CN109085618A - 基于NB-IoT的AGPS定位系统及方法 - Google Patents

基于NB-IoT的AGPS定位系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及物联网领域，针对现有技术中AGPS定位系统致使对应的AGPS定位终端功耗高的问题，提出一种基于NB‑IoT的AGPS定位系统，包括AGPS应用服务器和AGPS定位终端，所述AGPS应用服务器用于从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；将定位辅助数据分包处理为多个数据包后采用断点续传的方式发送给APGS定位终端；所述AGPS定位终端用于获取卫星定位信息，根据卫星定位信息和从AGPS应用服务器接收到的定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。本发明适用于智能停车和物品追踪等需要定位及低功耗的物联网领域。

Description

基于NB-IoT的AGPS定位系统及方法
技术领域
本发明涉及物联网领域，特别涉及一种基于NB-IoT(窄带物联网)的AGPS应用服务器、定位终端及系统。
背景技术
现有的定位方式基本采用GPS或者BDS(中国北斗卫星导航系统)定位模块来进行定位，这种方式首次定位时间很长且在长时间有遮挡时，容易出现丢星现象，一旦丢星就需要通过长时间搜星检测才会重启定位模块开始重新定位，为了实现快速精准定位，人们提出了一种改进的定位方式，即AGPS(辅助全球定位系统)，在该方式中通过获取的定位辅助数据，例如时间多普勒频偏、卫星广播星历及年历等，这种方式一般采用的系统是AGPS位置服务器通过GPRS的通信方式发送到定位辅助数据到AGPS定位终端进行实现，此时AGPS定位终端必然支持GPRS通信模块，此方式必然会带来功耗高的问题，对于不能经常充电的AGPS定位终端来说，上述系统就不可用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术中AGPS定位系统致使对应的AGPS定位终端功耗高的问题，提出一种基于NB-IoT的AGPS定位系统及方法。
本发明解决上述技术问题，采用的技术方案是：
基于NB-IoT的AGPS定位系统，包括AGPS应用服务器和AGPS定位终端，所述AGPS应用服务器包括信息获取模块、信息处理模块和NB-IoT通信模块一，AGPS定位终端包括定位模块、控制模块及与NB-IoT通信模块一相对应且进行通信的NB-IoT通信模块二；
信息获取模块，用于从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；
信息处理模块，用于将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值；
NB-IoT通信模块一，用于与NB-IoT通信模块二进行通信，将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给NB-IoT通信模块二；
定位模块，用于获取卫星定位信息；
NB-IoT通信模块二，用于与NB-IoT通信模块一通信，包括从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
控制模块，用于根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。
进一步的，信息处理模块还包括判断单元一；所述判断单元一用于在所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端之前，判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包；
所述控制模块还用于在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；
和/或，所述控制模块还用于在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器。
进一步的，所述定位模块包括GPS定位模块和/或北斗定位模块；信息处理模块还包括判断单元二，判断单元二用于在将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型进行判断将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。
优选的，所述定位辅助数据包括各地可见的GPS及BDS卫星星历和/或各地可见的GPS及BDS卫星历书。
基于NB-IoT的AGPS定位系统的方法，包括如下步骤：
A、从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；
B、将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值；
C、将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给AGPS定位终端；
D、从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
E、获取卫星定位信息，根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。
进一步的，所述AGPS定位终端在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器，和/或，所述AGPS定位终端在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；所述步骤C之前还包括：AGPS应用服务器判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包。
进一步的，所述将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。
优选的，所述定位辅助数据包括各地可见的GPS及BDS卫星星历和/或各地可见的GPS及BDS卫星历书。
优选的，所述卫星定位信息包括GPS的卫星定位信息和/或BDS的卫星定位信息。
本发明的有益效果是：
本发明首次采用AGPS应用服务器和AGPS定位终端进行NB-IoT通信实现AGPS的辅助定位功能，AGPS应用服务器将从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据通过NB-IoT发送给AGPS定位终端，AGPS定位终端根据此定位辅助数据和获取的卫星定位信息计算出AGPS定位终端的位置坐标达到定位的功能，NB-IoT协议本身具有的低功耗的优势，再者AGPS应用服务器将定位辅助数据分包处理并进行断点传输，解决了NB-IoT协议本身的带宽窄下载过程中NB-IoT信号不好的时候多次接收定位辅助数据重头下载带来的效率低功耗加大的问题，因而本发明具有功耗低且能实现AGPS的辅助定位。
附图说明
图1为本发明实施例的系统结构图；
图2为本发明实施例的AGPS应用服务器的工作流程图；
图3为本发明实施例的AGPS定位终端的工作流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。
基于NB-IoT的AGPS定位系统，包括AGPS应用服务器和AGPS定位终端，所述AGPS应用服务器包括信息获取模块、信息处理模块和NB-IoT通信模块一，AGPS定位终端包括定位模块、控制模块及与NB-IoT通信模块一相对应且进行通信的NB-IoT通信模块二。
信息获取模块，用于从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；其中，AGPS位置服务器可由第三方进行提供，为了使得定位辅助数据的范围适用于AGPS定位终端所有地理位置范围，定位辅助数据可包括各地可见的GPS及BDS卫星星历和/或各地可见的GPS及BDS卫星历书，此处定位辅助数据的获取可根据AGPS位置服务器中定位辅助数据产生了变化再去获取。
信息处理模块，用于将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值，如此可保证定位辅助数据可顺利的通过NB-IoT通信模块一传递给NB-IoT通信模块二。
NB-IoT通信模块一，用于与NB-IoT通信模块二进行通信，将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给NB-IoT通信模块二；该断点续传的方式可为：假设定位辅助数据分为了n个包，n≥2，在NB-IoT信号正常的情况下，这n个数据包NB-IoT通信模块二可一次性的全部下载下来，若在NB-IoT信号不太好的情况下，第k-1个数据包已下载而第k个数据包未下载下来时，1≤k<n，等待NB-IoT信号正常时，发送第k个数据包给NB-IoT通信模块二。
定位模块，用于获取卫星定位信息；所述定位模块可包括GPS定位模块和/或北斗定位模块；与定位模块相应的，卫星定位信息包括GPS的卫星定位信息和/或BDS的卫星定位信息。
NB-IoT通信模块二，用于与NB-IoT通信模块一通信，包括从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
控制模块，用于根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。
为了使得AGPS定位终端并不是时刻都在接收定位辅助数据，减少AGPS定位终端的功耗，信息处理模块还可包括判断单元一；所述判断单元一用于在所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端之前，判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包；所述控制模块还用于在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；和/或，所述控制模块还用于在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器。
为了减少AGPS定位终端接收的定位辅助数据的数据量，进而减少AGPS定位终端的功耗，信息处理模块还可包括判断单元二，判断单元二用于在将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型进行判断将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。例如，当定位模块是GPS定位模块时，AGPS应用服务器仅发送定位辅助数据中GPS定位的相关数据包给AGPS定位终端；当定位模块是GPS定位模块时，AGPS应用服务器仅发送定位辅助数据中GPS定位的相关数据包给AGPS定位终端。其中，定位模块的类型可包含在获取辅助数据指令中。
基于NB-IoT的AGPS定位系统的方法，包括如下步骤：
A、从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；
B、将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值；
C、将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给AGPS定位终端；
D、从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
E、获取卫星定位信息，根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。
为了使得AGPS定位终端并不是时刻都在接收定位辅助数据，减少AGPS定位终端的功耗，所述AGPS定位终端在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器，和/或，所述AGPS定位终端在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；A所述步骤C之前还包括：GPS应用服务器判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包。
为了减少AGPS定位终端接收的定位辅助数据的数据量，进而减少AGPS定位终端的功耗，获取辅助数据指令包括要获取的定位数据类型，所述将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。
实施例
如图1所示，基于NB-IoT的AGPS定位系统，包括AGPS应用服务器和AGPS定位终端，所述AGPS应用服务器包括信息获取模块、信息处理模块和NB-IoT通信模块一，AGPS定位终端包括定位模块、控制模块及与NB-IoT通信模块一相对应且进行通信的NB-IoT通信模块二。
信息获取模块，用于从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；所述定位辅助数据包括各地可见的GPS及BDS卫星星历和/或各地可见的GPS及BDS卫星历书。
信息处理模块，用于将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值；
NB-IoT通信模块一，用于与NB-IoT通信模块二进行通信，将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给NB-IoT通信模块二；
定位模块，用于获取卫星定位信息；所述定位模块可包括GPS定位模块和/或北斗定位模块；
NB-IoT通信模块二，用于与NB-IoT通信模块一通信，包括从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
控制模块，用于根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。
信息处理模块还包括判断单元一，所述判断单元一用于在所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端之前，判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包；所述控制模块还用于在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；和/或，所述控制模块还用于在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器。
信息处理模块还包括判断单元二，判断单元二用于在将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型进行判断将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。
如图2和图3所示，基于NB-IoT的AGPS定位系统的方法，包括如下步骤：
A、从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；所述定位辅助数据包括各地可见的GPS及BDS卫星星历和/或各地可见的GPS及BDS卫星历书。
B、将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值；
所述AGPS定位终端在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器，和/或，所述AGPS定位终端在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；所述步骤C之前还包括：AGPS应用服务器判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包。所述将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。
C、将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给AGPS定位终端；
D、从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
E、获取卫星定位信息，根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。所述卫星定位信息包括GPS的卫星定位信息和/或BDS的卫星定位信息。

Claims (9)

1.基于NB-IoT的AGPS定位系统，其特征在于，包括AGPS应用服务器和AGPS定位终端，所述AGPS应用服务器包括信息获取模块、信息处理模块和NB-IoT通信模块一，AGPS定位终端包括定位模块、控制模块及与NB-IoT通信模块一相对应且进行通信的NB-IoT通信模块二；
信息获取模块，用于从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；
信息处理模块，用于将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值；
NB-IoT通信模块一，用于与NB-IoT通信模块二进行通信，将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给NB-IoT通信模块二；
定位模块，用于获取卫星定位信息；
NB-IoT通信模块二，用于与NB-IoT通信模块一通信，包括从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
控制模块，用于根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。
2.如权利要求1所述的基于NB-IoT的AGPS定位系统，其特征在于，所述信息处理模块还包括判断单元一；
所述判断单元一用于在所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端之前，判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包；
所述控制模块还用于在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；
和/或，所述控制模块还用于在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器。
3.如权利要求1或2所述的基于NB-IoT和AGPS的定位系统，其特征在于，所述定位模块包括GPS定位模块和/或北斗定位模块；信息处理模块还包括判断单元二，判断单元二用于在将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型进行判断将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。
4.如权利要求1所述的基于NB-IoT的AGPS应用服务器，其特征在于，所述定位辅助数据包括各地可见的GPS及BDS卫星星历和/或各地可见的GPS及BDS卫星历书。
5.应用于权利要求1所述的基于NB-IoT的AGPS定位系统的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、从AGPS位置服务器处获取定位辅助数据；
B、将定位辅助数据分包处理为多个数据包，每个数据包的大小小于等于NB-IoT通信模块一和NB-IoT通信模块二两者的一次最大传输字节的最小值；
C、将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给AGPS定位终端；
D、从AGPS应用服务器处接收定位辅助数据；
E、获取卫星定位信息，根据卫星定位信息和定位辅助数据计算出AGPS定位终端的位置坐标。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述AGPS定位终端在上电初始化后发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器，和/或，所述AGPS定位终端在间隔预定时长发送获取辅助数据指令给AGPS应用服务器；
所述步骤C之前还包括：AGPS应用服务器判断是否接受到了AGPS定位终端发送的获取辅助数据指令，如是，则通知NB-IoT通信模块一将所述数据包采用断点续传的方式发送给定位终端，否则，通知NB-IoT通信模块一不发送所述数据包。
7.如权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述将定位辅助数据的数据包采用断点续传的方式发送给定位终端时，根据对应的定位模块的类型将对应的定位辅助数据的数据包进行发送。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述定位辅助数据包括各地可见的GPS及BDS卫星星历和/或各地可见的GPS及BDS卫星历书。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述卫星定位信息包括GPS的卫星定位信息和/或BDS的卫星定位信息。
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