CN111212473B - 一种基于无线物联网的协同定位方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无线物联网的协同定位方法和系统，作为定位基站的协同服务节点通过对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值；根据所述信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正与定位特征计算，获取所述服务对象设备的定位特征变量的计算值；基于所述服务对象设备的信标调制状态标识和/或定位特征变量判断，在必要时使所述服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。本发明服务对象设备基于定位需求，动态调制发送不同信标发射功率等级及其时序组合的对象状态信标，从而节省不必要的功耗并避免交叉干扰，提升了定位计算精度、连续性及实时可信度。

Description

一种基于无线物联网的协同定位方法和系统

技术领域

本发明属于无线物联网的边缘网络通信和边缘计算技术领域，尤其涉及一种基于无线物联网的协同定位方法和系统。

背景技术

随着互联网、移动通讯、物联网等相关技术的高速发展，基于无线物联网的边缘智能技术利用现代无线网络通信技术、自动控制与传感监测技术、云计算及数据库信息处理等技术融合与配套，促进了面向个人和不同行业/区域需求所带来的各种智能硬件设备与智能信息系统的产品创新及应用规模化程度的高速发展。其中，基于“云计算+边缘计算”的数据处理与人工智能技术，对于智能科技的推进起着关键性作用。

对于服务对象进行各种协同定位及信息互动服务来说，都是基于用户身份识别、位置追踪、状态监测所形成的关联事件触发响应所形成信息交互服务，实现各种丰富多彩的现场与远程相结合的智能信息服务。

目前市场上的智能物联网服务节点硬件设备(含智能网关、路由器等)的主要功能面向对下位节点(如传感器、控制终端)的数据采集与网络通信的管理。虽然有一些针对无线智能物联网及其应用领域的智能网关及智能路由设备，但都普遍缺乏现场协同感知服务的管理能力，这里所述协同感知服务主要包括：无线模式管理及对象状态监测、事件识别响应与协同任务处理、协同感知任务监控管理、协同感知计算及数据处理、边缘域管理与远程通信。边缘域内的作为协同服务节点的协同定位节点至少具备前两项(无线模式管理及对象状态监测、事件识别响应与协同任务处理)的服务能力；而作为协同路由节点(无论动态或静态承担)应该至少具备后三项(协同感知任务监控管理、协同感知计算及数据处理、边缘域管理与远程通信)的服务能力。

在很多情况下，作为服务对象的前端监测设备需要通过与周边环境物联网进行信息互动的方式，而不是仅仅通过上传信息到智能手机的方式，获得相关服务信息；包括快速探测识别、局域定位追踪、设备状态监测、触发联动处理、紧急呼叫报警等服务。这一方面是因为大多数被动接受定位服务的智能设备并不能像智能手机那样可直接上网，也不能像智能手机那样灵活地使用各种应用软件；另一方面是因为部分移动智能设备的体积较小，其电池容量与待机时间非常有限；当没有智能手机或与智能手机无法连接或其电池剩余容量极少时，有必要建立一种在紧急且必要时可以利用附近物联网服务节点设备资源，进行经济、低功耗、更加灵活的追踪与监测的通讯机制、协同处理及服务规范。

现有无线边缘域网络及其服务节点设备，对周边服务对象的信息交互服务过多地依靠基于远程调度通信的系统服务模式，而现场边缘域网络中的服务节点设备之间的协同通信与协同服务能力较弱，其缺陷表现在：

1)无线边缘域网络中的服务对象设备的监测信息上传时对于上位采集服务设备及其网络通讯模式的选择通常为单一的无线连接方式，服务对象设备较少利用周边物联网提供的协同服务，并且缺乏相应的无线模式管理机制与服务规范；虽然也有一些物联网具备智能感知与数据通讯服务能力，但只是作为采集上传通路，并不具备协同感知服务能力。

2)无线边缘域网络中的服务节点设备对于周边处于无线连接的固定(静态)的服务对象设备的感知监测及数据通信服务的能力相对较强，但对于移动接入的服务对象设备(尤其数量较大时)缺乏动态感知服务能力；由于缺乏灵活的无线感知模式管理且无线协同服务能力较弱，从而导致边缘域网络对服务对象设备缺乏具有兼容性、连续性的高效服务，并使得服务对象设备往往需要付出更高的功耗代价。

3)无线边缘域网络中的服务节点设备对于周边的服务对象设备的数据通信服务(包括数据采集与上传)的能力相对较强，但对于现场事件触发缺乏基于预案的关联响应处理能力(包括前置数据处理、解析识别、判断决策及响应处理)；由于需要将采集到的大量冗余数据上传到系统主机，从而导致服务的实时性、可靠性以及服务容量(指同一边缘域或服务节点设备可同时并行服务对象设备的数量)的下降。

4)无线边缘域网络中的服务节点设备之间以及与动态移入的用户智能手机之间，在对用户绑定或关联的服务对象设备进行信息互动及服务时缺乏更多的协同性，由于过多依靠用户智能手机连接其关联附件设备进行数据通信上传及远程调度通信服务,从而导致服务的协同性、灵活性、兼容性及实时性的下降。

5)对服务对象设备的监测采集数据处理及应用服务管理主要依靠用户绑定智能手机和系统主机/服务器，而缺乏必要的现场协同处理能力；对于使用不同监测方式与不同服务对象设备所获得的监测采集信息以及这些信息与共用关联信息(如位置、环境、事件)之间缺乏更为有效的关联性管理，从而导致服务的协同性、时效性以及对于现场各种关联信息及其事件感知能力或效率的下降。

本专利提供一种无线边缘协同调制方法和系统，通过协同定位与远程管理服务相结合，为用户及其服务对象设备提供包括对象状态监测、调制定位追踪、事件识别响应、无线及网络模式管理、协同感知及监控等信息互动服务。本专利提供一种“通用感知型”协同服务节点设备以及由协同路由节点设备、作为协同服务节点的感知节点设备/监控节点设备/通信基站设备/调制基站设备/定位基站设备、周边若干被动接受协同定位的服务对象设备所组成的系统。

本发明协同定位基站作为协同服务节点，通过无线扫描调制及接入响应过滤，对于动态移动接入的服务对象设备进行快速无线探测响应及状态监测识别；对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值；通过无线扫描调制实现必要时的动态无线信号耦合优化；而通过接入响应过滤，逐层剔除非有效(或非优先)的服务对象设备；提升了无线边缘域对周边更多的有效服务对象设备的无线探测响应及其感知识别的服务效率。

本发明服务对象设备基于定位需求，动态调制发送不同信标发射功率等级及其时序组合的对象状态信标，从而节省不必要的功耗并避免交叉干扰，提升了定位计算精度、连续性及实时可信度。

1)作为协同定位基站的协同服务节点通过无线扫描调制及接入响应过滤，对服务对象设备发送的对象状态信标的对象接入信息解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值；提升了无线边缘域对周边更多的有效服务对象设备的调制定位及感知识别的服务效率。

2)作为协同调制基站的协同定位基站，根据所述信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正与定位特征计算，获取所述服务对象设备的定位特征变量的计算值；以此提升对于作为被动定位的服务对象设备连续跟踪时的动态定位精度。

3)协同定位基站对服务对象设备通过定位信号接收校正，不仅对不同服务节点设备的发射功率、不同协同服务节点设备的接收灵敏度，相对于基准设备基准信号的差异进行校正；同时允许同一服务对象设备基于定位需求并通过动态调制，发送不同信标发射功率等级及其时序组合的对象状态信标；以此达到提升定位精度、降低不必要的功耗、避免交叉干扰等技术效果。

4)作为协同通信基站的协同定位基站，通过提取协同通信状态标识，并对当前与之符合协同匹配关系的协同通信任务标识进行进行查询，以执行相对应的协同通信任务项(向所述服务对象设备发送协同数据帧)，以此使得无线边缘域不同服务节点设备在必要时可为同一服务节点设备提供实时、连续且避免重复的基于协同任务处理(执行、反馈)的信息互动服务。

5)协同路由节点基于协同服务信息处理过程的动态角色触发(基于网络动态属性、动态处理时序)而承担，根据自身节点以及其它协同服务节点提取的对象状态识别信息进行协同状态识别，并创建与所述对象状态识别信息对应的协同感知任务，使得无线边缘域具有更好的协同性、实时性及灵活性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于如何灵活定位、减小服务对象设备的功耗以及提高定位精度。

为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种基于无线物联网的协同定位方法，所述方法包括：无线物联网边缘域中的作为定位基站的协同服务节点通过对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，所述服务对象设备的对象接入信息，来自于协同服务节点通过无线探测方式获取的对所述服务对象设备发送的对象状态信标的响应；所述协同服务节点根据所述信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正与定位特征计算，获取所述服务对象设备的定位特征变量的计算值；所述协同服务节点基于所述服务对象设备的信标调制状态标识和/或定位特征变量，判断是否有必要进行定位信标重置；若所述判断的结果为需要进行定位信标重置，则所述协同服务节点以协同信标调制的方式，使所述服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。

根据第二方面，本发明实施例公开了一种基于无线物联网的协同定位系统，所述系统包括作为定位基站的若干协同服务节点和至少一个服务对象设备；

所述协同服务节点，用于通过对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，根据所述信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正，并通过多节点协同进行定位特征计算，获取所述服务对象设备的定位特征变量的计算值，基于所述服务对象设备的信标调制状态标识和/或定位特征变量，判断是否有必要进行定位信标重置，若所述判断的结果为需要进行定位信标重置，则所述协同服务节点以协同信标调制的方式，使所述服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新；

所述服务对象设备，用于向所述协同服务节点发送对象状态信标，所述对象状态信标所包含的信息可被所述协同服务节点通过无线探测响应方式获取为对应的对象接入信息，并通过解析提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，当所述协同服务节点对所述服务对象设备进行协同信标调制时，所述服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。

从上述本发明提供的技术方案可知，由于协同服务节点能够提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，并根据信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正与定位特征计算，获取服务对象设备的定位特征变量的计算值，在需要进行定位信标重置时，协同服务节点以协同信标调制的方式，使服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新，因此，相对于现有技术，对服务对象设备定位方式更加灵活，也减小了服务对象设备的功耗，而且对服务对象设备的定位精度得到显著提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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。

图1是本实施例提供的一种基于无线物联网的协同定位方法的流程图；

图2是本实施例提供的一种基于无线物联网的协同定位装置的框架图；

图3是本实施例提供的一种基于无线物联网的协同定位系统的框架图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参考图1，为本发明实施例公开的一种基于无线物联网的协同定位方法流程图，详细说明如下：

步骤S101，无线物联网边缘域中的作为定位基站的协同服务节点通过对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值。

其中，服务对象设备的对象接入信息，来自于协同服务节点通过无线探测方式获取的对所述服务对象设备发送的对象状态信标的响应。

需要说明的是，物联网边缘域(简称“边缘域”)为物联网网络系统中，由局域互联服务节点设备与周边服务对象设备所构成的具有边缘性的关联设备子域，无线物联网边缘域(简称“边缘域”或“无线边缘”)，即基于物联网的无线边缘子网域；物联网边缘域的“边缘性”体现在域内服务节点设备直接与服务对象设备进行包括感知与控制的信息交互。协同服务是指多个服务节点设备在对同一服务对象设备同一时段的前端信息接入或后端信息交互过程，进行的包括数据处理与/或任务管理在内的协同性信息处理，协同服务节点就是提供协同服务的基站设备。定位特征变量为用以计算定位坐标变量的位置关联性变量，典型地，定位特征变量为定位信号接收距离或定位信号到达时间，指服务对象设备发送对象状态信标信号到达协同定位基站的距离或时间。

步骤S102，协同服务节点根据信标调制状态标识，对定位信号接收变量进行定位信号接收校正与定位特征计算，获取服务对象设备的定位特征变量的计算值。

在本发明实施例中，信标调制状态标识为与一组给定的信标调制参数所对应的状态标识，反映服务对象设备的信标调制状态与当前发送的信标射频瞬态值的状态标识，典型地，信标射频瞬态值为信标发射功率等级，信标调制状态标识即当前信标调制状态的等级或索引号，与/或对关联的信标调制参数的解析标识，或者，信标调制状态标识由信标调制状态、信标慢变控制参数的叠加或组合而构成，或者，信标调制状态标识由信标调制状态、信标慢变控制参数与定位信号接收基准偏差连接叠加而构成；可选地，信标调制状态标识还包括信标发送同步序列码，用以作为时间同步码被协同服务节点识别同一服务对象设备短期内发送不同瞬态对象状态信标的信标间隔时间。

作为本发明一个实施例，协同服务节点根据所述信标调制状态标识，对定位信号接收变量进行定位信号接收校正可以是：协同服务节点根据信标调制状态标识中包含的定位信号接收基准偏差ΔXt与/或协同服务节点自身作为定位基站的信标接收灵敏度等级配置中所包含的定位基站接收基准偏差ΔXr，对定位信号接收变量X进行补偿校正，经过定位信号接收校正的定位信号接收变量X’为X’＝X+ΔXt+ΔXr。

其中，X为定位信号接收变量，ΔXt为定位信号接收基准偏差ΔXt，ΔXr为定位基站接收基准偏差，则包括所述定位调制校正的定位特征函数表达为：D＝Pd(X+ΔXt+ΔXr)；可选地，基于不同的标准接收距离及位置环境参数(如位置角度、射频及温湿度环境因素)，对表达式中的ΔXt、ΔXr进行标定及修正。定位信号接收基准偏差ΔXt的标定：为预先对所述服务对象设备，通过对不同信标发射功率等级的定位信号接收基准偏差进行校准测量而获得的标定值，并将其配置写入到所述服务对象设备的信标发射功率等级配置之中；定位信号接收基准偏差为对所述服务对象设备在某一信标发射功率等级相对于标准对象设备的基准发射功率之间，在标准接收距离使用标准定位基站的基准接收灵敏度，对于定位信号接收变量的偏差。假设服务对象设备在某一信标发射功率等级在所述标准接收距离的定位信号接收变量的校准测量值为Xc，而标准对象设备的基准功率信标在同一位置的定位信号接收变量的校准测量值为Xn；则定位信号接收基准偏差ΔXt为：ΔXt＝Xn–Xc。校准测量条件为，在标准接收距离使用标准定位基站，位置环境参数相同。信标发射功率等级配置的定义如前，包含于信标发送调制配置信息包含于第一类感知配置信息。

在本发明实施例中，协同服务节点对定位信号接收变量进行定位特征计算之前可在定位信号接收校正之前或之后，进行定位信号前置滤波的数据处理；定位信号前置滤波为协同定位基站对指定对象状态信标的定位信号接收变量，按照预定的滑动可信加权评估的算法，根据若干前期获得的定位信号接收变量与/或定位信号前置滤波的计算输出，通过滑动计算获得当期的滑动可信加权滤波值，其中，滑动可信权重评估的算法包括：服务节点根据上期滑动留存值与本期信号变量值，基于评估时间差对可信权重进行迭代，计算本期滑动可信加权滤波值X₀＝(W₁*X₁+W_i*X_i)/W₀，此处，X₁为上期滑动可信加权滤波值，W_i为本期可信权重，X_i为本期信号变量值，W为本期累积的滑动可信权重，W₁为上期留存的滑动可信权重，W₁＝W*Exp(-Δt/τ)，Δt为本期与上期的对象信标时间差，τ为给定的滤波衰减时间常数。

其中，1)上期滑动留存值包括：上期对象信标时间t1、上期滑动可信加权滤波值X1和上期留存的滑动可信权重W1；2)本期滑动评估值包括：本期对象信标时间t0、本期信号变量值Xi和本期可信权重Wi≦1；3)对于上期累积可信权重W1，经过一段时间差Δt以后，按时间指数反比关系，进行时间权重衰减，即W1＝W1*Exp(-Δt/τ)，则本期累计的滑动可信权重为：W0＝W1+Wi。若每次信号采样周期与滑动计算评估周期同步，所述当期信号变量值即为信号瞬态值Xi(t)；本期滑动可信加权滤波值为：X0＝Σ(Wi(t)*Xi(t))/ΣWi。典型地，采用时间加权平均→时间指数移动加权，则Wi(t)＝Wi*Exp(-t/τ)，其中，Wi为可信权重，τ为给定的滤波衰减时间常数；可信权重指未被归一化的反映当期信号变量值的可信度的权重值；Wi≦1，当所述当期信号变量值为完全可信时，所述可信权重Wi＝1。

在本发明实施例中，可信权重评估应理解为可信权重基于与信号变量值接收关联的一个或多个可信度关联变量的评估而获得，包括：1)可信范围偏移度：信号变量值相对于可信范围边界的偏移度；2)瞬态方差率：反映信号变量值的稳定性；3)瞬态临近干扰：可能存在的来自临近时域无线信标的干扰或冲突；4)成对信标差异性：服务对象设备成对发送的对象状态信标的信号变量值的差异性；当期信号变量值的可信权重Wi，此处，Wi＝Rc(1)*Rc(2)*…*Rc(n)，其中，Rc(j)(j＝1,2,…n)≦1，为与某一可信度关联变量对应的可信度因子；典型地如，设定的边界条件进行可信度评估：1)根据临界最佳值V1、临界最差值V0，进行线性内插，计算可信度：可信度i＝|(Vi-V0)/(V0-V1)|，2)根据典型值Vi＝Va时的可信度为Wa，进行二次(非线性)内插，计算可信度：可信度i＝A*(Vi-V0)2+B*(Vi-V0)，其中，A、B为根据临界最佳V1与典型值条件而预先设的定常数。而对可信度关联变量的评估临界条件包括：1)所述当期信号变量值对应的可信范围偏离度：a)临界最佳条件：X1≦Xi≦X0h和b)临界最差条件：Xi≦X0或Xi≧X0h；2)所述当期信号变量值的近期方差率或漂移率：a)临界最佳条件：近期方差率Vi≦V0和b)临界最差条件：近期方差率Vi≧V1，优选地，其中所述近期方差率Vi，为滑动加权方差率(此计算本身无需考虑可信度，即可信度为1)；3)临近时域可能存在设备信标冲突的信标毗邻度：a)临界最佳条件：信标毗邻度Vi≦V0和b)临界最差条件：信标毗邻度Vi≧V1，其中，信标毗邻度Vi＝ΣXj/(tj-ti)2，ti为被评估的对象状态信标接收时间，Xj，tj表示临近时域(<2倍信标时间脉宽)接收的所有其它设备的信标接收时间及其信号变量值；4)成对的广播信标与应答信标的一致性(单次成对方差值或成对偏移值)：a)临界最佳条件：成对方差值Vi≦V0和b)临界最差条件：成对方差值Vi≧V1。

上述实施例中，定位信号接收变量的滤波输入，经过前置信号数字滤波的数据处理，其滤波输出具有以下显著改善的特性：1)连续性：滤波计算速度快，滤波输出变量可保持与滤波输入变量的数据序列相同的连续性；2)稳定性：剔除或限制随机干扰，获得相对稳定的滤波输出变量；3)时效相关性：基于时间加权，反映变量瞬态变化趋势；根据系统应用需求，设定滤波衰减时间常数；4)可插值性：可以在任意指定同步时间点获得经过插值的变量输出，用以后续进行多点协同定位特征计算。

作为本发明一个实施例，定位信号接收校正与定位特征计算可以是协同服务节点基于对对象状态信标的对象识别验证，根据对提取的信标调制状态标识，对定位信号接收变量X进行定位信号接收校正的数据处理，并基于定位特征函数P(X)进行定位特征计算，获取服务对象设备相对于协同服务节点的定位特征变量的计算值；其中，基于定位信号接收变量X，定位特征变量由定位特征函数表达为：P＝P(X)，在其它定位参数给定时，所述定位特征函数P(X)为一个单调函数，以表格与/或分段解析方式表达，其它定位参数主要涉及位置环境参数包括位置、环境方面的因素(如位置角度、射频及温湿度环境因素)，典型地，对于定位信号接收距离D，定位特征函数表达为：D＝Pd(X)。此处，对象状态信标为服务对象设备发送的反映设备自身及其关联服务对象的特征属性及当前物理状态的无线信标，包括广播信标与应答信标两种方式发送的可连接或不可连接的无线信标，所包含的短信息涉及设备基本属性、状态监测变量(含专用状态标识)及其它可选的变量参数与报文推送信息。

需要说明的是，上述实施例中，当协同服务节点承担协同路由节点的角色时，对定位信号接收变量通过多节点协同进行定位特征计算具体包括：多个协同服务节点中某一承担协同路由节点的角色的协同服务节点根据来自若干协同服务节点对同一服务对象设备在同一时段的定位特征变量的当前计算值或其时域变化值进行协同定位计算；协同路由节点按照若干服务节点的多点定位匹配误差评估值进行最小化扰动求解，获取服务对象设备的当期定位坐标变量的最佳值。

在本发明实施例中，协同路由节点为物联网边缘域内在协同服务某一时段或过程，具有物联网路由通信能力(数据接入接出)，并承担协同服务的信息整合处理及任务协调管理的协同服务节点，具体地，协同路由节点为一种物联网局域智能路由器的设备或角色，其分派方式包括以下任一或组合：1)静态指定：所述协同路由节点在网络构建时已确定(如由固定设备类别承担)；2)主机指定：在系统运行过程由系统上位主机通过配置而指定；3)动态承担：任何一个具备所述协同服务信息处理能力与责任的协同感知节点，都有可以动态承担。协同服务节点与协同路由节点的关系为：协同服务节点基于动态角色触发而承担协同路由节点角色，而动态角色触发为基于网络动态属性与/或过程处理时序而触发(如情景触发、事件触发、任务触发、随机优先等)。

上述实施例方法还包括：通过多节点协同的多点滑动扰动定位进行定位特征计算：某一承担协同路由节点角色的协同服务节点按照多点滑动扰动定位的算法，计算服务对象设备的定位坐标变量在当前评估期的最佳值；多点滑动扰动定位为基于源自若干协同服务节点对同一服务对象设备的滑动可信权重，通过对定位坐标变量进行扰动计算以获得多点定位匹配误差最小化的评估过程，包括：基于源自每一个协同服务节点的当前滑动可信权重的评估值计算多点定位匹配误差的扰动值S_Δ，

或S_Δ＝∑(W_iε_i)²＝(W₁ε₁)²+(W₂ε₂)²+…+(W_nε_n)²，其中，W_i和ε_i分别为第i个协同服务节点的滑动可信权重和定位匹配误差的扰动评估值。此处，对协同服务节点的定位匹配误差的扰动评估值ε_i，基于定位特征变量进行评估计算，当定位信号接收距离作为定位特征变量时，具体为：1)通过若干单点定位基站的定位特征计算，基于定位特征函数Pd(X)获得第i个定位基站的定位信号接收距离Di＝Pd(Xi)，其中Xi为定位基站对应的所述定位信号接收变量；

2)按照若干协同定位基站的标定位置坐标，其中第i个定位基站的标定位置坐标为r^→i(xi,yi,zi)，其中r^→i、(xi,yi,zi)分别为所述标定位置坐标的矢量、标量表达方式，

由扰动求解的定位坐标变量的矢量表达r^→(x,y,z)，可导出定位特征变量的扰动值为di＝|r^→-r^→i|即di²＝(x-xi)²+(y-yi)²+(z-zi)²；

则所述定位匹配误差的扰动评估值为εi＝|Di-di|。

此处，定位信号接收变量指服务对象设备发送的所述对象状态信标信号与定位特征变量直接关联的物理变量(如RSSI、传送到达时间、到达脉冲数量及相位差)。具体而言，定位信号接收变量与关联的对象信标时间差Δt所对应，对象信标时间差Δt为同一或不同服务对象设备短期内不同瞬态发送的对象状态信标的时间间隔，对对象信标时间差Δt的计算包括如下方法中的任意一种或组合：方法一：对同一服务对象设备，基于对象信标发送时间体系，当信标调制状态标识含有信标发送同步序列码时，依据信标发送同步序列码计算所述对象信标时间差Δt，即，Δt＝t0-t1＝(s0-s1)*T0，其中，t0、t1分别为本期与上期的对象信标时间，s0、s1分别为本期与上期的信标发送同步序列码，T0为当前对象状态信标发送的信标间隔时间，典型地，信标发送同步序列码为单字节或双字节短码，仅用于对短期内(小于所述信标发送同步序列码的循环周期)的对象信标时间差，采用无符号循环减法进行计算，典型地，当信标发送同步序列码的时间同步间隔；

方法二：对同一服务对象设备或不同对象设备之间，基于对象信标接收时间体系，所述协同服务节点在接收到所述对象状态信标的第一时间标记与之关联的原始信标接收时间ti，以此计算对象信标时间差Δt。其中，同路由角色与或远程主机根据不同协同服务节点近期对任一相同的给定时间同步信标所标记的信标接收时间之间的差异，用于校正计算不同协同服务节点对于非时间同步信标所标记的信标接收时间，而时间同步信标为由任一服务对象设备或任一服务节点设备发送的可被附近多个协同服务节点同时接收的，包含信标发送同步序列码的无线信标。

所述基于对象信标接收时间体系，所述协同服务节点在接收到所述对象状态信标的第一时间标记与之关联的原始的信标接收时间ti，以此计算所述对象信标时间差Δt；

所述协同路由节点与或远程主机根据不同协同服务节点对任一相同的时间同步信标所标记的所述信标接收时间之间的差异，用于校正计算不同协同服务节点对于非时间同步信标所标记的所述信标接收时间；时间同步信标为任一给定近期的含有节点信标发送序列码的服务信标或对象装状态信标。

基于无线物联网的协同定位方法，定位信号接收变量与关联的对象信标时间差Δt所对应，对象信标时间差Δt对同一服务对象设备，信标发送同步序列码的最小同步间隔时间TSN大于或等于所述对象状态信标发送的信标间隔时间T0；

1)若TSN等于T0，即每次发送所述对象状态信标之前，均更新所述信标发送同步序列码，则所述对象信标时间差Δt基于对象信标发送时间体系而计算；

2)若TSN大于T0，即TSN＝N1*T0，每间隔N1次发送所述对象状态信标，更新一次所述信标发送同步序列码；则所述对象信标时间差Δt基于所述对象信标发送时间体系和所述对象信标接收时间体系而计算。

需要说明的是，仅当发送增强功率等级的调制信标时，更新一次信标发送同步序列码，其主要作用在于服务对象设备在发送的对象状态信标时，慢频次地(每经过一定的信标发送次数)发送增强功率等级的调制信标，目的为在不增加过多功耗(即不能更频繁地发送增强功率等级的调制信标)的前提下，通过慢频次地增强所述对象状态信标，以提升所述对象状态信标被附近定位基站的侦测到的概率与距离，避免所述服务对象设备长时间失联(不被附近任一协同服务节点所侦测)。所带来的有益效果包括：仅当发送增强功率等级的调制信标时，更新一次所述信标发送同步序列码，其优点是一次完成对包括信标信息配置与功率等级调整的信标调制配置与重启，而无需为发送所述信标发送同步序列码付出额外的资源及功耗代价。

可信权重基于与信号变量值接收关联的一个或多个可信度关联变量的评估而获得，可信度关联变量包括可信范围偏移度、瞬态方差率、瞬态临近干扰和成对信标差异性，当期信号变量值的可信权重Wi＝Rc(1)*Rc(2)*…*Rc(n)，其中，Rc(j)(j＝1,2,…n)≦1，为与某一可信度关联变量对应的可信度因子。

可信权重评估应理解为可信权重基于与信号变量值接收关联的一个或多个可信度关联变量的评估而获得，包括：1)可信范围偏移度：信号变量值相对于可信范围边界的偏移度；2)瞬态方差率：反映信号变量值的稳定性；3)瞬态临近干扰：可能存在的来自临近时域无线信标的干扰或冲突；4)成对信标差异性：服务对象设备成对发送的对象状态信标的信号变量值的差异性；当期信号变量值的可信权重Wi，此处，Wi＝Rc(1)*Rc(2)*…*Rc(n)，其中，Rc(j)(j＝1,2,…n)≦1，为与某一可信度关联变量对应的可信度因子；典型地如，设定的边界条件进行可信度评估：1)根据临界最佳值V1、临界最差值V0，进行线性内插，计算可信度：可信度i＝|(Vi-V0)/(V0-V1)|，2)根据典型值Vi＝Va时的可信度为Wa，进行二次(非线性)内插，计算可信度：可信度i＝A*(Vi-V0)2+B*(Vi-V0)，其中，A、B为根据临界最佳V1与典型值条件而预先设的定常数。而对可信度关联变量的评估临界条件包括：1)所述当期信号变量值对应的可信范围偏离度：a)临界最佳条件：X1≦Xi≦X0h和b)临界最差条件：Xi≦X0或Xi≧X0h；2)所述当期信号变量值的近期方差率或漂移率：a)临界最佳条件：近期方差率Vi≦V0和b)临界最差条件：近期方差率Vi≧V1，优选地，其中所述近期方差率Vi，为滑动加权方差率(此计算本身无需考虑可信度，即可信度为1)；3)临近时域可能存在设备信标冲突的信标毗邻度：a)临界最佳条件：信标毗邻度Vi≦V0和b)临界最差条件：信标毗邻度Vi≧V1，其中，信标毗邻度Vi＝ΣXj/(tj-ti)2，ti为被评估的对象状态信标接收时间，Xj，tj表示临近时域(<2倍信标时间脉宽)接收的所有其它设备的信标接收时间及其信号变量值；4)成对的广播信标与应答信标的一致性(单次成对方差值或成对偏移值)：a)临界最佳条件：成对方差值Vi≦V0和b)临界最差条件：成对方差值Vi≧V1。

在上述实施例中，对协同服务节点的滑动可信权重W_i，基于滑动可信权重时间同步进行评估计算，具体为：协同路由节点以指定同一评估时间t为基准，按照滑动可信权重评估算法，对每一个协同服务节点对应的滑动可信权重进行滑动可信权重时间同步的计算；对同一服务对象设备，设ti表示第i个协同服务节点的对象信标时间，对每一个协同定位基站的累积的滑动可信权重，进行多基站之间追加性的滑动可信权重时间同步的计算，即：Wi＝Wi*Exp(-(Δt)/τ)(i＝1,2,…n)，其中，Δt＝t-ti为第i个协同定位基站相对于所述同一评估时间t的时间差，τ均为给定的滤波衰减时间常数。

服务节点根据信标调制状态标识，对定位信号接收变量进行定位特征计算之后，所述方法还包括：服务节点根据最近几期获取的定位坐标变量计算最新的滑动可信加权速度及定位坐标变量预测值；根据定位坐标变量预测值与当期定位坐标变量的最佳值，按照预设的滑动可信权重迭代算法获取定位坐标变量的跟踪值。

在本发明实施例中，滑动可信加权跟踪指在进行定位特征计算或协同定位计算之后，对某一指定服务对象设备对应的定位坐标变量以特定滑动可信加权跟踪方式进行数据处理，其中，滑动可信加权跟踪为根据近几期获得的定位坐标变量计算最新的滑动可信加权速度及定位坐标变量预测值，可选地，再根据定位坐标变量预测值与当期定位坐标变量的最佳值，按照特定的滑动可信权重迭代算法获得定位坐标变量的跟踪值。此处，滑动可信加权跟踪算法为根据前期定位坐标变量与本期当期信号变量值，计算最新的滑动可信加权速度；1)上期滑动留存值：定位评估时间：t1上期定位坐标变量r^→1，滑动可信加权速度V^→1，上期累积可信权重W1，2)本期滑动评估值：定位评估时间：t0，当期定位坐标变量值r^→i，当期可信权重Wi≤1，当期速度变量值V^→i＝(r^→i-r^→1)/Δt，3)对于上期累积可信权重W1，经过一段时间差以后，按时间指数反比关系，进行时间权重衰减迭代，即W1＝W1*Exp(-Δt/τ)，其中，Δt为本期与上期的定位评估时间差，τ为给定的滤波衰减时间常数；则本期累积可信权重为：W0＝W1+Wi；本期滑动可信加权速度值为：V^→0＝(W1*V^→1+Wi*V^→i)/W0；本期定位坐标变量预测值：r^→0＝r^→1+V^→0*Δt。

定位信号接收基准偏差ΔXt为预先对服务对象设备通过对不同信标发射功率等级的定位信号接收基准偏差进行校准测量而获得的标定值，定位信号接收基准偏差为对所述服务对象设备在某一信标发射功率等级相对于标准对象设备的基准发射功率之间，在标准接收距离使用标准定位基站的基准接收灵敏度对于定位信号接收变量的偏差。

定位基站接收基准偏差ΔXr为预先对所述协同服务节点通过对不同信标接收灵敏度等级的定位基站接收基准偏差进行校准测量而获得的标定值，定位基站接收基准偏差为对所述服务节点在某一信标接收灵敏度等级相对于标准定位基站的基准接收灵敏度之间，在标准接收距离探测标准对象设备的基准发射功率对于定位信号接收变量的偏差。

步骤S103，协同服务节点基于服务对象设备的信标调制状态标识和/或定位特征变量，判断是否有必要进行定位信标重置。

如前所述，定位特征变量为用以计算定位坐标变量的位置关联性变量，典型地，定位特征变量为定位信号接收距离或定位信号到达时间，指服务对象设备发送对象状态信标信号到达协同定位基站的距离或时间，而信标调制状态标识为与一组给定的信标调制参数所对应的状态标识，反映服务对象设备的信标调制状态与当前发送的信标射频瞬态值的状态标识，典型地，信标射频瞬态值为信标发射功率等级，信标调制状态标识即当前信标调制状态的等级或索引号，与/或对关联的信标调制参数的解析标识，信标调制状态标识由信标调制状态、信标慢变控制参数的叠加或组合而构成，信标调制状态标识由信标调制状态、信标慢变控制参数与定位信号接收基准偏差连接叠加而构成。信标调制状态与一组对象信标调制参数的对应关系，通过程序参数或配置信息而预先给定，信标调制状态为一个索引序号，与一组对象信标调制参数具有对应关系，若为可连接无线信标，还可包含关联的扫描监听时隙参数(或默认值)，信标调制状态S，对象信标调制参数M[N]，扫描监听时隙(时间窗)宽度：Tw。

步骤S104，若判断的结果为需要进行定位信标重置，则协同服务节点以协同信标调制的方式，使服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。

其中，对象信标调制参数由一个或多个不同的信标射频瞬态值与对应的间隔时间倍率所构成：信标发射瞬态值L0，间隔时间T0，【相位时间】，...信标发射瞬态值L1，间隔时间T1，【相位时间】，...信标发射瞬态值L2，间隔时间T2，【相位时间】，……典型地，信标射频瞬态值为信标发射功率等级，则对象信标调制参数为由一个或多个不同的信标发射功率等级与对应的信标间隔时间所构成，信标间隔时间为基准间隔时间的整数倍数。对象信标调制参数通过程序参数被预先给定，并可通过动态重置而更新重启。对象信标调制参数包含于信标发送调制配置信息包含于第一类感知配置信息。其有益性表现在当某一信标调制状态所对应的对象信标调制参数包含多个功率等级时，有利于：1)平衡信标功耗与活跃度；2)低功率等级信标(间隔时间较短)用以保证信标的必要连续性，并有效降低附近对象信标之间的冲突干扰(直接或发射干扰)；3)高功率等级信标(时间间隔较长)用以避免失联(即协同服务节点距离较远时长时间无探测响应)；4)便于对象调制服务需求的判断，对定位信号接收的前置判断及数据处理，提升定位追踪的稳定性与精度。需要说明的是，信标调制状态活跃度越高，越容易被扫描探测到及获得接收响应；但信标发送平均功耗也越高，且容易形成交叉干扰及反射信号的不稳定性。

多个协同服务节点，其中承担协同路由角色的节点，根据接收到的来自若干协同监控节点对服务对象设备在同一时段的状态监测变量的当前计算值或其时空域变化值，按照若干协同监控节点的自身位置进行协同定位监测计算，获得服务对象设备的协同定位特征变量的计算值。协同定位监测计算还包括，根据不同位置所对应的协同定位特征变量，计算评估附近其它位置关联的定位状态监测变量。

在本发明实施例中，服务对象设备在进入物联网边缘域的定位追踪区域之前，信标调制状态处于常规默认状态，服务对象设备在进入所述定位追踪区域之后，协同定位基站根据所在区域的定位追踪服务需求，进行定位信标重置，服务对象设备在离开所述定位追踪区域之后，基于最后一次协同信标调制设定的信标慢变控制参数，经过一段指定的预定周期后，以自适应信标调整方式将其信标调制状态返回到常规默认状态或其它预定模式状态。

在本发明实施例中，信标慢变控制参数为反映对服务对象设备的信标调制状态进行预期的自适应信标调整的控制参数，包括当前的信标状态保持参数与/或预定的信标重置方式参数(任何一项可缺省)。具体而言，信标慢变控制参数包含以下信息的任一或组合：1)信标状态保持参数：反映当前所述信标调制状态的可持续性或保持期的参数，如：保持或潜伏状态、慢变计数值或倒计数值；2)信标重置方式参数：按程序预定方式进行所述信标调制状态重置，如：0.衰减(降级)、1.增强(升级)、2.恢复默认状态、3.条件重置。

作为本发明的实施例，服务对象设备的常规默认状态与具有较低功耗的对象信标调制参数所对应，基于前置状态感知及其事件触发，对服务对象设备进行协同信标调制的服务，使后续协同服务满足不同定位追踪区域及基于情景的定位追踪服务需求，如a)快速连续跟踪区，2)标准跟踪区，3)慢变跟踪区；信标重置方式参数：按程序预定方式进行信标调制状态重置的默认方式为，信标调制状态等级的自动衰降或直接恢复常规默认状态。

在本发明实施例中，当作为协同定位基站的协同调制基站判断信标调制状态满足调制服务需求，但信标慢变控制参数达到信标调制触发条件时，则根据信标调制预案信息，对服务对象设备进行潜伏期续航更新的协同信标调制，使服务对象设备更新信标慢变控制参数或其信标状态保持参数，即协同调制基站通过协同信标调制更新服务对象设备的信标慢变控制参数，是一个通过更新信标状态保持参数达到的续航或延期服务目的的非频繁性操作；1)在极少占用无线通讯服务资源的前提下，使得服务对象设备的信标调制状态继续或预定满足当前区域或情景的服务需求；2)一旦成功更新信标状态保持参数，即刻通过信标调制状态标识反映所植入的对象状态信标，不会造成不同协同调制基站进行重复性协同信标调制；3)有利于服务对象设备在离开当前区域或情景而不再需要系统提供相应服务时，自动返回到预定的其它模式(如获得其它模式服务)或常规默认状态(以节省资源消耗)。在实施例中，基于无线物联网的协同定位方法包括基于协同通信方式的协同感知任务项和协同调制任务项，具体的协同感知任务项包括：

协同服务节点根据预置的协同感知配置信息，以预定的无线探测响应方式获取周边服务对象设备发送的对象状态信标所对应的对象接入信息，无线探测响应包括无线扫描探测与接入响应过滤；

协同服务节点根据预置的协同感知配置信息，对对象接入信息进行状态解析识别，从对象接入信息中提取包含若干状态监测变量的对象状态识别信息；

多个协同服务节点中的某一个承担协同路由节点的角色，根据自身节点以及其它协同服务节点提取的对象状态识别信息进行协同状态识别，并创建与对象状态识别信息对应的协同感知任务。

协同调制任务项包括：

作为协同调制基站的协同服务节点对以无线探测响应方式获取的服务对象设备发送的对象状态信标的对象接入信息解析，提取信标调制状态标识，信标调制状态标识为与一组预定的信标调制参数所对应的状态标识；

协同调制基站基于信标调制触发条件，对信标调制状态标识进行判断是否需要对服务对象设备进行协同信标调制；

若需要对服务对象设备进行协同信标调制，则协同调制基站根据信标调置预案的配置信息，向服务对象设备发送包含信标调制信息的信标调制数据帧；

服务对象设备按照接收到的信标调制数据帧中信标调制信息，设置相应的信标调制状态标识，并按相应指定的方式执行信标调制状态重置。

需要说明的是，信标发射功率等级配置包括不同信标发射功率所对应的发射功率与基准偏差的校准值：

信标发射功率等级0，发射功率P0，基准偏差Δ0

信标发射功率等级1，发射功率P1，基准偏差Δ1

信标发射功率等级2，发射功率P2，基准偏差Δ2

基准偏差为当前信标发射功率等级相对于某一基准信标发射功率等级之间，对于某种关联的信标信号响应物理量的偏差；典型地，信标信号响应物理量为定位信号接收变量，基准偏差Δ即为定位信号接收基准偏差ΔXt；信标发射功率等级配置包含于信标发送调制配置信息(包含于第一类感知配置信息)。

信标接收灵敏度等级配置包括不同信标接收灵敏度所对应的接收灵敏度与基准偏差的校准值：

信标接收灵敏度等级0，接收灵敏度S0，基准偏差Δ0

信标接收灵敏度等级1，接收灵敏度S1，基准偏差Δ1

信标接收灵敏度等级2，接收灵敏度S2，基准偏差Δ2

基准偏差为当前信标接收灵敏度等级相对于某一基准信标接收灵敏度等级之间，对于某种关联的信标信号响应物理量的偏差；

典型地，信标信号响应物理量为定位信号接收变量，基准偏差Δ即为定位基站接收基准偏差ΔXr；信标接收灵敏度等级配置包含于信标接收调制配置信息(包含于第一类感知配置信息)。

在上述本发明实施例中，还包括当作为协同通信基站的协同定位基站在同一时间段探测发现周边符合协同匹配关系的服务对象设备超过预定数量时，根据对服务对象设备的类别属性和/或信标信号响应物理量，决定发起与之建立无线连接的优先级及其关联的连接顺序和/或连接时序。典型地，信标信号响应物理量为定位信号接收变量，定位信号接收变量为服务对象设备发送的对象状态信标信号与定位特征变量直接关联的物理变量(例如RSSI、传送到达时间、到达脉冲数量及相位差)，协同服务节点根据对不同的服务对象设备探测接收到的射频信号强度RSSI或定位信号接收变量，决定发起与相应的服务对象设备建立无线连接的优先级。

当服务对象设备成功接收到某一协同通信任务项对应的协同数据包所包含的某一个协同数据帧时，根据对应的协同通信任务标识中的任务项识别号匹配而更新对应的单任务状态标识中的串行帧识别号；当服务对象设备成功接收到含有结束帧标志的协同数据帧后，将其任务项识别号匹配的单任务状态标识进行相应的更新或清除。

当不允许通信任务并行处理时，协同通信状态标识为单任务状态标识，单任务状态标识为与最后一次接收并校验成功的协同数据帧所包含的协同通信任务标识相等或具有对应关系的特征标识；反之当允许多项通信任务并行处理时，协同通信状态标识包括一个由多个单任务状态标识所构成多任务状态标识；多任务状态标识中的每一个单任务状态标识，分别反映允许并行处理的不同的协同通信任务项的当前完成状态。

协同通信任务标识的构成为以下可选方式：1)当不允许通信任务并行处理时，协同通信任务标识为一个串行帧识别号；2)当允许通信任务并行处理时，协同通信任务标识由一个任务项识别号与一个串行帧识别号叠加而构成。协同通信任务标识还包含一个预建的协同状态条件的索引号，协同状态条件为协同服务节点对于设备自身及服务对象设备的状态属性、协同处理任务类别的匹配性检查的条件，包括以下任一或组合：1)服务对象设备的状态属性的匹配性；2)协同服务节点的状态属性的匹配性；3)协同通信任务的类别的匹配性。协同数据包的最后一个协同数据帧所包含的协同通信任务标识，其串行帧识别号具有特殊的结束帧标志(如位标或结束帧符号)而可被识别。

在上述实施例中，协同匹配关系为协同通信基站通过对协同任务列表中的协同通信任务标识进行以下判断：与协同通信状态标识所包含的每一个任务项识别号进行比较，逐一判断是否与其中任一存在有并行匹配关系。

并行匹配关系：协同通信任务标识与协同通信状态标识符合并行匹配关系时，任务项识别号至少符合以下之一：

1)任务项识别号具有相同的或同批的任务项识别号；

2)并行通信任务批次限制：协同通信任务标识与协同通信状态标识的任务项识别号差异是否属于允许的任务批次范围(同批或允许的差异范围)；特别地，当协同通信状态标识为空时，符合并行匹配关系。

从上述附图1示例的本发明的技术方案可知，由于协同服务节点能够提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，并根据信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正与定位特征计算，获取服务对象设备的定位特征变量的计算值，在需要进行定位信标重置时，协同服务节点以协同信标调制的方式，使服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新，因此，相对于现有技术，对服务对象设备定位方式更加灵活，也减小了服务对象设备的功耗，而且对服务对象设备的定位精度得到显著提高。

本发明实施例还公开了一种基于无线物联网的协同定位装置，请参考图2，为本发明实施例公开的一种基于无线物联网的协同定位装置结构示意图，该基于无线物联网的协同定位装置包括：信标探测模块201、定位计算模块202、状态判断模块203和信标调制模块204，其中：

信标探测模块201，用于无线物联网边缘域中的作为定位基站的协同服务节点通过对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，服务对象设备的对象接入信息与服务对象设备发送的对象状态信标对应；

定位计算模块202，用于协同服务节点根据信标调制状态标识，对定位信号接收变量进行定位信号接收校正，并通过多节点协同进行定位特征计算，获取服务对象设备的定位特征变量的计算值；

状态判断模块203，用于协同服务节点基于服务对象设备的信标调制状态标识和/或定位特征变量，判断是否有必要进行定位信标重置；

信标调制模块204，用于若判断模块203判断的结果为需要进行定位信标重置，则服务节点以协同信标调制的方式，使服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。

本发明实施例还公开了一种基于无线物联网的协同定位系统，请参考图3，为本发明实施例公开的一种基于无线物联网的协同定位系统结构示意图，该基于无线物联网的协同定位系统包括：作为定位基站的若干协同服务节点301和至少一个服务对象设备302，其中：

协同服务节点301，用于通过对服务对象设备302的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，根据信标调制状态标识，对定位信号接收变量进行定位信号接收校正，并通过多节点协同进行定位特征计算，获取服务对象设备302的定位特征变量的计算值，基于服务对象设备302的信标调制状态标识和/或定位特征变量，判断是否有必要进行定位信标重置，若判断的结果为需要进行定位信标重置，则协同服务节点301以协同信标调制的方式，使服务对象设备301按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新；

服务对象设备302，用于向协同服务节点301发送对象状态信标，其中，对象状态信标所包含的信息可被协同服务节点301通过无线探测响应方式获取为对应的对象接入信息，并通过解析提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，当协同服务节点301对服务对象设备302进行协同信标调制时，服务对象设备302按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。

Claims (10)

1.一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述方法包括：

无线物联网边缘域中的作为定位基站的协同服务节点通过对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，所述信标调制状态标识为与当前定位信号接收校正、信标调制功耗关联的一组给定的信标调制参数所对应的状态标识，所述服务对象设备的对象接入信息来自于协同服务节点通过无线探测方式获取的对所述服务对象设备发送的对象状态信标的响应；

所述协同服务节点根据所述信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正与定位特征计算，获取所述服务对象设备的定位特征变量的计算值；

所述协同服务节点根据所在区域的定位追踪服务需求基于所述服务对象设备的信标调制状态标识和/或定位特征变量，判断是否有必要进行定位信标重置；

若所述判断的结果为需要进行定位信标重置，则所述协同服务节点以协同信标调制的方式，使所述服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。

2.如权利要求1所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述定位信号接收校正与定位特征计算包括：

所述协同服务节点基于对所述对象状态信标的对象识别验证，根据对所述提取的信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量X进行定位信号接收校正的数据处理，并基于定位特征函数P(X)进行定位特征计算，获取所述服务对象设备相对于所述协同服务节点的定位特征变量的计算值。

3.如权利要求1或2所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述方法包括当所述协同服务节点承担协同路由节点的角色时，对所述定位信号接收变量通过多节点协同进行定位特征计算：

多个所述协同服务节点中，某一承担所述协同路由节点的角色的协同服务节点根据来自若干协同服务节点对同一服务对象设备在同一时段的定位特征变量的当前计算值或其时域变化值进行协同定位计算；

所述协同路由节点按照若干服务节点的多点定位匹配误差评估值进行最小化扰动求解，获取所述服务对象设备的当期定位坐标变量的最佳值。

4.如权利要求1所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述方法包括通过多节点协同的多点滑动扰动定位进行定位特征计算：某一承担协同路由节点角色的所述协同服务节点按照所述多点滑动扰动定位的算法，计算所述服务对象设备的定位坐标变量在当前评估期的最佳值；

所述多点滑动扰动定位为基于源自若干所述协同服务节点对同一服务对象设备的滑动可信权重，通过对所述定位坐标变量进行扰动计算以获得多点定位匹配误差最小化的评估过程，包括：基于源自每一个所述协同服务节点的当前滑动可信权重的评估值计算多点定位匹配误差的扰动值S_Δ，

或S_Δ＝∑(W_iε_i)²＝(W₁ε₁)²+(W₂ε₂)²+…+(W_nε_n)²，所述W_i和ε_i分别为第i个协同服务节点的滑动可信权重和定位匹配误差的扰动评估值。

5.如权利要求4所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，对所述协同服务节点的滑动可信权重W_i，基于滑动可信权重时间同步进行评估计算，具体为：所述协同路由节点以指定同一评估时间t为基准，按照所述滑动可信权重评估算法，对每一个协同服务节点对应的滑动可信权重进行滑动可信权重时间同步的计算；

对同一服务对象设备，设ti表示第i个协同服务节点的对象信标时间，对每一个协同定位基站的累积的滑动可信权重，进行多基站之间追加性的滑动可信权重时间同步的计算，即Wi＝Wi*Exp(-(Δt)/τ)(i＝1,2,…n)；

其中，Δt＝t-ti为第i个协同定位基站相对于所述同一评估时间t的时间差，τ均为给定的滤波衰减时间常数。

6.如权利要求1所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述定位信号接收变量与关联的对象信标时间差Δt所对应，所述对象信标时间差Δt为同一或不同服务对象设备短期内不同瞬态发送的所述对象状态信标的时间间隔，对所述对象信标时间差Δt的计算包括如下方法中的任意一种：

方法一：对同一服务对象设备，基于对象信标发送时间体系，当所述信标调制状态标识含有信标发送同步序列码时，依据所述信标发送同步序列码计算所述对象信标时间差Δt，即Δt＝t0-t1＝(s0-s1)*T0；其中，t0、t1分别为本期与上期的对象信标时间，s0、s1分别为本期与上期的信标发送同步序列码，T0为当前对象状态信标发送的信标间隔时间；

方法二：对同一服务对象设备或不同对象设备之间，基于对象信标接收时间体系，所述协同服务节点在接收到所述对象状态信标的第一时间标记与之关联的原始信标接收时间ti，以此计算所述对象信标时间差Δt。

7.如权利要求1所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述定位信号接收变量与关联的对象信标时间差Δt所对应，所述对象信标时间差Δt对同一服务对象设备，所述信标发送同步序列码的最小同步间隔时间TSN大于或等于所述对象状态信标发送的信标间隔时间T0；

1)若TSN等于T0，即每次发送所述对象状态信标之前，均更新所述信标发送同步序列码，则所述对象信标时间差Δt基于对象信标发送时间体系而计算；

2)若TSN大于T0，即TSN＝N1*T0，每间隔N1次发送所述对象状态信标，更新一次所述信标发送同步序列码；则所述对象信标时间差Δt基于所述对象信标发送时间体系和所述对象信标接收时间体系而计算；

3)仅当发送增强功率等级的调制信标时，更新一次所述信标发送同步序列码。

8.如权利要求1或2所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述协同服务节点根据所述信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正，包括：所述协同服务节点根据所述信标调制状态标识中包含的定位信号接收基准偏差ΔXt与/或所述协同服务节点自身作为定位基站的信标接收灵敏度等级配置中所包含的定位基站接收基准偏差ΔXr，对定位信号接收变量X进行补偿校正，经过所述定位信号接收校正的定位信号接收变量X’为X’＝X+ΔXt+ΔXr。

9.如权利要求1所述的一种基于无线物联网的协同定位方法，其特征在于，所述服务对象设备在进入所述物联网边缘域的定位追踪区域之前，所述信标调制状态处于常规默认状态，所述服务对象设备在进入所述定位追踪区域之后，所述协同定位基站根据所在区域的定位追踪服务需求，进行定位信标重置，所述服务对象设备在离开所述定位追踪区域之后，基于最后一次所述协同信标调制设定的信标慢变控制参数，经过一段指定的预定周期后，以自适应信标调整方式将其信标调制状态返回到常规默认状态或其它预定模式状态。

10.一种基于无线物联网的协同定位系统，其特征在于，所述系统包括作为定位基站的若干协同服务节点和至少一个服务对象设备；

所述协同服务节点，用于通过对服务对象设备的对象接入信息进行解析，提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，所述信标调制状态标识为与当前定位信号接收校正、信标调制功耗关联的一组给定的信标调制参数所对应的状态标识，根据所述信标调制状态标识，对所述定位信号接收变量进行定位信号接收校正，并通过多节点协同进行定位特征计算，获取所述服务对象设备的定位特征变量的计算值，所述协同服务节点根据所在区域的定位追踪服务需求基于所述服务对象设备的信标调制状态标识和/或定位特征变量，判断是否有必要进行定位信标重置，若所述判断的结果为需要进行定位信标重置，则所述协同服务节点以协同信标调制的方式，使所述服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新；

所述服务对象设备，用于向所述协同服务节点发送对象状态信标，所述对象状态信标所包含的信息可被所述协同服务节点通过无线探测响应方式获取为对应的对象接入信息，并通过解析提取信标调制状态标识和定位信号接收变量值，当所述协同服务节点对所述服务对象设备进行协同信标调制时，所述服务对象设备按照相应的对象信标调制参数进行定位信标重置和定位状态更新。

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