用于兒童定位服務的自適應定位周期設定方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種定位方法，具體地講，是設及一種用于兒童定位服務的自適應定 位周期設定方法。
【背景技術】
[0002] 隨著社會不斷提高的開放度、日趨增多的流動人口，在促進社會發展的同時也帶 來了不安全的隱患。中小學、幼兒園學生的安全問題日趨嚴重，各個年齡階段在校學生的安 全成為國家、社會、學校和家長關注的焦點問題。目前對少年兒童保護的技術手段主要通過 校園內部的監控、防盜、電子巡查等技防設施的建設和應用來提高校園安防水平。但是該些 系統僅能對校園環境內的少年兒童進行保護，由于兒童在校園外活動范圍的不確定性，使 得對校外活動兒童進行有效的保護成為一個難點。
[0003] 隨著無線通信技術的發展，移動定位服務得到了長足的發展和普遍的應用。目前， 移動定位服務使得用戶能夠通過電信移動運營商的無線通信網絡，采用各種定位技術，獲 取移動用戶的經、紳度信息后，再結合GIS系統，為客戶提供基于位置查詢服務。同時，隨著 GI^S定位技術和電子地圖的不斷發展，在車輛定位導航服務中，研究者提出了使用GPS電子 圍欄技術用于限定車輛的行駛區域、行駛路線，按照行政區劃、多邊形區域、規劃路線設置 車輛的行駛路徑。
[0004] 目前已有一些兒童定位服務的產品面世，例如360智能手環，開咪兒童智能手表， HereO智能手表等，它們都具有實時定位，電子圍欄、智能預警等功能，能夠自動識別兒童在 佩戴手環/手表期間常去的位置為安全區域，或設定一些區域為安全區域，一旦兒童的位 置超出該些安全區域，系統就會自動向家長的手機發出報警，W提示孩子可能面臨危險。然 而現有設備都采用了等周期定位的方式，該種方式存在嚴重的弊端：首先，基于等周期的定 位方式，沒有考慮兒童的移動特征，也無法準確判斷兒童所在其他區域的安全程度，從而難 W有效對兒童的安全進行全面守護與報警。其次，采用等周期定位方式，兒童定位終端會等 周期定位并將定位信息上報服務器，若此時兒童處于安全區域內，則會造成不必要的流量 消耗，增加用戶的使用成本。第S，采用等周期定位方式無法有效利用設備有限的能源，降 低設備的續航能力。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服上述缺陷，提供一種降低定位終端與服務器通信量，改善 現有定位技術中續航能力的用于兒童定位服務的自適應定位周期設定方法。
[0006] 為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0007] 一種用于兒童定位服務的自適應定位周期設定方法，包括W下步驟：
[000引 （1)將電子地圖上不同區域對目標的危險程度分別劃分為不同安全等級的區域并 設置對應的定位周期，且安全等級越高定位周期越長；
[0009] (2)在電子地圖上為不同區域進行電子地圖圍欄；
[0010] (3)對目標所處位置進行初始定位，確定目標所處的電子地圖圍欄；
[0011] (4)經過目標所處的電子地圖圍欄對應的定位周期T后，再次對目標進行定位；
[0012] (5)根據兩次定位結果，估算目標的移動軌跡和移動速度；
[0013] 做根據目標的移動軌跡和移動速度計算經過T時刻后目標所處位置；
[0014] (7)判斷經過T時刻后目標所處位置是否處于前一次定位時的電子地圖圍欄中， 若是，計算目標與該電子地圖圍欄邊界距離Ad，若Ad<Dthtwh，則仍采用原定位周期T，若 Ad>Dthwh，采用定位周期r=T-At龍否，采用目標經過T時刻后所處電子地圖圍欄對 應的定位周期；
[00巧]其中，Dthesh為預設的距離闊值，At為常數。
[0016] 進一步的，還包括根據電子地圖圍欄結果，設定目標處于不同電子地圖圍欄中的 報警頻率。
[0017] 具體的說，根據兩次定位結果，估算目標的移動軌跡和移動速度的具體方法如 下：
[001引 巧1)設Si(lat。Ing。ti)為第i次定位結果的坐標，Sw(latw,Ingw,tw)為第i+1次定位結果的坐標；
[0019] 巧2)按照0度經線的基準，東經取經度的正值，西經取經度的負值，北紳取90-維 度值，南紳取 9〇+維度值，將坐標SiQat。Ing。ti)轉換為Si(Mlati，Mlng。ti)，將坐標 Sj+i(latj+i,Ingj+i,tj+i)Sj+i(Mlatj+i,Mlngj+i,tj+i);
[0020] 巧扣根據式（1)計算中間變量C
[0021] C=sin(MLati) ?sin(MLat…）?cos(MLoni-MLon…）+COS(MLati) ?cos(MLat…） (1)
[0022] 巧4)根據（2)計算兩個定位中標之間的球面距離：
[002引 Dis=R?Arccos似?Pi/180 (2)
[0024] 根據式做計算出目標的移動速度V;
[0025]V=Dis/(ti+1-tj) (3)；
[0026] 巧6)得到目標的移動方向，根據目標的移動方向和移動速度計算出目標的移動軌 跡；假設目標的移動方向與移動速度在未來T時刻內不進行改變，則可W計算出目標在T時 刻后的位置。
[0027] 其中，lati表示第i次定位的維度，Ingi表示第i次定位的經度，ti表示第i次定 位的定位時間，latw表示第i+1次定位的維度，IngW表示第i+1次定位的經度，tW表示 第i+1次定位的定位時間，R表示地球的平均半徑，值等于6371. 004km。
[002引當有家長陪伴時，可將定位周期設置為無窮大。
[0029]與現有技術相比，本發明具有W下有益效果：
[0030] 本發明基于現有的電子地圖，將電子地圖各區域進行電子地圖圍欄，采用GPS/ AGPS/北斗/AGPS+CEUJD+GPS/AGPS+GPS/Glonass或其組合等定位技術，結合兒童特征和 移動軌跡，根據兒童所處電子地圖圍欄對定位周期進行適應性的設定和更新，不僅定位周 期更科學合理，而且與現有固定的定位周期相比，采用本發明的平均能耗和流量均小于現 有技術，從而降低了定位終端與服務器通信量，改善現有定位技術中續航能力，并可對兒童 的安全進行更有針對性的防護。
【具體實施方式】
[0031]下面結合實施例對本發明作進一步說明，本發明的實施方式包括但不限于下列實 施例。
[00對實施例
[0033] 本實施例提供了一種用于兒童定位服務的自適應定位周期設定方法，兒童身上配 置有定位裝置，該定位裝置與后臺服務器之間實現通信，另一方通過后臺服務器讀取定位 信息。該定位周期的設定方法的原理如下；基于現有的電子地圖，將電子地圖各區域進行電 子地圖圍欄，采用GPS/AGPS/北斗/AGPS+CEUJD+GPS/AGPS+GPS/Glonass或其組合等定位 技術，結合兒童特征和移動軌跡，根據兒童所處電子地圖圍欄對定位周期進行適應性的設 定和更新。
[0034] 用于兒童定位服務的自適應定位周期設定法包括兩種定位模式
[0035]其一
[0036] 有家長陪同下的定位模式，在該模式下，可W選擇是否開啟定位功能和電子圍欄 功能，若選擇不開啟，則在此模式下，定位周期被設置為無窮大，若選擇開啟，則與無家長陪 同下的定位模式相同。
[0037]其二
[003引無家長陪同的定位模式，主要包括W下步驟：
[0039]步驟一
[0040] 將電子地圖上不同區域對目標的危險程度分別劃分為不同安全等級的區域，根據 劃分區域，設置對應的定位周期，且安全等級越高定位周期越長，即越危險，定位周期越短， 越安全，定位周期越長；區域的劃分及對應的危險等級如下；a.將兒童所在幼兒園，家（親 戚朋友家中）設置為絕對安全區，將兒童在該區域內的