CN112367612B - 基于uwb的定位方法、uwb设备及定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于UWB的定位方法、UWB设备及基于UWB的定位系统，该方法通过服务器接收查询终端对目标UWB设备的位置查询指令，获取查询指令中的第一公钥和目标UWB设备的标识；从预设数据库中获取与目标UWB设备的标识关联的校验数据，其中，目标UWB设备通过第一私钥加密预设信息后得到校验数据，将校验数据和目标UWB设备的标识通过UWB信号发送给UWB网关，UWB网关基于UWB信号获取目标UWB设备的位置信息、目标UWB设备的标识和校验数据，并关联存储至预设数据库；通过第一公钥解密校验数据，若得到预设信息，则将预设数据库中与目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给查询终端。本发明保证了被查询设备或用户的安全性和隐私性。

Description

基于UWB的定位方法、UWB设备及定位系统
技术领域
本发明涉及基于UWB的定位领域，尤其涉及一种基于UWB的定位方法、UWB设备及基于UWB的定位系统。
背景技术
随着国家经济、技术的发展，室内空间越来越庞大复杂，对人员或设备实施定位和状态监控，不仅可以帮助人员、设备更加合理迅速地应对各种状况，还能够进行更好地管理和保护。
目前已有的UWB(Ultra Wide Band，超宽带)技术，是一种精确的定位技术，有着定位精度高、穿透力强、分辨率高等优点，但UWB信号传播距离较近，隔着楼层或者墙壁误差较大。而IP网络具有传播距离远，接入方便的特点。将IP网络和UWB结合，可以将UWB定位信息传递到中央数据库，将一个大范围内的所有UWB设备的定位信息都发送到中央数据库，这样客户端在一个大范围内通过UWB标识查找某个UWB设备的定位信息。例如，在一个大商场内查找一个携带UWB定位设备的儿童的位置信息。但是这种方式中，由于UWB设备对于客户端来说是开放的，也就是说，客户端可以比较容易的猜测UWB设备的标识，进而查看和跟踪UWB设备的位置，导致UWB设备的安全性和隐私性较低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于UWB的定位方法、UWB设备及基于UWB的定位系统，旨在解决现有UWB设备定位时的安全性和隐私性较低的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供一种基于UWB的定位方法，所述基于UWB的定位方法应用于基于UWB的定位系统，所述基于UWB的定位系统包括UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端，所述基于UWB的定位方法包括以下步骤：
所述服务器接收所述查询终端对目标UWB设备的位置查询指令，获取所述查询指令中的第一公钥和所述目标UWB设备的标识；
从预设数据库中获取与所述目标UWB设备的标识关联的校验数据，其中，所述目标UWB设备通过第一私钥加密预设信息后得到所述校验数据，将所述校验数据和所述目标UWB设备的标识通过UWB信号发送给所述UWB网关，UWB网关基于所述UWB信号获取所述目标UWB设备的位置信息、目标UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至所述预设数据库；
通过所述第一公钥解密所述校验数据，若得到所述预设信息，则将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
可选地，所述从预设数据库中获取与所述目标UWB设备的标识关联的校验数据的步骤之前，还包括：
接收所述UWB网关发送的在所述UWB网关的信号接收范围内的各UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息，其中，所述各UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息由所述UWB网关根据各UWB设备广播的UWB信号确定；
将所述UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息关联存储至预设数据库。
可选地，所述将所述UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息关联存储至预设数据库的步骤包括：
将所述UWB设备的标识、校验数据和位置信息关联，并按照所述UWB网关接收到UWB设备广播的UWB信号的时间顺序存储至预设数据库；
所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端的步骤包括：
将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的距离当前时间最近的位置信息反馈给所述查询终端。
可选地，所述通过所述第一公钥解密所述校验数据的步骤之后，还包括：
获取通过所述第一公钥解密所述校验数据的解密结果；
若所述解密结果为解密成功，得到所述预设信息，则执行步骤：将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
可选地，所述获取通过所述第一公钥解密所述校验数据的解密结果的步骤之后，还包括：
若所述解密结果为解密失败，则向所述查询终端反馈警告提示。
可选地，所述若所述解密结果为解密失败，则向所述查询终端反馈警告提示的步骤之后，还包括：
记录所述查询终端查询所述目标UWB设备的位置信息时，所述解密结果为解密失败的次数；
在所述次数大于或者等于预设次数阈值时，向所述查询终端反馈与所述目标UWB设备的位置信息不同的误导位置信息。
可选地，所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端的步骤之前，还包括：
确定所述位置查询指令的查询时间范围，以及所述查询终端对所述目标UWB设备的查询权限范围；
若所述查询时间范围超出所述目标UWB设备的查询权限范围，则向所述查询终端反馈警告提示；
若所述查询时间范围未超出所述目标UWB设备的查询权限范围，则所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的，且处于所述查询时间范围内的位置信息反馈给所述查询终端。
进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种基于超宽带UWB的定位方法，所述基于UWB的定位方法应用于基于UWB的定位系统中的UWB设备，所述基于UWB的定位系统包括所述UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端，所述基于UWB的定位方法包括以下步骤：
所述UWB设备通过第一私钥加密预设信息，得到校验数据；
将所述校验数据和所述UWB设备的标识通过UWB信号广播，以使所述UWB网关基于所述UWB信号获取所述UWB设备的位置信息、UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至预设数据库，以供所述服务器在接收到所述查询终端对目标UWB设备的位置查询指令时，根据所述查询指令中的所述目标UWB设备的标识从预设数据库中获取关联的校验数据，通过所述查询指令中的第一公钥解密所述校验数据，若得到所述预设信息，则将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种UWB设备，所述UWB设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于UWB的定位程序，所述基于UWB的定位程序被所述处理器执行时实现如上述所述的基于UWB的定位方法的步骤。
进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种基于UWB的定位系统，所述基于UWB的定位系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于UWB的定位程序，所述基于UWB的定位程序被处理器执行时实现如上所述的基于UWB的定位方法的步骤。
本发明通过在用户需要查询UWB设备的位置时，可以通过查询终端向服务器发送位置查询指令，服务器接收查询终端对目标UWB设备的位置查询指令，获取查询指令中的第一公钥和所述目标UWB设备的标识；从预设数据库中获取与目标UWB设备的标识关联的校验数据，其中，所述目标UWB设备通过第一私钥加密预设信息后得到所述校验数据，将所述校验数据和所述目标UWB设备的标识通过UWB信号发送给所述UWB网关，UWB网关基于所述UWB信号获取所述目标UWB设备的位置信息、目标UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至所述预设数据库，通过所述第一公钥解密校验数据，若得到预设信息，则将预设数据库中与目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给查询终端。
本发明在将目标UWB设备的位置信息发送给查询设备之前，会对查询设备的公钥进行校验，只有当查询设备的公钥能够成功解密通过目标UWB设备的私钥加密的校验数据时，才会将目标UWB设备的位置信息发送给查询设备，从而可以防止没有与第一私钥对应的公钥的非法用户查看和跟踪目标UWB设备的位置，进而保证被查询设备或用户的安全性和隐私性。
附图说明
图1为本发明UWB设备实施例方案涉及的设备硬件运行环境的结构示意图；
图2为本发明基于UWB的定位方法第一实施例的流程示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种UWB设备，参照图1，图1为本发明UWB设备实施例方案涉及的设备硬件运行环境的结构示意图。
如图1所示，该UWB设备可以包括：处理器1001，例如CPU，通信总线1002、待分析用户接口1003，网络接口1004，存储器1005。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。待分析用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)，可选待分析用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)。存储器1005可以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储设备。
本领域技术人员可以理解，图1中示出的UWB设备的硬件结构并不构成对UWB设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
如图1所示，作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、待分析用户接口模块以及基于UWB的定位程序。其中，操作系统是管理和控制UWB设备与软件资源的程序，支持网络通信模块、待分析用户接口模块、基于UWB的定位程序以及其他程序或软件的运行；网络通信模块用于管理和控制网络接口1004；待分析用户接口模块用于管理和控制待分析用户接口1003。
在图1所示的UWB设备硬件结构中，网络接口1004主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；待分析用户接口1003主要用于连接客户端，与客户端进行数据通信；处理器1001可以调用存储器1005中存储的基于UWB的定位程序，并执行以下操作：
通过第一私钥加密预设信息后得到校验数据；
将所述校验数据和所述UWB设备的标识通过UWB信号广播，以使所述UWB网关基于所述UWB信号获取所述UWB设备的位置信息、UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至预设数据库，以供所述服务器在接收到所述查询终端对目标UWB设备的位置查询指令时，根据所述查询指令中的所述目标UWB设备的标识从预设数据库中获取关联的校验数据，通过所述查询指令中的第一公钥解密所述校验数据，若得到所述预设信息，则将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
本发明UWB设备的具体实施方式与下述基于UWB的定位方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
本发明还提供一种基于UWB的定位方法。
关于超宽带：超宽带(UWB，Ultra Wide Band)技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制，使信号具有GHz量级的带宽，其具有抗干扰性强、传输速率高、带宽极宽、系统容量大、发射功率低、保密性好、通信距离短等特点。
参照图2，图2为本发明基于UWB的定位方法第一实施例的流程示意图。
本发明实施例提供了基于UWB的定位方法的实施例，需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在基于UWB的定位方法的各个实施例中，执行主体可以是基于UWB的定位系统，也可以是服务器，还可以是控制器，为便于描述，本实施例以服务器为执行主体进行描述。
所述基于UWB的定位方法应用于基于UWB的定位系统，所述基于UWB的定位系统包括UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端，所述基于UWB的定位方法包括：
步骤S10，所述服务器接收所述查询终端对目标UWB设备的位置查询指令，获取所述查询指令中的第一公钥和所述目标UWB设备的标识；
目前已有的UWB(Ultra Wide Band，超宽带)技术，是一种精确的定位技术，有着定位精度高、穿透力强、分辨率高等优点，但UWB信号传播距离较近，隔着楼层或者墙壁误差较大。而IP网络具有传播距离远，接入方便的特点。将IP网络和UWB结合，可以将UWB定位信息传递到中央数据库，将一个大范围内的所有UWB设备的定位信息都发送到中央数据库，这样客户端在一个大范围内通过UWB标识查找某个UWB设备的定位信息。例如，在一个大商场内查找一个携带UWB定位设备的儿童的位置信息。但是这种方式中，由于UWB设备对于客户端来说是开放的，也就是说，客户端可以比较容易的猜测UWB设备的标识，进而查看和跟踪UWB设备的位置，导致UWB设备的安全性和隐私性较低。
为解决现有技术中UWB设备定位时的安全性和隐私性较低的技术问题，在本发明实施例中提出一种基于UWB的定位方法。
本实施例中的基于UWB的定位方法适用于基于UWB的定位系统，该定位系统中包括UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端，其中，UWB设备为任意具有UWB信号收发功能的设备，例如手机、智能手表等；UWB网关为具有UWB信号收发功能的网关，其能够接收其信号接收范围内的UWB设备发射的UWB信号，并确定UWB设备的位置信息；服务器与一个或者多个UWB设备通信连接；查询设备与服务器通信连接。
在本实施例中，当用户想要查询某个或多个UWB设备的位置时，可以通过查询终端向服务器发起查询指令，该查询指令中包括有用户想要查询的UWB设备的标识，即目标UWB设备的标识，以及第一公钥。
需要说明的是，目标UWB设备的位置信息是目标UWB设备通过其本身的私钥加密后保存的，其中，公钥和私钥是通过一种加密算法得到的一个密钥对(即一个公钥和一个私钥)，其中的一个向外界公开，称为公钥；另一个自己保留，称为私钥，公钥和私钥唯一对应。
在本实施例中，对目标UWB设备的位置查询指令的触发可以是用户通过查询终端直接输入目标UWB设备的标识和第一公钥触发的，也可以是户通过查询终端从服务器提供的UWB设备的标识列表中选择目标UWB设备的标识，并输入第一公钥触发的，其中，服务器提供的UWB设备的标识列表是根据基于UWB的定位系统中的各个UWB网关上传的其信号接收范围内的UWB设备的标识确定。
需要说明的是，与第一私钥唯一对应的公钥并不是对所有用户公开的，而是仅目标UWB设备的授权用户才具有，第一私钥也仅目标UWB设备的具有，故而也只有目标UWB设备的授权用户才能获取目标UWB设备的位置信息，如此，可以防止非法用户查看和跟踪目标UWB设备的位置，从而保证被查询设备或用户的安全性和隐私性。
步骤S20，从预设数据库中获取与所述目标UWB设备的标识关联的校验数据，其中，所述目标UWB设备通过第一私钥加密预设信息后得到所述校验数据，将所述校验数据和所述目标UWB设备的标识通过UWB信号发送给所述UWB网关，UWB网关基于所述UWB信号获取所述目标UWB设备的位置信息、目标UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至所述预设数据库；
在本实施例中，服务器在获取到查询指令中的第一公钥和目标UWB设备的标识后，在从预设数据库中获取与所述目标UWB设备的标识关联的校验数据之前，还可以包括：根据目标UWB设备的标识在预设数据库中查询是否存在该目标UWB设备的标识，若不存在，说明查询终端想要查询的目标UWB设备的位置信息并未被基于UWB的定位系统中的UWB网关获取到，或者目标UWB设备的标识的输入有误，则向查询终端反馈提示消息，以提示用户重新输入目标UWB设备的标识。
若预设数据库中存在该目标UWB设备的标识，说明查询终端想要查询的目标UWB设备的位置信息能够被基于UWB的定位系统中的UWB网关获取到，并上传至预设数据库中，则可执行步骤：从预设数据库中获取与所述目标UWB设备的标识关联的校验数据。
在本实施例中，预设数据库中存储有大量UWB设备的标识和关联的校验数据以及关联的位置信息，这些数据是由定位系统中的各个UWB网关上传的。
其中，由于UWB信号传播距离受限，隔着楼层或者墙壁误差较大，若在一个较大区域内仅设置一个UWB网关，将无法实现对该较大区域内的各个位置的UWB设备的定位，因此，可将一个较大区域内按照楼层、房间、距离等方式划分为多个区域，每个区域或者几个区域设置一个UWB网关，每个UWB网关能够向位于其信号接收范围内的UWB设备进行UWB信号的收发，并基于UWB信号确定其信号接收范围内的各个UWB设备的精确位置，还能根据该UWB信号确定UWB设备的标识和校验数据。UWB网关在确定UWB设备的位置信息后，会将各个UWB设备的标识、UWB设备的位置信息和校验数据关联存储至预设数据库。
对于UWB设备来说，其能够实时、按照一定频率或者在接收到UWB网关发射的UWB信号时，响应发射UWB信号，UWB设备发射的UWB信号中包括该UWB设备的标识和校验数据，在UWB设备进入某一UWB网关的信号接收范围内时，UWB网关就能接收到UWB设备发射的UWB信号，进而根据该UWB信号确定UWB设备的标识和校验数据，还能根据该UWB设备发射的UWB信号确定该UWB设备的位置信息。其中，校验数据是UWB设备通过第一私钥加密预设信息得到的，可以理解的是，预设信息可以是任意信息，也可以是UWB设备响应发射UWB信号的时间信息，本实施例不做具体限制。
进一步地，所述UWB网关确定其信号接收范围内的UWB设备的精确位置的步骤，具体包括：
步骤S30，通过所述第一公钥解密所述校验数据，若得到所述预设信息，则将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
在本实施例中，在根据目标UWB设备的标识从预设数据库中获取到关联的校验数据后，即可根据第一公钥是否能够解密目标UWB设备的校验数据，确定查询终端是否具有对目标UWB设备的查询权限。若第一公钥能够解密目标UWB设备的校验数据，得到解密后的预设信息，说明查询终端具有对目标UWB设备的查询权限；若第一公钥能够解密目标UWB设备的校验数据，得到解密后的预设信息，说明查询终端具有对目标UWB设备的查询权限。
具体地，上述步骤S30中，所述通过所述第一公钥解密所述校验数据的步骤之后，还包括：
步骤a1，获取通过所述第一公钥解密所述校验数据的解密结果；
若所述解密结果为解密成功，得到所述预设信息，则执行步骤：将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
在本实施例中，通过第一公钥解密校验数据，其解密结果一般有两种，若第一公钥是与目标UWB设备的第一私钥对应的公钥，则第一公钥将能够解密目标UWB设备的校验数据，得到预设信息，此时解密结果为解密成功，则将预设数据库中与目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给查询终端；
若第一公钥并不是与目标UWB设备的第一私钥对应的公钥，则第一公钥将无法解密目标UWB设备的校验数据，此时解密结果为解密失败。
上述步骤a1之后，还可以包括：
步骤a2，若所述解密结果为解密失败，则向所述查询终端反馈警告提示。
在本实施例中，若解密结果为解密失败，可以向查询终端反馈警告提示，例如“您所查询的UWB设备超出您的权限范围！”，以警告非法用户。
上述步骤a2之后，还可以包括：
步骤a3，记录所述查询终端查询所述目标UWB设备的位置信息时，所述解密结果为解密失败的次数；
步骤a4，在所述次数大于或者等于预设次数阈值时，向所述查询终端反馈与所述目标UWB设备的位置信息不同的误导位置信息
在本实施例中，在用户通过查询终端查询目标UWB设备的位置信息的过程中，若通过第一公钥解密校验数据的解密结果为解密失败，则记录解密失败的次数，若用户发起重试，若重试失败，则会继续记录解密失败的次数，可以理解的是，重试时，用户可以是对相同目标UWB设备使用相同的公钥进行解密，也可以是对相同目标UWB设备使用不同的公钥进行解密，还可以是对不同的目标UWB设备使用相同或不同的公钥进行解密，即，本实施例会记录相同查询设备的累计解密失败的次数。
在相同查询设备的累计解密失败的次数大于或者等于预设阈值时，说明该查询设备的可能存在较高的恶意查询风险，为避免非法用户获取到UWB设备的位置信息所产生的安全问题和隐私泄露问题，则可以基于目标UWB设备的位置信息生成与之不同的误导位置信息，并将该误导位置信息发送给该查询设备，以避免该查询设备经过不断的重试获取到UWB设备的位置信息。
本实施例在用户需要查询UWB设备的位置时，可以通过查询终端向服务器发送位置查询指令，服务器接收查询终端对目标UWB设备的位置查询指令，获取查询指令中的第一公钥和所述目标UWB设备的标识；从预设数据库中获取与目标UWB设备的标识关联的校验数据，其中，所述目标UWB设备通过第一私钥加密预设信息后得到所述校验数据，将所述校验数据和所述目标UWB设备的标识通过UWB信号发送给所述UWB网关，UWB网关基于所述UWB信号获取所述目标UWB设备的位置信息、目标UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至所述预设数据库，通过所述第一公钥解密校验数据，若得到预设信息，则将预设数据库中与目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给查询终端。
本实施例在将目标UWB设备的位置信息发送给查询设备之前，会对查询设备的公钥进行校验，只有当查询设备的公钥能够成功解密通过目标UWB设备的私钥加密的校验数据时，才会将目标UWB设备的位置信息发送给查询设备，从而可以防止没有与第一私钥对应的公钥的非法用户查看和跟踪目标UWB设备的位置，进而保证被查询设备或用户的安全性和隐私性。
进一步地，提出本发明基于UWB的定位方法第二实施例，上述步骤S20之前，还包括：
步骤b1，接收所述UWB网关发送的在所述UWB网关的信号接收范围内的各UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息，其中，所述各UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息由所述UWB网关根据各UWB设备广播的UWB信号确定；
步骤b2，将所述UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息关联存储至预设数据库。
在本实施例中，UWB网关能够向位于其信号接收范围内的UWB设备进行UWB信号的收发，并基于UWB信号确定其信号接收范围内的各个UWB设备的精确位置，还能根据该UWB信号确定UWB设备的标识和校验数据。UWB网关在确定UWB设备的位置信息后，会将各个UWB设备的标识、UWB设备的位置信息和校验数据发送给服务器，服务器在接收到这些数据后，会关联存储至预设数据库。
进一步地，上述步骤b2包括：
将所述UWB设备的标识、校验数据和位置信息关联，并按照所述UWB网关接收到UWB设备广播的UWB信号的时间顺序存储至预设数据库；
对应的，上述步骤S30中，所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端的步骤包括：
将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的距离当前时间最近的位置信息反馈给所述查询终端。
在本实施例中，服务器在将UWB设备的标识、校验数据和位置信息关联存储至数据库时，是按照UWB网关接收到UWB设备广播的UWB信号的时间顺序存储的，如此可以保证数据库中数据存储的有序性。
进一步地，由于查询终端在查询目标UWB设备的位置信息时，一般是要查询目标UWB设备的最新的位置信息，因此，若查询终端通过校验，则从预设数据库中获取与目标UWB设备的标识关联的最新的位置信息，即距离当前时间最近的位置信息，并反馈给查询终端。
由于预设数据库中的数据是按照时间先后顺序存储的，在需要获取UWB设备的标识关联的最新位置信息时，无需遍历整个预设数据库，因而可以节约查询时间，提升查询效率。
进一步地，上述步骤S30中，所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端的步骤之前，还包括：
步骤c1，确定所述位置查询指令的查询时间范围，以及所述查询终端对所述目标UWB设备的查询权限范围；
步骤c2，若所述查询时间范围超出所述目标UWB设备的查询权限范围，则向所述查询终端反馈警告提示；
步骤c3，若所述查询时间范围未超出所述目标UWB设备的查询权限范围，则所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的，且处于所述查询时间范围内的位置信息反馈给所述查询终端。
在本实施例中，若通过查询终端的第一公钥成功解密校验数据，则根据位置查询指令确定查询时间范围，以及该查询终端对目标UWB设备的查询权限范围。
若查询时间范围超出目标UWB设备的查询权限范围，则向查询终端反馈警告提示。例如，若查询终端对目标UWB设备的查询权限范围仅为查询最新的位置信息，而查询时间范围为查询目标UWB设备的过去24小时的位置信息，则可确定查询时间范围超出目标UWB设备的查询权限范围，可向查询终端反馈警告提示，例如“您没有目标UWB设备的位置信息的历史查询权限！”。
若查询时间范围未超出目标UWB设备的查询权限范围，则将预设数据库中与目标UWB设备的标识关联的，且处于查询时间范围内的位置信息反馈给查询终端。例如，若查询终端对目标UWB设备的查询权限范围为可查询过去24小时的位置信息，而查询时间范围为查询目标UWB设备的过去2小时的位置信息，则可确定查询时间范围未超出目标UWB设备的查询权限范围，则从预设数据库中获取与目标UWB设备的标识关联的、2小时内的位置信息反馈给查询终端。
本实施通过设置查询权限范围，可以避免没有权限的用户查询到UWB设备的历史位置信息，进而根据用户的历史位置信息分析出UWB设备的活动轨迹，进而进行相应的犯罪活动。
进一步地，提出本发明基于UWB的定位方法第三实施例，所述基于UWB的定位方法应用于基于UWB的定位系统中的UWB设备，所述基于UWB的定位系统包括所述UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端，所述基于UWB的定位方法包括以下步骤：
步骤d1，所述UWB设备通过第一私钥加密预设信息，得到校验数据；
步骤d2，将所述校验数据和所述UWB设备的标识通过UWB信号广播，以使所述UWB网关基于所述UWB信号获取所述UWB设备的位置信息、UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至预设数据库，以供所述服务器在接收到所述查询终端对目标UWB设备的位置查询指令时，根据所述查询指令中的所述目标UWB设备的标识从预设数据库中获取关联的校验数据，通过所述查询指令中的第一公钥解密所述校验数据，若得到所述预设信息，则将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
在本实施例中，对于UWB设备来说，其能够实时、按照一定频率或者在接收到UWB网关发射的UWB信号时，响应发射UWB信号，UWB设备发射的UWB信号中包括该UWB设备的标识和校验数据，在UWB设备进入某一UWB网关的信号接收范围内时，UWB网关就能接收到UWB设备发射的UWB信号，进而根据该UWB信号确定UWB设备的标识和校验数据，还能根据该UWB设备发射的UWB信号确定该UWB设备的位置信息。其中，校验数据是UWB设备通过第一私钥加密预设信息得到的，可以理解的是，预设信息可以是任意信息，也可以是UWB设备响应发射UWB信号的时间信息，本实施例不做具体限制。
另外，第一私钥仅UWB设备具有，与第一私钥唯一对应的公钥并不是对所有用户公开的，而是仅该UWB设备的授权用户才具有，故而也只有目标UWB设备的授权用户才能获取目标UWB设备的位置信息，如此，可以防止非法用户查看和跟踪目标UWB设备的位置，从而保证被查询设备或用户的安全性和隐私性。
本实施例中的UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端之间的交互方式，以及各自的功能与前述实施例类似，本实施例在此不再赘述。
此外，本发明实施例还提出一种基于UWB的定位系统，所述基于UWB的定位系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于UWB的定位程序，基于UWB的定位程序被处理器执行时实现如上所述的基于UWB的定位方法的步骤。
本发明基于UWB的定位系统的具体实施方式与上述基于UWB的定位方法各实施例基本相同，在此不再赘述。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种基于超宽带UWB的定位方法，其特征在于，所述基于UWB的定位方法应用于基于UWB的定位系统，所述基于UWB的定位系统包括UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端，所述基于UWB的定位方法包括以下步骤：
所述服务器接收所述查询终端对目标UWB设备的位置查询指令，获取所述查询指令中的第一公钥和所述目标UWB设备的标识；
从预设数据库中获取与所述目标UWB设备的标识关联的校验数据，其中，所述目标UWB设备通过第一私钥加密预设信息后得到所述校验数据，将所述校验数据和所述目标UWB设备的标识通过UWB信号发送给所述UWB网关，UWB网关基于所述UWB信号获取所述目标UWB设备的位置信息、目标UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至所述预设数据库，所述第一私钥仅所述UWB设备具有，与所述第一私钥唯一对应的公钥仅所述UWB设备的授权用户具有，所述预设信息是所述UWB设备响应发射所述UWB信号的时间信息；
通过所述第一公钥解密所述校验数据，若得到所述预设信息，则将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端；
所述从预设数据库中获取与所述目标UWB设备的标识关联的校验数据的步骤之前，还包括：
接收所述UWB网关发送的在所述UWB网关的信号接收范围内的各UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息，其中，所述各UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息由所述UWB网关根据各UWB设备广播的UWB信号确定；
将所述UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息关联存储至预设数据库；
所述将所述UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息关联存储至预设数据库的步骤包括：
将所述UWB设备的标识、校验数据和位置信息关联，并按照所述UWB网关接收到UWB设备广播的UWB信号的时间顺序存储至预设数据库；
所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端的步骤包括：
将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的距离当前时间最近的位置信息反馈给所述查询终端。
2.如权利要求1所述的基于UWB的定位方法，其特征在于，所述通过所述第一公钥解密所述校验数据的步骤之后，还包括：
获取通过所述第一公钥解密所述校验数据的解密结果；
若所述解密结果为解密成功，得到所述预设信息，则执行步骤：将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端。
3.如权利要求2所述的基于UWB的定位方法，其特征在于，所述获取通过所述第一公钥解密所述校验数据的解密结果的步骤之后，还包括：
若所述解密结果为解密失败，则向所述查询终端反馈警告提示。
4.如权利要求3所述的基于UWB的定位方法，其特征在于，所述若所述解密结果为解密失败，则向所述查询终端反馈警告提示的步骤之后，还包括：
记录所述查询终端查询所述目标UWB设备的位置信息时，所述解密结果为解密失败的次数；
在所述次数大于或者等于预设次数阈值时，向所述查询终端反馈与所述目标UWB设备的位置信息不同的误导位置信息。
5.如权利要求1所述的基于UWB的定位方法，其特征在于，所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端的步骤之前，还包括：
确定所述位置查询指令的查询时间范围，以及所述查询终端对所述目标UWB设备的查询权限范围；
若所述查询时间范围超出所述目标UWB设备的查询权限范围，则向所述查询终端反馈警告提示；
若所述查询时间范围未超出所述目标UWB设备的查询权限范围，则所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的，且处于所述查询时间范围内的位置信息反馈给所述查询终端。
6.一种基于超宽带UWB的定位方法，其特征在于，所述基于UWB的定位方法应用于基于UWB的定位系统中的UWB设备，所述基于UWB的定位系统包括所述UWB设备、UWB网关、服务器和查询终端，所述基于UWB的定位方法包括以下步骤：
所述UWB设备通过第一私钥加密预设信息，得到校验数据；
将所述校验数据和所述UWB设备的标识通过UWB信号广播，以使所述UWB网关基于所述UWB信号获取所述UWB设备的位置信息、UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至预设数据库，以供所述服务器在接收到所述查询终端对目标UWB设备的位置查询指令时，根据所述查询指令中的所述目标UWB设备的标识从预设数据库中获取关联的校验数据，通过所述查询指令中的第一公钥解密所述校验数据，若得到所述预设信息，则将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端，所述第一私钥仅所述UWB设备具有，与所述第一私钥唯一对应的公钥仅所述UWB设备的授权用户具有，所述预设信息是所述UWB设备响应发射所述UWB信号的时间信息；
所述UWB网关基于所述UWB信号获取所述UWB设备的位置信息、UWB设备的标识和所述校验数据，并关联存储至预设数据库的步骤包括：
将所述UWB设备的标识、对应的校验数据和对应的位置信息关联，并按照所述UWB网关接收到UWB设备广播的UWB信号的时间顺序存储至预设数据库；
所述将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的位置信息反馈给所述查询终端的步骤包括：
所述服务器将所述预设数据库中与所述目标UWB设备的标识关联的距离当前时间最近的位置信息反馈给所述查询终端。
7.一种基于UWB的定位系统，其特征在于，所述基于UWB的定位系统包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于UWB的定位程序，所述基于UWB的定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的基于UWB的定位方法的步骤。
8.一种UWB设备，其特征在于，所述UWB设备包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于UWB的定位程序，所述基于UWB的定位程序被所述处理器执行时实现如权利要求6所述的基于UWB的定位方法的步骤。
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