测距报警的方法与装置

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测距报警的方法与装置
技术领域
[0001] 本发明涉及通讯领域，尤其是涉及一种测距报警的方法与装置。
背景技术
[0002] 目前，许多应用场合需要提供方位或距离信息，并将方位或距离信息用于应急通讯、公路测绘或一些军事任务中。
[0003] 在现有技术中，全球定位系统(Global Positioning System，GPS)的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道用户的具体位置。用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以电磁波的传播得到。
[0004] 当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟作对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。
[0005] 但是，在实际应用中民用的GPS系统存在着一些问题。如，采用GPS技术在计算已知位置的卫星到用户间的距离时，时间确定之后，速度按照电磁波的传播速度，但电磁波在大气层传播过程中，信号要受到电力成和对流层的重重干扰，GPS系统只能对此进行平均计算，导致计算距离时精度不高。
发明内容
[0006] 本发明实施例公开了一种测距报警的方法与装置，以解决现有技术中终端之间测距精度不高的问题。
[0007] 在第一方面，本发明实施例提供了一种测距报警量的方法，其特征在于，所述方法包括：
[0008] 发送与接收终端建立连接的配对请求信息；
[0009] 与所述接收终端配对后，检测与所述接收终端之间的当前距离；
[0010] 将所述当前距离与预设的阈值距离相比较，如果所述当前距离超过阈值距离时，则显示距离提示信息。
[0011] 在第二方面，本发明实施例提供了一种测距报警的装置，其特征在于，所述装置包括：
[0012] 发送单元，用于发送与接收终端建立连接的配对请求信息；
[0013] 测量单元，用于与所述接收终端配对后，检测与所述接收终端之间的当前距离；
[0014] 第一执行单元，用于将所述当前距离与预设的阈值距离相比较，如果所述当前距离超过阈值距离时，则显示距离提示信息。
[0015] 通过应用本发明实施例公开的方法和装置，根据理论距离与原始距离的差距选择信道模拟方程，利用选择的信道模拟方程计算当前距离，从而降低测距的误差。
附图说明
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017] 图1为本发明实施例提供的距离测试的方法流程图；
[0018] 图2为本发明实施例提供的距离测试的方法具体流程图；
[0019] 图3为本发明实施例提供的距离测试的装置图。
具体实施方式
[0020] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0021] 随着无线相容性认证直连(Wireless FidelityDirect，Wi-Fi Direct)技术的普及和使用，越来越多的用户终端具有Wi-Fi Direct功能，所述Wi-Fi Direct技术为：在无线网络中，允许用户终端无需通过无线路由器即可相互连接，以更为简单而便捷的方式完成共享、同步和显示等任务。Wi-Fi Direct技术通过组建小组(以一对一或一对多的拓扑形式)来建立连接，多个具有Wi-Fi Direct功能的用户终端之间的理论有效通信距离在300m以内。
[0022] 在本发明实施例中，采用Wi-Fi Direct技术，将该技术应用在小孩、宠物、物品等易丢失，需要测量距离报警的应用场景中，提出了一种低成本、方便使用的距离测量提示预警方法。
[0023] 下面以图1为例详细说明本发明实施例公开的距离测试的方法，图1为本发明实施例提供的距离测试的方法流程图。
[0024] 如图1所示，在本发明实施例中，发送终端A(以下简称终端A)与接收终端B(以下简称终端B)之间存在原始距离，所述终端A与终端B均具有无线相容性认证直连Wi-Fi Direct标准，如手机、电脑等。终端A通过Wi-Fi Direct标准发送与终端B建立连接的配对请求信息，终端B验证配对请求信息，后并做出应答，终端A接收到应答信息后，设置提示报警的距离阈值，终端A判断其与终端B之间的当前距离是否超过距离阈值，若终端A与终端B之间的当前距离超过距离阈值，则在终端A上显示报警信息，以提示终端A，其与终端B之间的距离超出预设的距离阈值，用户根据终端A显示的距离提示信息，做出相应的判断，具体实施步骤如下：
[0025] 步骤110、发送与接收终端建立连接的配对请求信息；
[0026] 具体地，终端A与终端B之间存在原始距离，所述终端A与终端B均具有Wi-Fi Direct标准，如手机、电脑等。终端A通过Wi-Fi Direct标准发送与终端B建立连接的配对请求信息。
[0027] 所述Wi-Fi Direc t标准为允许无线网络中的终端无需通过无线路由器即可相互连接。
[0028] 终端B验证配对请求信息，后并做出应答，终端A接收到应答信息后，在终端A中弹出输入原始距离的提示框，用户按照提示框输入原始距离的具体值，在室外近视距的计算模型中，终端A与终端B之间存在理论距离，所述理论距离为：终端A与终端B之间信号强度均匀，且无建筑物阻挡的环境中得到的终端A与终端B之间的距离；所述原始距离为：由于终端A与终端B之间存在建筑物、杂质等阻挡物，使信号强度不均匀的环境中得到的终端A与终端B之间的距离，因此，理论距离与原始距离存在一定的差距，根据理论距离与原始距离之间的差距，从数据库程序中的多个数学模型中选取信道模型方程。
[0029] 步骤120、与所述接收终端配对后，计算与所述接收终端之间的当前距离；
[0030] 具体地，终端A接收到应答信息后，从数据库程序中的多个数学模型中选取信道模拟方程，所述信道模拟方程用于计算终端A与终端B之间的当前距离；
[0031] 在终端A中将显示一个选取信道模型方程列表，在所述列表中显示出根据理论距离与原始距离之间的差值，由终端A选择的多个信道模型方程，所述每个信道模拟方程均可使用，但在每个信道模型方程的后面，列出每个方程计算终端A与终端B之间距离的计算精度，如，计算精度最佳，误差范围在±0.1％；计算精度较佳，误差范围在±0.5％；计算精度普通，误差范围在±1％；最后，由用户选择出合适的方程，因此，在本发明实施例中，选取的信道模拟方程为计算精度最佳的方程，以降低计算误差，提高计算距离的准确度。
[0032] 在本发明实施例中，选取的最佳信道模型方程是与空间信号强度和误码率的相关函数，该方程的具体形式为：
[0033] PL＝K+26*log(d)+20*log(f)；
[0034] 其中，PL为路径损耗；
[0035] f为工作频率；
[0036] d为当前距离；
[0037] K为常数。
[0038] 选取最佳的信道模拟方程后，在终端A中弹出设置提示报警的距离阈值的提示框，用户按照提示框输入距离阈值。由于终端A与终端B之间的距离是不断变化的，终端A需要定时检测空间信号强度和误码率，并通过信道模型方程计算终端A与终端B之间的当前距离。
[0039] 在本发明实施例中，以选取的PL信道模型方程为例，说明计算当前距离的过程，在实际应用中，根据理论距离与原始距离之间的差距，酌情选取信号模型方程。
[0040] 步骤130、将所述当前距离与预设的阈值距离相比较；
[0041] 具体地，根据步骤110和步骤120的描述，终端A将根据信道模型方程计算的终端A与终端B之间的当前距离与设置的距离阈值相比较，判断终端A与终端B之间的当前距离是否超过距离阈值，若终端A与终端B之间的当前距离超过距离阈值，则执行步骤140；否则，执行步骤150，继续定时检测空间信号强度和误码率，并通过信道模型方程计算终端A与终端B之间的当前距离。
[0042] 步骤140、若所述与所述接收终端之间的当前距离超过距离阈值，则显示报警信息；
[0043] 具体地，根据步骤130的判断，若终端A与终端B之间的当前距离超过距离阈值，则在终端A中显示距离提示信息，以提示终端A，其与终端B之间的距离超出预设的距离阈值，用户根据终端A显示的距离提示信息，做出相应的判断。
[0044] 步骤150、继续计算当前距离。
[0045] 具体地，根据步骤130的判断，若终端A与终端B之间的当前距离不超过距离阈值，则在终端A根据信道模拟方程继续计算当前距离。
[0046] 在本发明实施例中，距离提示信息可以是报警信息，如当前距离超过距离阈值时，终端A显示报警信息，所述报警信息可以为声音信息或者振动信息。
[0047] 通过对上述方法的描述，根据理论距离与原始距离的差距选择信道模拟方程，利用选择的信道模拟方程计算当前距离，由于每个信道模拟方程计算当前距离的误差系数不同，用户选取最佳信道模拟方程时，可降低测距的误差，提高当前距离的计算准确度；在前距离超过阈值距离时，显示提示信息，方便用户的查看；而且，还可将所述方法应用在家庭、幼儿园或者农业生产中，同时达到防止物品丢失的目的。
[0048] 下面以图2为例详细说明本发明实施例提供的测距报警的具体方法，图2为本发明实施例提供的测距报警的方法具体实施流程图。
[0049] 如图2所示，在本发明实施例中，终端A与终端B之间存在原始距离，所述终端A与终端B均具有无线相容性认证直连Wi-Fi Direct标准，如手机、电脑等。终端A通过Wi-Fi Direct标准发送与终端B建立连接的配对请求信息，终端B验证配对请求信息，后并做出应答，终端A接收到应答信息后，设置提示报警的距离阈值，终端A判断其与终端B之间的当前距离是否超过距离阈值，若终端A与终端B之间的当前距离超过距离阈值，则在终端A上显示报警信息，以提示终端A，其与终端B之间的距离超出预设的距离阈值，用户根据终端A显示的距离提示信息，做出相应的判断，具体实施步骤如下：
[0050] 步骤210、发送建立连接的配对请求信息；
[0051] 具体地，终端A与终端B之间存在原始距离，在本发明实施例中，假设终端A与终端B之间的原始距离为5米，所述终端A与终端B均具有无线相容性认证直连Wi-Fi Direct标准，如手机、电脑等。终端A通过Wi-Fi Direct标准发送与终端B建立连接的配对请求信息。
[0052] 所述Wi-Fi Direct标准为允许无线网络中的终端无需通过无线路由器即可相互连接。
[0053] 步骤220、接收应答信息；
[0054] 具体地，终端B验证配对请求信息，后并做出应答，终端A接收到应答信息。
[0055] 步骤230、根据理论距离与原始距离的差值，选择信道模型方程；
[0056] 具体地，终端A接收到应答信息后，终端A弹出对话框提示用户输入与终端B的原始距离，所述原始距离的获得方式为，用户在与终端B建立配对之前，可以选择一个有坐标信息的位置，根据坐标信息估算与终端B的距离。
[0057] 用户调用终端A中的室外近视距的计算模型，利用所述室外近视距的计算模型，终端A的发射功率，终端B的接收灵敏度，计算终端A与终端B之间的理论距离；终端A计算出理论距离后，终端A将根据理论距离与原始距离的差值选择信道模拟方程；
[0058] 在室外近视距的计算模型中，终端A与终端B之间存在理论距离，所述理论距离为：
终端A与终端B之间信号强度均匀，且无建筑物阻挡的环境中得到的终端A与终端B之间的距离；所述原始距离为：由于终端A与终端B之间存在建筑物、杂质等阻挡物，使信号强度不均匀的环境中的终端A与终端B之间的距离。
[0059] 因此，理论距离与原始距离存在一定的差距，终端A计算出理论距离与原始距离的差距后，根据理论距离与原始距离之间的差距，从数据库程序中的多个数学模型中选取与该差距相匹配的多个信道模型方程。
[0060] 终端A计算出理论距离与原始距离差值后，终端A将显示一个选取信道模型方程列表，在所述列表中显示出根据理论距离与原始距离之间的差值，由终端A选择的多个信道模型方程，所述每个信道模拟方程均可使用，但在每个信道模型方程的后面，列出每个方程计算终端A与终端B之间距离的计算精度，如，计算精度最佳，误差范围在±0.1％；计算精度较佳，误差范围在±0.5％；计算精度普通，误差范围在±1％；最后，由用户选择出合适的方程，因此，在本发明实施例中，选取的信道模拟方程为计算精度最佳的方程，以降低计算误差，提高计算距离的准确度。
[0061] 如，终端A与终端B之间的原始距离为5米，终端A与终端B之间的理论距离为6米，由于理论距离与原始距离之间的差距为1米，因此，选取的信道模型方程是与空间信号强度和误码率的相关函数，该方程的具体形式为：
[0062] PL＝K+26*log(d)+20*log(f)；
[0063] 其中，PL为路径损耗；
[0064] f为工作频率‘
[0065] d为当前距离；
[0066] K为常数。
[0067] 步骤240、设置距离阈值；
[0068] 具体地，选取最佳的信道模拟方程后，在终端A中弹出设置距离阈值的提示框，用户按照提示框输入距离阈值，在本发明实施例中，假设提示报警的距离阈值为50米，用户按照提示框输入提示预警的距离阈值的具体数据50米。
[0069] 步骤250、定时检测空间信号强度、误码率参数，计算当前距离；
[0070] 具体地，根据步骤230的描述，终端A根据理论距离与原始距离之间的差距，选择的信道模拟方程，通过该信道模拟方程计算终端A与终端B之间的当前距离，由于终端A与终端B之间不是固定的关系，因此，终端A与终端B之间的距离是不断变化的，终端A还需定时检测空间信号强度和误码率，并通过信道模型方程计算终端A与终端B之间的当前距离。
[0071] 在本发明实施例中，以选取的PL信道模型方程为例，说明计算当前距离的过程，在实际应用中，根据理论距离与原始距离之间的差距，酌情选取信号模型方程。
[0072] 步骤260、比较当前距离是否超过距离阈值；
[0073] 具体地，根据步骤250的描述，终端A将根据信道模型方程计算的终端A与终端B之间的当前距离与设置的距离阈值50米相比较，判断与终端B之间的当前距离是否超过距离阈值50米，若终端A与终端B之间的当前距离超过距离阈值50米，则执行步骤270；否则，执行步骤250，继续定时检测空间信号强度和误码率，并通过信道模型方程计算终端A与终端B之间的当前距离。
[0074] 步骤270、显示距离提示信息；
[0075] 具体地，根据步骤260的比较，若终端A与终端B之间的当前距离超过距离阈值50米，则在终端A中显示距离提示信息，以提示终端A，其与终端B之间的距离超出预设的距离阈值，用户根据终端A显示的距离提示信息，做出相应的判断。
[0076] 在本发明实施例中，距离提示信息可以是报警信息，如当前距离超过距离阈值时，终端A显示报警信息，所述报警信息可以为声音信息或者振动信息。
[0077] 通过对上述方法的描述，根据理论距离与原始距离的差距选择信道模拟方程，利用选择的信道模拟方程计算当前距离，由于每个信道模拟方程计算当前距离的误差系数不同，用户选取最佳信道模拟方程时，可降低测距的误差，提高当前距离的计算准确度；在前距离超过阈值距离时，显示提示信息，方便用户的查看；而且，还可将所述方法应用在家庭、幼儿园或者农业生产中，同时达到防止物品丢失的目的。
[0078] 在本发明实施例中的信道模拟方程仅以举例的形式从数据库程序中挑选出，在实际应用中，
[0079] 上述实施例是对测距报警方法的描述，相应地，也可用测距报警的装置实现。图3为本发明实施例提供的测距报警的装置图；如图3所示，所述测距报警的装置包括：发送单元310、测量单元320、第一执行单元330、接收单元340、选择单元350和第二执行单元360。
[0080] 如图3所示，所述装置中发送单元310，用于发送与用户终端建立连接的配对请求信息，所述发送单元存在于终端A中；测量单元320，用于与所述用户终端配对后，计算与所述用户终端之间的当前距离；第一执行单元330，用于将所述当前距离与预设的阈值距离相比较，如果所述当前距离超过阈值距离时，则显示距离提示信息；
[0081] 在本发明实施例中，所述装置还包括：接收单元340，用于接收所述用户终端发送的应答信息，所述应答信息为与所述用户终端配对成功的信息；
[0082] 选择单元350，用于根据理论距离与输入的原始距离相比较，选择信道模型方程；
[0083] 其中，测量单元320具体用于，定时检测与所述接收终端之间的空间信号强度和误码率，利用所述信道模型方程计算与所述接收终端之间的当前距离。
[0084] 所述理论距离为与接收终端之间信号强度均匀，且无建筑物阻挡时的距离；所述原始距离为与接收终端之间存在建筑物、杂质等阻挡物，使信号强度不均匀的距离。
[0085] 选择单元350具体用于：根据所述理论距离与所述输入的原始距离之间的差距，从数据库程序中的多个数学模型中选取信道模型方程。
[0086] 所述装置还包括：第二执行单元360，用于如果所述当前距离不超过距离阈值时，则继续定时检测与所述接收终端之间的空间信号强度和误码率，并通过所述信道模型方程计算与所述接收终端之间的当前距离。
[0087] 在本发明实施例中，由发送单元310发送与终端B建立连接的配对请求信息；终端B验证配对请求信息，后并做出应答，由接收单元340接收到终端B发送的应答信息；根据接收的应答信息，弹出输入原始距离的提示框，按照提示框输入与终端B的原始距离，选择单元
350根据理论距离与原始距离之间的差距，从数据库程序中的多个模型中选取信道模型方程，信道模型方程用于计算当前距离；
[0088] 选择单元350将显示一个选取信道模型方程列表，在所述列表中显示出根据理论距离与原始距离之间的差值，选择的多个信道模型方程，所述每个信道模拟方程均可使用，但在每个信道模型方程的后面，列出每个方程计算与终端B之间距离的计算精度，如，计算精度最佳，误差范围在±0.1％；计算精度较佳，误差范围在±0.5％；计算精度普通，误差范围在±1％；最后，由用户选择出最佳的方程，因此，在本发明实施例中，选取的信道模拟方程为计算精度最佳的方程，以降低计算误差，提高计算距离的准确度。
[0089] 测量单元320定时检测空间信号强度和误码率，根据检测空间信号强度和误码率计算与终端B之间的当前距离；
[0090] 测量单元320计算出与终端B之间的当前距离后，弹出设置提示报警的距离阈值的提示框，按照提示框输入距离阈值；
[0091] 第一执行单元330将计算出的当前距离与设置的距离阈值相比较，若与终端B之间的当前距离超过距离阈值时，则显示距离提示信息；由于与终端B之间不是固定的关系，因此，与终端B之间的距离是不断变化的，若与终端B之间的当前距离不超过距离阈值时，则第二执行单元360继续定时检测空间信号强度和误码率，利用信道模拟方程计算与终端B之间的当前距离。
[0092] 在本发明实施例中，距离提示信息可以是报警信息，如当前距离超过距离阈值时，终端A显示报警信息，所述报警信息可以为声音信息或者振动信息。
[0093] 上文所描述的装置均为与方法所对应的虚拟装置，在实际应用中，终端A中的处理器执行发送命令，通过终端A的通信模块向接收终端发送建立连接的配对请求信息，而且通过通信模块接收终端B发送的应答信息，处理器根据应答信息，明确已与终端B成功建立连接；
[0094] 与终端B成功建立连接后，处理器调用内部的计算模块计算理论距离，接收用户根据自身的坐标位置输入的原始距离，并求取理论距离与原始距离的差值，从存储器中选择多个信道模拟方程，显示在显示屏中，供用户选择；
[0095] 用户触摸显示屏，处理器通过显示屏接收用户的输入信息，处理器根据用户的信息，调用选择的信道模拟方程，利用该方程和计算模块，实时计算与接收终端的当前距离，并将当前距离传送至处理器中，处理器调用内部的比较模块将当前距离与用户设置的阈值相比较，并输出比较结果在显示屏中，供用户参考，等待用户的决策。
[0096] 通过对上述装置的描述，根据理论距离与原始距离的差距选择信道模拟方程，利用选择的信道模拟方程计算当前距离，由于每个信道模拟方程计算当前距离的误差系数不同，用户选取最佳信道模拟方程时，可降低测距的误差，提高当前距离的计算准确度；在前距离超过阈值距离时，显示提示信息，方便用户的查看；而且，还可将所述方法应用在家庭、幼儿园或者农业生产中，同时达到防止物品丢失的目的。
[0097] 专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。
这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。
专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0098] 结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
[0099] 以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。