，抽獎等信息。
上述終端設備優選為移動終端設備，例如可以包括智慧型手機、平板電腦、電子書閱讀器、膝上型便攜計算機、車載電腦、穿戴式移動終端等等。終端設備設置有藍牙模塊，通過藍牙模塊接收iBeacon基站發射的信號，在本實施例中，終端設備的藍牙模塊和iBeacon基站通過iBeacon技術進行通信；更具體的說，上述終端設備為支持藍牙4.0或藍牙smart的終端設備，目前蘋果IOS6以上版本的系統、Android4.3以上版本的系統均支持藍牙4.0。
上述數據伺服器為微信伺服器，任一iBeacon路燈上ibeacon基站信號區域內或附近的商戶均可以通過一數據信息提供端與微信伺服器之間通過無線網絡建立通信連接，該數據信息提供端用於向微信伺服器提供數據信息，該數據信息由需要廣播數據信息的商家提供，可以理解為商家的後臺服務終端。商家可以將擬廣播的數據信息直接錄入微信伺服器中，也可以通過服務信息提供端將服務信息發送至微信伺服器，故而，服務信息提供端可以省略，該本實施例對此不做限定。微信伺服器接收服務信息之後，為該商戶的服務信息配置一ibeacon ID，商戶將該ibeacon ID輸入至該商戶附近的ibeacon 路燈上的ibeacon基站中，並通過該ibeacon基站發送包含該ibeacon ID的消息。
在本發明一個優選的實施例中，上述終端設備包括藍牙模塊、微信模塊和顯示模塊；微信模塊分別與藍牙模塊和數據伺服器連接，以通過藍牙模塊接收ibeacon基站廣播的消息，並在根據消息包含的ibeacon ID從數據伺服器中獲取頁面後，通過頁面從ibeacon伺服器獲取數據信息並進行顯示；顯示模塊與微信模塊連接，以用於顯示數據信息。
具體的，在本發明的實施例中，上述藍牙模塊與iBeacon基站之間可通過iBeacon技術進行通信，即該藍牙模塊支持藍牙4.0或藍牙smart，當然該藍牙模塊與iBeacon基站之間可進行通信的基礎是該終端設備的藍牙模塊處於開啟狀態，即處於可通信狀態；上述微信模塊為終端設備上安裝的微信APP，目前，絕大多數智能終端設備上均安裝有微信APP，一般情況下，微信APP用於微信用戶之間的通信，但該微信APP還具有微信搖一搖周邊的功能。
在本發明一個優選的實施例中，上述微信模塊包括接收單元、解析單元和數據獲取單元；接收單元用於通過藍牙模塊接收消息；解析單元與接收單元連接，用於對消息進行解析，以獲取消息包含的ibeacon ID；數據獲取單元分別與解析單元、數據伺服器和ibeacon伺服器連接，以在根據消息包含的ibeacon ID從數據伺服器中獲取頁面後，通過頁面從ibeacon伺服器獲取數據信息。
在本發明一個優選的實施例中，上述終端設備還包括無線通信模塊；數據獲取單元通過無線通信模塊分別與數據伺服器和ibeacon伺服器連接。
實施例三
如圖3所示，本發明還公開了一種基於ibeacon路燈的數據傳輸方法，應用於設置有ibeacon路燈（關於ibeacon路燈的具體描述請參見實施例一，在此便不予以贅述）、終端設備和數據伺服器的系統中，且ibeacon路燈包括路燈和集成於該路燈上的ibeacon基站，優選的，可根據ibeacon路燈之間的間距選擇部署ibeacon基站發送信號的功率，在ibeacon路燈設置密度比較小的區域，選擇發射功率大的ibeacon基站，使其覆蓋的範圍也足夠大，一般最大可達到80m，而對於ibeacon路燈不知密度比較大的區域，則選擇發射功率低的ibeacon基站，這樣可以保證定位的精度；上述ibeacon基站使用CR2032紐扣電池，一秒的廣播間隔，電池壽命約1年以上。上述數據伺服器中存儲有若干數據信息和與若干數據信息具有唯一映射關係的若干ibeacon ID；具體的，該方法包括：
步驟S1，ibeacon基站廣播包含ibeacon ID的消息；該ibeacon基站可使用2402MHz、2426MHz、2480MHz三個頻點發送信號，以避開WiFi通信頻點，進而可避免與WiFi通信頻點相互幹擾。
步驟S2，將終端設備移動至ibeacon基站的信號區域內，以接收上述消息。
在本發明一個優選的實施例中，上述步驟S2具體包括：
步驟S21，將終端設備移動至ibeacon基站的信號區域；
步驟S22，打開終端設備的藍牙模塊，這需要用戶自己手動操作。
步驟S23，通過藍牙模塊接收上述消息。
步驟S3，根據消息中包含的ibeacon ID從數據伺服器中獲取數據信息。
在本發明一個優選的實施例中，上述步驟S3具體包括：
步驟S31，對消息進行解析，以獲取消息包含的ibeacon ID。
步驟S32，根據ibeacon ID並通過無線通信網絡從數據伺服器中獲取數據信息。
步驟S4，通過所述頁面向ibeacon伺服器發送請求。
在本發明的實施例中，由用戶根據自己的需求（例如定位需求，交通需求等）通過移動終端的輸入或選擇模塊選對頁面上的連結進行選擇，以完成向ibeacon伺服器發送請求。
步驟S5，ibeacon伺服器響應該請求，並根據該請求向終端設備發送數據信息；
步驟S6，終端設備顯示上述數據信息。
在本發明一個優選的實施例中，上述終端設備優選為移動終端設備，例如可以包括智慧型手機、平板電腦、電子書閱讀器、膝上型便攜計算機、車載電腦、穿戴式移動終端等等。終端設備設置有藍牙模塊，通過藍牙模塊接收iBeacon基站發射的信號，在本實施例中，終端設備的藍牙模塊和iBeacon基站通過iBeacon技術進行通信；更具體的說，上述終端設備為支持藍牙4.0或藍牙smart的終端設備，目前蘋果IOS6以上版本的系統、Android4.3以上版本的系統均支持藍牙4.0。
不難發現，本實施例為與上述基於ibeacon路燈的數據傳輸系統的實施例相對應的方法實施例，本實施例可與上述基於ibeacon路燈的數據傳輸系統的實施例互相配合實施。上述基於ibeacon路燈的數據傳輸系統的實施例中提到的相關技術細節在本實施例中依然有效，為了減少重複，這裡不再贅述。相應地，本實施方式中提到的相關技術細節也可應用在上述基於ibeacon路燈的數據傳輸系統的實施例中。
綜上，本發明公開的ibeacon路燈和基於ibeacon路燈的數據傳輸系統及方法，通過將ibeacon基站集成於城市中隨處可見的路燈上形成ibeacon路燈，從而可以形成一個巨大的ibeacon基站網絡，通過該ibeacon路燈可以在室外場景中獲取終端設備的準確定位信息，從而為實現終端設備的精準導航提供了基礎，且用戶可以通過終端設備獲取附近的人文地理等信息，進而實現了智慧照明的理念，為城市生活帶來便利，為智慧城市的發展提供新的角度和方向。
以上對本發明的具體實施例進行了詳細描述，但其只是作為範例，本發明並不限制於以上描述的具體實施例。對於本領域技術人員而言，任何對本發明進行的等同修改和替代也都在本發明的範疇之中。因此，在不脫離本發明的精神和範圍下所作的均等變換和修改，都應涵蓋在本發明的範圍內。