測距報警的方法與裝置與流程
2023-06-01 19:14:26 2
本發明涉及通訊領域，尤其是涉及一種測距報警的方法與裝置。
背景技術：
目前，許多應用場合需要提供方位或距離信息，並將方位或距離信息用於應急通訊、公路測繪或一些軍事任務中。在現有技術中，全球定位系統(GlobalPositioningSystem，GPS)的基本原理是測量出已知位置的衛星到用戶接收機之間的距離，然後綜合多顆衛星的數據就可知道用戶的具體位置。用戶到衛星的距離則通過記錄衛星信號傳播到用戶所經歷的時間，再將其乘以電磁波的傳播得到。當GPS衛星正常工作時，會不斷地用1和0二進位碼元組成的偽隨機碼(簡稱偽碼)發射導航電文。導航電文包括衛星星曆、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛星信號中解調製出來，以50b/s調製在載頻上發射的。導航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼；每三十秒重複一次，每小時更新一次。後兩幀共15000b。當用戶接受到導航電文時，提取出衛星時間並將其與自己的時鐘作對比便可得知衛星與用戶的距離，再利用導航電文中的衛星星曆數據推算出衛星發射電文時所處位置，用戶在大地坐標系中的位置速度等信息便可得知。但是，在實際應用中民用的GPS系統存在著一些問題。如，採用GPS技術在計算已知位置的衛星到用戶間的距離時，時間確定之後，速度按照電磁波的傳播速度，但電磁波在大氣層傳播過程中，信號要受到電力成和對流層的重重幹擾，GPS系統只能對此進行平均計算，導致計算距離時精度不高。
技術實現要素：
本發明實施例公開了一種測距報警的方法與裝置，以解決現有技術中終端之間測距精度不高的問題。在第一方面，本發明實施例提供了一種測距報警量的方法，其特徵在於，所述方法包括：發送與接收終端建立連接的配對請求信息；與所述接收終端配對後，檢測與所述接收終端之間的當前距離；將所述當前距離與預設的閾值距離相比較，如果所述當前距離超過閾值距離時，則顯示距離提示信息。在第二方面，本發明實施例提供了一種測距報警的裝置，其特徵在於，所述裝置包括：發送單元，用於發送與接收終端建立連接的配對請求信息；測量單元，用於與所述接收終端配對後，檢測與所述接收終端之間的當前距離；第一執行單元，用於將所述當前距離與預設的閾值距離相比較，如果所述當前距離超過閾值距離時，則顯示距離提示信息。通過應用本發明實施例公開的方法和裝置，根據理論距離與原始距離的差距選擇信道模擬方程，利用選擇的信道模擬方程計算當前距離，從而降低測距的誤差。附圖說明為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發明實施例提供的距離測試的方法流程圖；圖2為本發明實施例提供的距離測試的方法具體流程圖；圖3為本發明實施例提供的距離測試的裝置圖。具體實施方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。隨著無線相容性認證直連(WirelessFidelityDirect，Wi-FiDirect)技術的普及和使用，越來越多的用戶終端具有Wi-FiDirect功能，所述Wi-FiDirect技術為：在無線網絡中，允許用戶終端無需通過無線路由器即可相互連接，以更為簡單而便捷的方式完成共享、同步和顯示等任務。Wi-FiDirect技術通過組建小組(以一對一或一對多的拓撲形式)來建立連接，多個具有Wi-FiDirect功能的用戶終端之間的理論有效通信距離在300m以內。在本發明實施例中，採用Wi-FiDirect技術，將該技術應用在小孩、寵物、物品等易丟失，需要測量距離報警的應用場景中，提出了一種低成本、方便使用的距離測量提示預警方法。下面以圖1為例詳細說明本發明實施例公開的距離測試的方法，圖1為本發明實施例提供的距離測試的方法流程圖。如圖1所示，在本發明實施例中，發送終端A(以下簡稱終端A)與接收終端B(以下簡稱終端B)之間存在原始距離，所述終端A與終端B均具有無線相容性認證直連Wi-FiDirect標準，如手機、電腦等。終端A通過Wi-FiDirect標準發送與終端B建立連接的配對請求信息，終端B驗證配對請求信息，後並做出應答，終端A接收到應答信息後，設置提示報警的距離閾值，終端A判斷其與終端B之間的當前距離是否超過距離閾值，若終端A與終端B之間的當前距離超過距離閾值，則在終端A上顯示報警信息，以提示終端A，其與終端B之間的距離超出預設的距離閾值，用戶根據終端A顯示的距離提示信息，做出相應的判斷，具體實施步驟如下：步驟110、發送與接收終端建立連接的配對請求信息；具體地，終端A與終端B之間存在原始距離，所述終端A與終端B均具有Wi-FiDirect標準，如手機、電腦等。終端A通過Wi-FiDirect標準發送與終端B建立連接的配對請求信息。所述Wi-FiDirect標準為允許無線網絡中的終端無需通過無線路由器即可相互連接。終端B驗證配對請求信息，後並做出應答，終端A接收到應答信息後，在終端A中彈出輸入原始距離的提示框，用戶按照提示框輸入原始距離的具體值，在室外近視距的計算模型中，終端A與終端B之間存在理論距離，所述理論距離為：終端A與終端B之間信號強度均勻，且無建築物阻擋的環境中得到的終端A與終端B之間的距離；所述原始距離為：由於終端A與終端B之間存在建築物、雜質等阻擋物，使信號強度不均勻的環境中得到的終端A與終端B之間的距離，因此，理論距離與原始距離存在一定的差距，根據理論距離與原始距離之間的差距，從資料庫程序中的多個數學模型中選取信道模型方程。步驟120、與所述接收終端配對後，計算與所述接收終端之間的當前距離；具體地，終端A接收到應答信息後，從資料庫程序中的多個數學模型中選取信道模擬方程，所述信道模擬方程用於計算終端A與終端B之間的當前距離；在終端A中將顯示一個選取信道模型方程列表，在所述列表中顯示出根據理論距離與原始距離之間的差值，由終端A選擇的多個信道模型方程，所述每個信道模擬方程均可使用，但在每個信道模型方程的後面，列出每個方程計算終端A與終端B之間距離的計算精度，如，計算精度最佳，誤差範圍在±0.1％；計算精度較佳，誤差範圍在±0.5％；計算精度普通，誤差範圍在±1％；最後，由用戶選擇出合適的方程，因此，在本發明實施例中，選取的信道模擬方程為計算精度最佳的方程，以降低計算誤差，提高計算距離的準確度。在本發明實施例中，選取的最佳信道模型方程是與空間信號強度和誤碼率的相關函數，該方程的具體形式為：PL＝K+26*log(d)+20*log(f)；其中，PL為路徑損耗；f為工作頻率；d為當前距離；K為常數。選取最佳的信道模擬方程後，在終端A中彈出設置提示報警的距離閾值的提示框，用戶按照提示框輸入距離閾值。由於終端A與終端B之間的距離是不斷變化的，終端A需要定時檢測空間信號強度和誤碼率，並通過信道模型方程計算終端A與終端B之間的當前距離。在本發明實施例中，以選取的PL信道模型方程為例，說明計算當前距離的過程，在實際應用中，根據理論距離與原始距離之間的差距，酌情選取信號模型方程。步驟130、將所述當前距離與預設的閾值距離相比較；具體地，根據步驟110和步驟120的描述，終端A將根據信道模型方程計算的終端A與終端B之間的當前距離與設置的距離閾值相比較，判斷終端A與終端B之間的當前距離是否超過距離閾值，若終端A與終端B之間的當前距離超過距離閾值，則執行步驟140；否則，執行步驟150，繼續定時檢測空間信號強度和誤碼率，並通過信道模型方程計算終端A與終端B之間的當前距離。步驟140、若所述與所述接收終端之間的當前距離超過距離閾值，則顯示報警信息；具體地，根據步驟130的判斷，若終端A與終端B之間的當前距離超過距離閾值，則在終端A中顯示距離提示信息，以提示終端A，其與終端B之間的距離超出預設的距離閾值，用戶根據終端A顯示的距離提示信息，做出相應的判斷。步驟150、繼續計算當前距離。具體地，根據步驟130的判斷，若終端A與終端B之間的當前距離不超過距離閾值，則在終端A根據信道模擬方程繼續計算當前距離。在本發明實施例中，距離提示信息可以是報警信息，如當前距離超過距離閾值時，終端A顯示報警信息，所述報警信息可以為聲音信息或者振動信息。通過對上述方法的描述，根據理論距離與原始距離的差距選擇信道模擬方程，利用選擇的信道模擬方程計算當前距離，由於每個信道模擬方程計算當前距離的誤差係數不同，用戶選取最佳信道模擬方程時，可降低測距的誤差，提高當前距離的計算準確度；在前距離超過閾值距離時，顯示提示信息，方便用戶的查看；而且，還可將所述方法應用在家庭、幼兒園或者農業生產中，同時達到防止物品丟失的目的。下面以圖2為例詳細說明本發明實施例提供的測距報警的具體方法，圖2為本發明實施例提供的測距報警的方法具體實施流程圖。如圖2所示，在本發明實施例中，終端A與終端B之間存在原始距離，所述終端A與終端B均具有無線相容性認證直連Wi-FiDirect標準，如手機、電腦等。終端A通過Wi-FiDirect標準發送與終端B建立連接的配對請求信息，終端B驗證配對請求信息，後並做出應答，終端A接收到應答信息後，設置提示報警的距離閾值，終端A判斷其與終端B之間的當前距離是否超過距離閾值，若終端A與終端B之間的當前距離超過距離閾值，則在終端A上顯示報警信息，以提示終端A，其與終端B之間的距離超出預設的距離閾值，用戶根據終端A顯示的距離提示信息，做出相應的判斷，具體實施步驟如下：步驟210、發送建立連接的配對請求信息；具體地，終端A與終端B之間存在原始距離，在本發明實施例中，假設終端A與終端B之間的原始距離為5米，所述終端A與終端B均具有無線相容性認證直連Wi-FiDirect標準，如手機、電腦等。終端A通過Wi-FiDirect標準發送與終端B建立連接的配對請求信息。所述Wi-FiDirect標準為允許無線網絡中的終端無需通過無線路由器即可相互連接。步驟220、接收應答信息；具體地，終端B驗證配對請求信息，後並做出應答，終端A接收到應答信息。步驟230、根據理論距離與原始距離的差值，選擇信道模型方程；具體地，終端A接收到應答信息後，終端A彈出對話框提示用戶輸入與終端B的原始距離，所述原始距離的獲得方式為，用戶在與終端B建立配對之前，可以選擇一個有坐標信息的位置，根據坐標信息估算與終端B的距離。用戶調用終端A中的室外近視距的計算模型，利用所述室外近視距的計算模型，終端A的發射功率，終端B的接收靈敏度，計算終端A與終端B之間的理論距離；終端A計算出理論距離後，終端A將根據理論距離與原始距離的差值選擇信道模擬方程；在室外近視距的計算模型中，終端A與終端B之間存在理論距離，所述理論距離為：終端A與終端B之間信號強度均勻，且無建築物阻擋的環境中得到的終端A與終端B之間的距離；所述原始距離為：由於終端A與終端B之間存在建築物、雜質等阻擋物，使信號強度不均勻的環境中的終端A與終端B之間的距離。因此，理論距離與原始距離存在一定的差距，終端A計算出理論距離與原始距離的差距後，根據理論距離與原始距離之間的差距，從資料庫程序中的多個數學模型中選取與該差距相匹配的多個信道模型方程。終端A計算出理論距離與原始距離差值後，終端A將顯示一個選取信道模型方程列表，在所述列表中顯示出根據理論距離與原始距離之間的差值，由終端A選擇的多個信道模型方程，所述每個信道模擬方程均可使用，但在每個信道模型方程的後面，列出每個方程計算終端A與終端B之間距離的計算精度，如，計算精度最佳，誤差範圍在±0.1％；計算精度較佳，誤差範圍在±0.5％；計算精度普通，誤差範圍在±1％；最後，由用戶選擇出合適的方程，因此，在本發明實施例中，選取的信道模擬方程為計算精度最佳的方程，以降低計算誤差，提高計算距離的準確度。如，終端A與終端B之間的原始距離為5米，終端A與終端B之間的理論距離為6米，由於理論距離與原始距離之間的差距為1米，因此，選取的信道模型方程是與空間信號強度和誤碼率的相關函數，該方程的具體形式為：PL＝K+26*log(d)+20*log(f)；其中，PL為路徑損耗；f為工作頻率『d為當前距離；K為常數。步驟240、設置距離閾值；具體地，選取最佳的信道模擬方程後，在終端A中彈出設置距離閾值的提示框，用戶按照提示框輸入距離閾值，在本發明實施例中，假設提示報警的距離閾值為50米，用戶按照提示框輸入提示預警的距離閾值的具體數據50米。步驟250、定時檢測空間信號強度、誤碼率參數，計算當前距離；具體地，根據步驟230的描述，終端A根據理論距離與原始距離之間的差距，選擇的信道模擬方程，通過該信道模擬方程計算終端A與終端B之間的當前距離，由於終端A與終端B之間不是固定的關係，因此，終端A與終端B之間的距離是不斷變化的，終端A還需定時檢測空間信號強度和誤碼率，並通過信道模型方程計算終端A與終端B之間的當前距離。在本發明實施例中，以選取的PL信道模型方程為例，說明計算當前距離的過程，在實際應用中，根據理論距離與原始距離之間的差距，酌情選取信號模型方程。步驟260、比較當前距離是否超過距離閾值；具體地，根據步驟250的描述，終端A將根據信道模型方程計算的終端A與終端B之間的當前距離與設置的距離閾值50米相比較，判斷與終端B之間的當前距離是否超過距離閾值50米，若終端A與終端B之間的當前距離超過距離閾值50米，則執行步驟270；否則，執行步驟250，繼續定時檢測空間信號強度和誤碼率，並通過信道模型方程計算終端A與終端B之間的當前距離。步驟270、顯示距離提示信息；具體地，根據步驟260的比較，若終端A與終端B之間的當前距離超過距離閾值50米，則在終端A中顯示距離提示信息，以提示終端A，其與終端B之間的距離超出預設的距離閾值，用戶根據終端A顯示的距離提示信息，做出相應的判斷。在本發明實施例中，距離提示信息可以是報警信息，如當前距離超過距離閾值時，終端A顯示報警信息，所述報警信息可以為聲音信息或者振動信息。通過對上述方法的描述，根據理論距離與原始距離的差距選擇信道模擬方程，利用選擇的信道模擬方程計算當前距離，由於每個信道模擬方程計算當前距離的誤差係數不同，用戶選取最佳信道模擬方程時，可降低測距的誤差，提高當前距離的計算準確度；在前距離超過閾值距離時，顯示提示信息，方便用戶的查看；而且，還可將所述方法應用在家庭、幼兒園或者農業生產中，同時達到防止物品丟失的目的。在本發明實施例中的信道模擬方程僅以舉例的形式從資料庫程序中挑選出，在實際應用中，上述實施例是對測距報警方法的描述，相應地，也可用測距報警的裝置實現。圖3為本發明實施例提供的測距報警的裝置圖；如圖3所示，所述測距報警的裝置包括：發送單元310、測量單元320、第一執行單元330、接收單元340、選擇單元350和第二執行單元360。如圖3所示，所述裝置中發送單元310，用於發送與用戶終端建立連接的配對請求信息，所述發送單元存在於終端A中；測量單元320，用於與所述用戶終端配對後，計算與所述用戶終端之間的當前距離；第一執行單元330，用於將所述當前距離與預設的閾值距離相比較，如果所述當前距離超過閾值距離時，則顯示距離提示信息；在本發明實施例中，所述裝置還包括：接收單元340，用於接收所述用戶終端發送的應答信息，所述應答信息為與所述用戶終端配對成功的信息；選擇單元350，用於根據理論距離與輸入的原始距離相比較，選擇信道模型方程；其中，測量單元320具體用於，定時檢測與所述接收終端之間的空間信號強度和誤碼率，利用所述信道模型方程計算與所述接收終端之間的當前距離。所述理論距離為與接收終端之間信號強度均勻，且無建築物阻擋時的距離；所述原始距離為與接收終端之間存在建築物、雜質等阻擋物，使信號強度不均勻的距離。選擇單元350具體用於：根據所述理論距離與所述輸入的原始距離之間的差距，從資料庫程序中的多個數學模型中選取信道模型方程。所述裝置還包括：第二執行單元360，用於如果所述當前距離不超過距離閾值時，則繼續定時檢測與所述接收終端之間的空間信號強度和誤碼率，並通過所述信道模型方程計算與所述接收終端之間的當前距離。在本發明實施例中，由發送單元310發送與終端B建立連接的配對請求信息；終端B驗證配對請求信息，後並做出應答，由接收單元340接收到終端B發送的應答信息；根據接收的應答信息，彈出輸入原始距離的提示框，按照提示框輸入與終端B的原始距離，選擇單元350根據理論距離與原始距離之間的差距，從資料庫程序中的多個模型中選取信道模型方程，信道模型方程用於計算當前距離；選擇單元350將顯示一個選取信道模型方程列表，在所述列表中顯示出根據理論距離與原始距離之間的差值，選擇的多個信道模型方程，所述每個信道模擬方程均可使用，但在每個信道模型方程的後面，列出每個方程計算與終端B之間距離的計算精度，如，計算精度最佳，誤差範圍在±0.1％；計算精度較佳，誤差範圍在±0.5％；計算精度普通，誤差範圍在±1％；最後，由用戶選擇出最佳的方程，因此，在本發明實施例中，選取的信道模擬方程為計算精度最佳的方程，以降低計算誤差，提高計算距離的準確度。測量單元320定時檢測空間信號強度和誤碼率，根據檢測空間信號強度和誤碼率計算與終端B之間的當前距離；測量單元320計算出與終端B之間的當前距離後，彈出設置提示報警的距離閾值的提示框，按照提示框輸入距離閾值；第一執行單元330將計算出的當前距離與設置的距離閾值相比較，若與終端B之間的當前距離超過距離閾值時，則顯示距離提示信息；由於與終端B之間不是固定的關係，因此，與終端B之間的距離是不斷變化的，若與終端B之間的當前距離不超過距離閾值時，則第二執行單元360繼續定時檢測空間信號強度和誤碼率，利用信道模擬方程計算與終端B之間的當前距離。在本發明實施例中，距離提示信息可以是報警信息，如當前距離超過距離閾值時，終端A顯示報警信息，所述報警信息可以為聲音信息或者振動信息。上文所描述的裝置均為與方法所對應的虛擬裝置，在實際應用中，終端A中的處理器執行發送命令，通過終端A的通信模塊向接收終端發送建立連接的配對請求信息，而且通過通信模塊接收終端B發送的應答信息，處理器根據應答信息，明確已與終端B成功建立連接；與終端B成功建立連接後，處理器調用內部的計算模塊計算理論距離，接收用戶根據自身的坐標位置輸入的原始距離，並求取理論距離與原始距離的差值，從存儲器中選擇多個信道模擬方程，顯示在顯示屏中，供用戶選擇；用戶觸摸顯示屏，處理器通過顯示屏接收用戶的輸入信息，處理器根據用戶的信息，調用選擇的信道模擬方程，利用該方程和計算模塊，實時計算與接收終端的當前距離，並將當前距離傳送至處理器中，處理器調用內部的比較模塊將當前距離與用戶設置的閾值相比較，並輸出比較結果在顯示屏中，供用戶參考，等待用戶的決策。通過對上述裝置的描述，根據理論距離與原始距離的差距選擇信道模擬方程，利用選擇的信道模擬方程計算當前距離，由於每個信道模擬方程計算當前距離的誤差係數不同，用戶選取最佳信道模擬方程時，可降低測距的誤差，提高當前距離的計算準確度；在前距離超過閾值距離時，顯示提示信息，方便用戶的查看；而且，還可將所述方法應用在家庭、幼兒園或者農業生產中，同時達到防止物品丟失的目的。專業人員應該還可以進一步意識到，結合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟，能夠以電子硬體、計算機軟體或者二者的結合來實現，為了清楚地說明硬體和軟體的可互換性，在上述說明中已經按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這些功能究竟以硬體還是軟體方式來執行，取決於技術方案的特定應用和設計約束條件。專業技術人員可以對每個特定的應用來使用不同方法來實現所描述的功能，但是這種實現不應認為超出本發明的範圍。結合本文中所公開的實施例描述的方法或算法的步驟可以用硬體、處理器執行的軟體模塊，或者二者的結合來實施。軟體模塊可以置於隨機存儲器(RAM)、內存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬碟、可移動磁碟、CD-ROM、或技術領域內所公知的任意其它形式的存儲介質中。以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，並不用於限定本發明的保護範圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。