CN109413584A - 客流轨迹追踪方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种客流轨迹追踪方法、装置和系统，涉及无线通信技术领域。该方法包括：接收多个WIFI感知设备发送的移动终端身份标识信息、WIFI感知设备的身份标识信息、以及WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳信息，其中，移动终端定期向WIFI感知设备发送探测包；基于WIFI感知设备的身份标识信息确定WIFI感知设备的相对位置坐标；基于移动终端身份标识信息识别移动终端；根据移动终端的移动速度、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标；根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹。本发明能够有效提高客流轨迹追踪的精确度。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种客流轨迹追踪方法、装置和系统。
背景技术
随着智能移动终端及无线通信技术的普及，家庭、办公等场所均有WIFI部署，客户手机终端WIFI开关处于开启状态已成为习惯。同时，大型旅游景区或大型购物娱乐等场所需要更便捷地获取场所内客流轨迹、客流密度等数据，以便为场所内营销商品、营销活动或服务资源等的部署提供重要参考依据。
目前提供客流轨迹检测的技术主要有以下几种方案：
第一种，基于视频的技术，即采用视频监控装置，根据其所拍摄的视频，使用检测和跟踪技术获得物体或客流运动的轨迹，然后进行分析，得到其密度、运动方向等信息，实现客流轨迹追踪。
第二种，基于虚拟门的技术，即采用光流法，通过监测运动目标，计算运动矢量，设置虚拟门进行客流轨迹跟踪。
第三种，基于导航卫星的技术，通过导航卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息，移动终端接收到这些信息后，经过计算求出移动终端接收机的三维位置，三维方向以及运动速度和时间信息，从而实现对移动终端轨迹的追踪。
第四种，基于无线通信的技术，包括WIFI/蓝牙、射频无线标签(NFC/RFID)、无线传感器(Zigbee)、脉冲(UWB和超声波)技术等，通过收发端间的无线信号传播实现对目标对象的定位与追踪。
在上述四类技术中，第一种和第二种需要部署特定的设备支持；第三种仅适合于有卫星信号的室外场景；第四种脉冲技术衰减快、系统造价高，射频识别技术系统难整合。考虑到室内室外场所的兼容性，以及综合投入成本、部署环境及精度适用等多种因素，基于WIFI和蓝牙的轨迹追踪技术获得较广泛的应用。
在目前基于WIFI和蓝牙的轨迹追踪实现方案中(如CN201410427096.X和CN201610804772.X)，以无线追踪设备(如AP)与iBeacon设备和移动终端三者构成轨迹追踪系统，以RSSI指纹采样的方式实现移动终端定位，从而实现轨迹追踪。该技术方案存在问题如下：
一，上述方案轨迹追踪的实现要依赖于移动终端接入到无线追踪设备上，但在很多情况下(如客户忙于浏览场所内商品或景物时)，移动终端WIFI虽处于打开状态但却没有连接场所WIFI，这时这种方案就无法实现客流轨迹追踪。
二，另一方面，上述发明技术方案实现方法采用的是基于WIFI指纹定位的方法，正如CN201510119340.0概述中所总结，目前定位或基于定位的客流轨迹实现方法主要有以下三类：基于邻近关系的、基于三角关系的(TOA、AOA等)，以及基于场景关系的(如指纹)，基于邻近关系的方法要求WIFI热点部署密度大，基于三角关系的方法要求准确的时钟同步(传播时间法)，基于WIFI指纹的方法需要预先进行大量的样本积累和模型训练，另，庞大的指纹库在匹配时导致实时性较差。且三种方法都存在WIFI信号强度易受周边环境干扰定位精度不高的问题。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种客流轨迹追踪方法、装置和系统提高客流轨迹追踪的精确度。
根据本发明一方面，提出一种客流轨迹追踪方法，包括：接收多个WIFI感知设备发送的移动终端身份标识信息、WIFI感知设备的身份标识信息、以及WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳信息，其中，移动终端定期向WIFI感知设备发送探测包，探测包携带移动终端身份标识信息；基于WIFI感知设备的身份标识信息确定WIFI感知设备的相对位置坐标；基于移动终端身份标识信息识别移动终端；根据移动终端的移动速度、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标；根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹。
进一步地，探测包还携带移动终端的无线信号发射强度信息，该客流轨迹追踪方法还包括：接收多个WIFI感知设备发送的移动终端的无线信号发射强度信息；将接收到移动终端的无线信号发射强度最强的三个WIFI感知设备的信息作为信息来源。
进一步地，该方法包括：根据移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式，以及以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与移动终端构成的三角形三边长度关系计算出移动终端在不同时间点的相对位置坐标。
进一步地，预先假设移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；根据移动终端在t0时刻的相对位置坐标和在t1时刻的相对位置坐标确定移动终端在t0到t1时刻的第一移动距离；根据移动终端的移动速度测算值和时间戳信息确定移动终端在t0到t1时刻的第二移动距离；利用第一移动距离等于第二移动距离关系确定移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式。
进一步地，预先假设移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标为顶点，分别以移动终端在t0和t1时刻的相对位置坐标为定点，构建两组三角形，其中，根据移动终端的相对位置坐标和任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标确定三角形的三个边长；根据程形学自然法则确定三角形三边长度关系。
进一步地，将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成客流轨迹。
根据本发明的另一方面，还提出一种客流轨迹追踪装置，包括：数据接收单元，用于接收多个WIFI感知设备发送的移动终端身份标识信息、WIFI感知设备的身份标识信息、以及WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳信息，其中，移动终端定期向WIFI感知设备发送探测包，探测包携带移动终端身份标识信息；感知设备位置确定单元，用于基于WIFI感知设备的身份标识信息确定WIFI感知设备的相对位置坐标；移动终端识别单元，用于基于移动终端身份标识信息识别移动终端；终端坐标计算单元，用于根据移动终端的移动速度、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标；终端轨迹生成单元，用于根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹。
进一步地，探测包还携带移动终端的无线信号发射强度信息，数据接收单元还用于接收多个WIFI感知设备发送的移动终端的无线信号发射强度信息；其中，将接收到移动终端的无线信号发射强度最强的三个WIFI感知设备的信息作为信息来源。
进一步地，终端坐标计算单元用于根据移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式，以及以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与移动终端构成的三角形三边长度关系计算出移动终端在不同时间点的相对位置坐标。
进一步地，终端坐标计算单元用于预先假设移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；根据移动终端在t0时刻的相对位置坐标和在t1时刻的相对位置坐标确定移动终端在t0到t1时刻的第一移动距离；根据移动终端的移动速度测算值和时间戳信息确定移动终端在t0到t1时刻的第二移动距离；利用第一移动距离等于第二移动距离关系确定移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式。
进一步地，终端坐标计算单元用于预先假设移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标为顶点，分别以移动终端在t0和t1时刻的相对位置坐标为定点，构建两组三角形；其中，根据移动终端的相对位置坐标和任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标确定三角形的三个边长；根据程形学自然法则确定三角形三边长度关系。
进一步地，终端轨迹生成单元用于将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成客流轨迹。
根据本发明的另一方面，还提出一种客流轨迹追踪系统，其特征在于，包括移动终端、WIFI感知设备和上述的客流轨迹追踪装置。
根据本发明的另一方面，还提出一种客流轨迹追踪装置，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上述的方法。
根据本发明的另一方面，还提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
与现有技术相比，本发明根据移动终端的移动速度、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标，根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹，能够有效提高客流轨迹追踪的精确度。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：
图1为本发明客流轨迹追踪方法的一个实施例的流程示意图。
图2为本发明客流轨迹追踪方法的另一个实施例的流程示意图。
图3为本发明构建三角形示意图。
图4为本发明客流轨迹追踪装置的一个实施例的结构示意图。
图5为本发明客流轨迹追踪系统的一个实施例的结构示意图。
图6为本发明客流轨迹追踪方法的一个具体应用示意图。
图7为本发明客流轨迹追踪装置的另一个实施例的结构示意图。
图8为本发明客流轨迹追踪装置的再一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明客流轨迹追踪方法的一个实施例的流程示意图。该方法由客流轨迹追踪装置执行，包括以下步骤：
在步骤110，接收多个WIFI感知设备发送的移动终端身份标识信息、WIFI感知设备的身份标识信息、以及WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳信息。其中，移动终端定期向WIFI感知设备发送探测包。在一个实施例中，在移动终端WIFI开关打开情况下，移动终端定期发送探测广播包，以查询周边是个有可以连接的无线服务基站，即WIFI感知设备。WIFI感知设备将接收到的探测包中的数据封装后上传至客流轨迹追踪装置，其中，封装的信息除包括移动终端无线通信模块网络身份唯一标识符MACM、WIFI感知设备无线通信模块网络身份唯一标识符MACW和WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳TimeStamp信息外，还可以包括移动终端无线信号发射强度RSSI。
在步骤120，基于WIFI感知设备的身份标识信息确定WIFI感知设备的相对位置坐标。其中，客流轨迹追踪装置可以预先记录场所内部署的多个WIFI感知设备的相对位置坐标信息，并与WIFI感知设备的MAC信息一一对应。
在步骤130，基于移动终端身份标识信息识别移动终端。根据MACM识别各移动终端。
在步骤140，根据移动终端的移动速度、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标。其中，移动速度可以采用经验值确定，例如，一般人在正常行走时的速度值大约在4-7公里/小时。另外，还可以通过大数据分析系统获取视频采集装置采集的人脸图像，并提取与其同一位置、同一时间采集到的移动终端电子标签信息，将人脸图形与移动终端电子标签信息相关联，识别出当前移动对象年龄、性别、运动偏好等信息，然后给出当前移动对象的移动速度。另外，还可以结合识别出的当前移动对象年龄、性别、运动偏好等信息对经验值获得的速度值进行校正得出更准确的移动速度。
在步骤150，根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹。例如，将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标分别按时间顺序连接形成客流轨迹。
在该实施例中，根据移动终端的移动速度、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标，根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹，能够有效提高客流轨迹追踪的精确度。
图2为本发明客流轨迹追踪方法的另一个实施例的流程示意图。
在步骤210，移动终端定期向WIFI感知设备发送探测包，查询周边的WIFI感知设备。探测包中包含移动终端身份标识信息，移动终端的无线信号发射强度信息等。其中，WIFI感知设备有一定的覆盖距离，一般在15-50米范围，因此在部署时，可以通过部署拓扑规划至少保证在客流经过的地方同时有三个以上的WIFI感知设备可探测到移动终端发出的无线信号探测包。
在步骤220，WIFI感知设备接收移动终端发送的探测包，并将接收的探测包数据封装后上传到客流轨迹追踪装置。例如，多个WIFI感知设备探测到在同一时刻、同一位置的移动终端发出的探测包，各WIFI感知设备向客流轨迹追踪装置上报[MACW,t,MACM,RSSI]信息，其中，MACW为WIFI感知设备的身份标识信息，t为WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间信息，MACM为移动终端身份标识信息，RSSI为移动终端的无线信号发射强度信息。
在步骤230，客流轨迹追踪装置将接收到移动终端的无线信号发射强度最强的三个WIFI感知设备的信息作为信息来源。例如，在同一时刻tj有超过三个以上WIFI感知设备上报同一待定移动终端探测信息，将由客流轨迹追踪装置根据收到的[MACW,t,MACM,RSSI]信息组中的RSSI值来确定，即由RSSI值排名前三的WIFI感知设备信息组作为后续计算的数据来源。
另外，考到终端移动速度及WIFI感知设备覆盖范围，组成t0和t1时刻三个三角形顶点的WIFI感知设备可能相同也可能不同，例如有三种情况：一、t1时刻的三个WIFI感知设备是t0时刻的三个WIFI感知设备；二、t1时刻的三个WIFI感知设备为t0时刻的三个WIFI感知设备中的之一或之二，并增加一个或两个全新的WIFI感知设备；三、t1时刻为全新的三个WIFI感知设备。具体由客流轨迹追踪装置根据上报的[MACW,t,MACM,RSSI]信息组中的RSSI值来确定。但无论哪种情况，确定了[MACW,t,MACM,RSSI]信息组后，便可由客流轨迹装置中预先记录的MACW与WIFI感知设备相对位置坐标对应关系确定WIFI感知设备的相对位置坐标。
在步骤240，客流轨迹追踪装置基于WIFI感知设备的身份标识信息确定WIFI感知设备的相对位置坐标。其中，客流轨迹追踪装置预先保存了MACW与相对位置坐标的对应关系，因此，基于WIFI感知设备的MACW就可以确定该WIFI感知设备的相对位置坐标。
在步骤250，客流轨迹追踪装置基于移动终端身份标识信息识别移动终端。
在步骤260，客流轨迹追踪装置通过不同时刻移动终端移动距离、时间差及移动速度关系式，及三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与移动终端构成的三角形三边长度关系，计算出移动终端在不同时间点的相对位置坐标。
例如，预先假设移动终端在t0时刻的相对位置坐标为(xm0,ym0)，在t1时刻的相对位置坐标为(xm1,ym1)，根据移动终端在t0时刻的相对位置坐标和在t1时刻的相对位置坐标确定移动终端在t0到t1时刻的第一移动距离根据移动终端的移动速度测算值v和时间戳信息确定移动终端在t0到t1时刻的第二移动距离v*(t1-t0)。其中，第一移动距离等于第二移动距离，即得到移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式如下：
另外，以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标为顶点，分别以移动终端在t0和t1时刻的相对位置坐标为定点，构建两组三个三角形，其中，根据移动终端的相对位置坐标和任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标确定三角形的三个边长，根据程形学自然法则确定三角形三边长度关系。
例如，以作为信息来源的三个WIFI感知设备A、B、C中的WIFI感知设备A和WIFI感知设备B的相对位置坐标(x1,y1)、(x2,y2)为顶点，以移动终端在t0时刻的相对位置坐标(xm0,ym0)为定点构建三角形，则三角形三边长度a0、b0和c0分别如下所示：
考虑到t0时刻另一个WIFI感知设备C，类似上述关系式应该有三组，即还可以以WIFI感知设备A和WIFI感知设备C的相对位置坐标为顶点，以移动终端在t0时刻的相对位置坐标为定点构建三角形或者以WIFI感知设备B和WIFI感知设备C的相对位置坐标为顶点，以移动终端在t0时刻的相对位置坐标为定点构建三角形，此处不再进一步阐述。
根据程形学自然法则确定三角形三边长度关系如下所示：
若构成的三角形为锐角三角形，则或者若构成的三角行为钝角三角形，则
或者
其中，若构成的三角形为直角三角形，也可满足上述关系式3。
考虑到t0时刻另一个WIFI感知设备C，类似上述关系式应该有三组。
另外，以作为信息来源的三个WIFI感知设备D、E、F中的WIFI感知设备D和WIFI感知设备E的相对位置坐标(x4,y4)、(x5,y5)为顶点，以移动终端在t1时刻的相对位置坐标(xm1,ym1)为定点构建三角形，则三角形三边长度a1、b1和c1分别如下所示：
考虑到t1时刻另一个WIFI感知设备F，类似上述关系式应该有三组。
根据程形学自然法则确定三角形三边长度关系如下所示：
若构成的三角形为锐角三角形，则或者若构成的三角行为钝角三角形，则
或者
考虑到t1时刻另一个WIFI感知设备F，类似上述关系式应该有三组。
根据上述关系式1-5，就能够解析出该移动终端在t0时刻的相对位置坐标(xm0,ym0)，和在t1时刻的相对位置坐标(xm1,ym1)。
依据上述方法可依序计算出后续其他时刻移动终端的相对位置坐标信息。
在步骤270，将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成客流轨迹。
在该实施例中，通过不同时刻移动终端移动距离、时间差及移动速度关系式，及三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与移动终端构成的三角形三边长度关系，计算出移动终端在不同时间点的相对位置坐标，并将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成客流轨迹，使得客流轨迹追踪更加简便有效，能够有效解决大型购物场所或旅游景区等公共场所客流轨迹追踪的问题；另外，还能够解决室内WIFI定位或轨迹追踪中性能不稳定的问题。
图4为本发明客流轨迹追踪装置的一个实施例的结构示意图。该客流轨迹追踪装置包括数据接收单元410、感知设备位置确定单元420、移动终端识别单元430、终端坐标计算单元440和终端轨迹生成单元450，其中：
数据接收单元410用于接收多个WIFI感知设备发送的移动终端身份标识信息、WIFI感知设备的身份标识信息、以及WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳信息。其中，移动终端定期向WIFI感知设备发送探测包。WIFI感知设备将接收到的探测包中的数据封装后上传至客流轨迹追踪装置，其中，封装的信息除包括移动终端无线通信模块网络身份唯一标识符MACM、WIFI感知设备无线通信模块网络身份唯一标识符MACW和WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳TimeStamp信息外，还可以包括移动终端无线信号发射强度RSSI。
感知设备位置确定单元420用于基于WIFI感知设备的身份标识信息确定WIFI感知设备的相对位置坐标。其中，客流轨迹追踪装置可以预先记录场所内部署的多个WIFI感知设备的相对位置坐标信息，并与WIFI感知设备的MAC信息一一对应。
移动终端识别单元430用于基于移动终端身份标识信息识别移动终端。根据MACM识别各移动终端。
终端坐标计算单元440用于根据移动终端的移动速度、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标。其中，移动速度可以采用经验值确定，例如，一般人在正常行走时的速度值大约在4-7公里/小时。另外，还可以通过大数据分析系统获取视频采集装置采集的人脸图像，并提取与其同一位置、同一时间采集到的移动终端电子标签信息，将人脸图形与移动终端电子标签信息相关联，识别出当前移动对象年龄、性别、运动偏好等信息，然后给出当前移动对象的移动速度。另外，还可以结合识别出的当前移动对象年龄、性别、运动偏好等信息对经验值获得的速度值进行校正得出更准确的移动速度。
终端轨迹生成单元450用于根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹。例如，将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标分别按时间顺序连接形成客流轨迹。
在该实施例中，根据移动终端的移动速度测算值、WIFI感知设备的相对位置坐标和时间戳信息确定移动终端在不同时间点的相对位置坐标，根据移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹，能够有效提高客流轨迹追踪的精确度。
在本发明的另一个实施例中，数据接收单元410接收移动终端发送的探测包，并将接收的探测包数据封装后上传到客流轨迹追踪装置。移动终端定期向WIFI感知设备发送探测包，查询周边的WIFI感知设备。其中，WIFI感知设备有一定的覆盖距离，一般在15-50米范围，因此在部署时，可以通过部署拓扑规划至少保证在客流经过的地方同时有三个以上的WIFI感知设备可探测到移动终端发出的无线信号探测包。多个WIFI感知设备探测到在同一时刻、同一位置的移动终端发出的探测包，各WIFI感知设备向客流轨迹追踪装置上报[MACW,t,MACM,RSSI]信息，其中，MACW为WIFI感知设备的身份标识信息，t为WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间信息，MACM为移动终端身份标识信息，RSSI为移动终端的无线信号发射强度信息。
其中，客流轨迹追踪装置将接收到移动终端的无线信号发射强度最强的三个WIFI感知设备的信息作为信息来源。例如，在同一时刻tj有超过三个以上WIFI感知设备上报同一待定移动终端探测信息，将由客流轨迹追踪装置根据收到的[MACW,t,MACM,RSSI]信息组中的RSSI值来确定，即由RSSI值排名前三的WIFI感知设备信息组作为后续计算的数据来源。
另外，考到终端移动速度及WIFI感知设备覆盖范围，组成t0和t1时刻三个三角形顶点的WIFI感知设备可能相同也可能不同，例如有三种情况：一、t1时刻的三个WIFI感知设备是t0时刻的三个WIFI感知设备；二、t1时刻的三个WIFI感知设备为t0时刻的三个WIFI感知设备中的之一或之二，并增加一个或两个全新的WIFI感知设备；三、t1时刻为全新的三个WIFI感知设备。具体由客流轨迹追踪装置根据上报的[MACW,t,MACM,RSSI]信息组中的RSSI值来确定。但无论哪种情况，确定了[MACW,t,MACM,RSSI]信息组后，便可由客流轨迹装置中预先记录的MACW与WIFI感知设备相对位置坐标对应关系确定WIFI感知设备的相对位置坐标。
感知设备位置确定单元420用于基于WIFI感知设备的身份标识信息确定WIFI感知设备的相对位置坐标。
移动终端识别单元430用于基于移动终端身份标识信息识别移动终端。
终端坐标计算单元440用于通过不同时刻移动终端移动距离、时间差及移动速度关系式，及三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与移动终端构成的三角形三边长度关系，计算出移动终端在不同时间点的相对位置坐标。
其中，预先假设移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；根据移动终端在t0时刻的相对位置坐标和在t1时刻的相对位置坐标确定移动终端在t0到t1时刻的第一移动距离；根据移动终端的移动速度测算值和时间戳信息确定移动终端在t0到t1时刻的第二移动距离；利用第一移动距离等于第二移动距离关系确定移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式。
另外，以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标为顶点，分别以移动终端在t0和t1时刻的相对位置坐标为定点，构建两组三角形；其中，根据移动终端的相对位置坐标和任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标确定三角形的三个边长；根据程形学自然法则确定三角形三边长度关系。
终端轨迹生成单元450用于将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成客流轨迹。
在该实施例中，通过不同时刻移动终端移动距离、时间差及移动速度关系式，及三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与移动终端构成的三角形三边长度关系，计算出移动终端在不同时间点的相对位置坐标，并将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成客流轨迹，使得客流轨迹追踪更加简便有效，能够有效解决大型购物场所或旅游景区等公共场所客流轨迹追踪的问题。
图5为本发明客流轨迹追踪系统的一个实施例的结构示意图。该客流轨迹追踪系统包括移动终端510、WIFI感知设备520和客流轨迹追踪装置530，其中，客流轨迹追踪装置530已在上述实施例中进行了详细介绍，此处不再进一步阐述。移动终端510为用户手持的终端，通过获取移动终端510的相对位置坐标，可以确定用户的相对位置坐标，从而构成客流轨迹。在移动终端510打开WIFI开关的情况下，接收该移动终端510发送的WIFI信号探测包，并可以将[MACW,t,MACM,RSSI]信息上报至客流轨迹追踪装置530，以便客流轨迹追踪装置530进行客流轨迹的生成。
该实施例基于不同时刻移动终端移动距离、时间差及移动速度关系式，及三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与移动终端构成的三角形三边长度关系，计算出移动终端在不同时间点的相对位置坐标，并将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成客流轨迹，提高了客流轨迹追踪的精确度。
在本发明的一个具体应用中，如图6所示，将本发明应用于机场出发大厅的客流轨迹追踪场景。在出发大厅以20米为距离部署于值机岛位置两边及进门靠里的位置，通过部署将客流尽可能地包含在三个WIFI感知设备为一组的范围里。
用户打开移动终端的WIFI开关后，移动终端定期发送探测包，WIFI感知设备生成四元信息组后上报给客流轨迹追踪装置。在t0时刻和t1时刻探测到移动终端位置关系由下述7组关系式给出：
a3＝(a+2d1)*(d2 2-d1 2)或a3＝(a+2d2)*(d1 2-d2 2)或
8(d1*a)2＝(4d1 2+a2)*(a2+d1 2-d2 2)或8(d2*a)2＝(4d2 2+a2)*(a2+d2 2-d1 2) (1)
b3＝(b+2d1)*(d3 2-d1 2)或b3＝(b+2d3)*(d1 2-d3 2)或
8(d1*b)2＝(4d1 2+b2)*(b2+d1 2-d3 2)或8(d3*b)2＝(4d3 2+b2)*(b2+d3 2-d1 2) (2)
c3＝(c+2d3)*(d2 2-d3 2)或c3＝(c+2d2)*(d3 2-d2 2)或
8(d2*c)2＝(4d2 2+c2)*(c2+d2 2-d3 2)或8(d3*c)2＝(4d3 2+c2)*(c2+d3 2-d1 2) (3)
l3＝(l+2d4)*(d6 2-d4 2)或l3＝(l+2d6)*(d4 2-d6 2)或
8(d4*l)2＝(4d4 2+l2)*(l2+d4 2-d6 2)或8(d6*l)2＝(4d6 2+l2)*(d6 2+l2-d4 2) (5)
m3＝(m+2d4)*(d5 2-d4 2)或m3＝(m+2d5)*(d4 2-d5 2)或
8(d4*m)2＝(4d4 2+m2)*(m2+d4 2-d5 2)或8(d5*m)2＝(4d5 2+m2)*(d5 2+m2-d4 2)
(6)
n3＝(n+2d5)*(d6 2-d5 2)或n3＝(n+2d6)*(d5 2-d6 2)或
8(d5*n)2＝(4d5 2+n2)*(n2+d5 2-d6 2)或8(d6*n)2＝(4d6 2+n2)*(d6 2+n2-d5 2) (7)
其中，a、b、c、l、m、n表示WIFI感知设备间距离，与t0、t1、v一起分别为已知量，v表示人在正常移动情况下的平均速率，d1、d2...d6表示移动终端与WIFI感知设备坐标(xi,yi)间距离，(i＝1,2...6)，d1、d2...d6包含了移动终端t0和t1时刻坐标位置信息，分别由下述关系式确定：
联立上式，通过计算机编程解出上述移动终端在t0、t1时刻的位置坐标(xt0,yt0)和(xt1,yt1)。例如，以图中三个Wifi感知设备为一组，根据优化部署后各感知设备间距离如下：a＝6米，b＝7米，c＝6，l＝7米，m＝8米，n＝9米，且WIFI感知设备W1、W2、W3、W4、W5、W6的相对位置坐标已知，分别为(2，1)，(2，7)，(10，4)，(10，4)，(11，14)，(12，12)。同时，移动终端移动速率为4公里/小时，WIFI感知设备探测移动终端探测包的t0时刻是12:43:34，t1时刻为12:43:56，将上述数值分别带入实施例中的7个关系式中，即可计算出标识为MAC的移动终端在t0、t1时刻的位置坐标(xt0,yt0)和(xt1,yt1)。
将上述获得的不同时刻的位置信息按时间先后顺序连接即可形成机场内客流轨迹图，实现对机场出发大厅的客流轨迹和流量全面直观的描绘，这样可以提升整个机场在航班延误时的应急服务体验，同时结合大数据的客群画像也可以对整个机场的商业部署提供参考。
本发明不仅适用于移动终端接入到场所WIFI的情景，还适用于移动终端WIFI打开但不接入场所WIFI的情景；同时采用移动速度测算方法而非传统的RSSI指纹或三角定位方法来计算移动终端位置坐标使得客流轨迹的追踪更简便有效，尤其适用于客流频繁移动的场景。
图7为本发明客流轨迹追踪装置的另一个实施例的结构示意图。该客流轨迹追踪装置包括存储器710和处理器720。其中：
存储器710可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器用于存储图1-2所对应实施例中的指令。处理器720耦接至存储器710，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器720用于执行存储器中存储的指令。
在一个实施例中，还可以如图8所示，该客流轨迹追踪装置800包括存储器810和处理器820。处理器820通过BUS总线830耦合至存储器810。该客流轨迹追踪装置800还可以通过存储接口840连接至外部存储装置850以便调用外部数据，还可以通过网络接口860连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)。此处不再进行详细介绍。
在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，提高了客流轨迹追踪的精确度。
在另一个实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现图1-2所对应实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (15)
1.一种客流轨迹追踪方法，其特征在于，包括：
接收多个WIFI感知设备发送的移动终端身份标识信息、所述WIFI感知设备的身份标识信息、以及所述WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳信息，其中，所述移动终端定期向所述WIFI感知设备发送探测包，所述探测包携带所述移动终端身份标识信息；
基于所述WIFI感知设备的身份标识信息确定所述WIFI感知设备的相对位置坐标；
基于所述移动终端身份标识信息识别所述移动终端；
根据所述移动终端的移动速度、所述WIFI感知设备的相对位置坐标和所述时间戳信息确定所述移动终端在不同时间点的相对位置坐标；
根据所述移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹。
2.根据权利要求1所述的客流轨迹追踪方法，其特征在于，所述探测包还携带移动终端的无线信号发射强度信息，该客流轨迹追踪方法还包括：
接收多个WIFI感知设备发送的所述移动终端的无线信号发射强度信息；
将接收到所述移动终端的无线信号发射强度最强的三个WIFI感知设备的信息作为信息来源。
3.根据权利要求2所述的客流轨迹追踪方法，其特征在于，包括：
根据所述移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式，以及以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与所述移动终端构成的三角形三边长度关系计算出所述移动终端在不同时间点的相对位置坐标。
4.根据权利要求3所述的客流轨迹追踪方法，其特征在于，
预先假设所述移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；
根据所述移动终端在t0时刻的相对位置坐标和在t1时刻的相对位置坐标确定移动终端在t0到t1时刻的第一移动距离；
根据所述移动终端的移动速度测算值和所述时间戳信息确定所述移动终端在t0到t1时刻的第二移动距离；
利用所述第一移动距离等于所述第二移动距离关系确定所述移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式。
5.根据权利要求3所述的客流轨迹追踪方法，其特征在于，
预先假设所述移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；
以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标为顶点，分别以所述移动终端在t0和t1时刻的相对位置坐标为定点，构建两组三角形，其中，根据所述移动终端的相对位置坐标和任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标确定三角形的三个边长；
根据程形学自然法则确定所述三角形三边长度关系。
6.根据权利要求1-5任一所述的客流轨迹追踪方法，其特征在于，
将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成所述客流轨迹。
7.一种客流轨迹追踪装置，其特征在于，包括：
数据接收单元，用于接收多个WIFI感知设备发送的移动终端身份标识信息、所述WIFI感知设备的身份标识信息、以及所述WIFI感知设备接收到移动终端探测包的时间戳信息，其中，所述移动终端定期向所述WIFI感知设备发送探测包，所述探测包携带所述移动终端身份标识信息；
感知设备位置确定单元，用于基于所述WIFI感知设备的身份标识信息确定所述WIFI感知设备的相对位置坐标；
移动终端识别单元，用于基于所述移动终端身份标识信息识别所述移动终端；
终端坐标计算单元，用于根据所述移动终端的移动速度、所述WIFI感知设备的相对位置坐标和所述时间戳信息确定所述移动终端在不同时间点的相对位置坐标；
终端轨迹生成单元，用于根据所述移动终端在不同时间点的相对位置坐标确定客流轨迹。
8.根据权利要求7所述的客流轨迹追踪装置，其特征在于，所述探测包还携带移动终端的无线信号发射强度信息；
所述数据接收单元还用于接收多个WIFI感知设备发送的所述移动终端的无线信号发射强度信息；
其中，将接收到所述移动终端的无线信号发射强度最强的三个WIFI感知设备的信息作为信息来源。
9.根据权利要求8所述的客流轨迹追踪装置，其特征在于，
所述终端坐标计算单元用于根据所述移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式，以及以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备与所述移动终端构成的三角形三边长度关系计算出所述移动终端在不同时间点的相对位置坐标。
10.根据权利要求9所述的客流轨迹追踪装置，其特征在于，
所述终端坐标计算单元用于预先假设所述移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；根据所述移动终端在t0时刻的相对位置坐标和在t1时刻的相对位置坐标确定移动终端在t0到t1时刻的第一移动距离；根据所述移动终端的移动速度测算值和所述时间戳信息确定所述移动终端在t0到t1时刻的第二移动距离；利用所述第一移动距离等于所述第二移动距离关系确定所述移动终端的移动距离与时间差和移动速度的关系式。
11.根据权利要求9所述的客流轨迹追踪装置，其特征在于，
所述终端坐标计算单元用于预先假设所述移动终端分别在t0和t1时刻的相对位置坐标，其中，t0和t1为根据时间戳信息确定的时刻值；以作为信息来源的三个WIFI感知设备中的任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标为顶点，分别以所述移动终端在t0和t1时刻的相对位置坐标为定点，构建两组三角形；其中，根据所述移动终端的相对位置坐标和任一两个WIFI感知设备的相对位置坐标确定三角形的三个边长；根据程形学自然法则确定三角形三边长度关系。
12.根据权利要求7-11任一所述的客流轨迹追踪装置，其特征在于，
所述终端轨迹生成单元用于将各移动终端在不同时间点的相对位置坐标按时间顺序分别连接形成所述客流轨迹。
13.一种客流轨迹追踪系统，其特征在于，包括移动终端、WIFI感知设备和权利要求7-12任一所述的客流轨迹追踪装置。
14.一种客流轨迹追踪装置，其特征在于，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至6任一项所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现权利要求1至6任一项所述的方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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