CN112422318A - 一种uwb定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质 - Google Patents
一种uwb定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112422318A CN112422318A CN202011146907.0A CN202011146907A CN112422318A CN 112422318 A CN112422318 A CN 112422318A CN 202011146907 A CN202011146907 A CN 202011146907A CN 112422318 A CN112422318 A CN 112422318A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- simulation
- environment
- base station
- tag
- detected
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/14—Network analysis or design
- H04L41/145—Network analysis or design involving simulating, designing, planning or modelling of a network
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W64/00—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F2111/00—Details relating to CAD techniques
- G06F2111/02—CAD in a network environment, e.g. collaborative CAD or distributed simulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种UWB定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质,用以解决现有技术中存在的为测试人员提供完成对UWB定位方案进行测试的UWB定位环境的效率低、成本高的技术问题,该方法包括:创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,模拟基站是按预设布置位置设置在模拟环境中的,模拟标签按预设路径进行运动;根据预设路径及预设布置位置,确定模拟标签到达待检测位置时,至少一个模拟基站产生的与待检测位置对应的定位相关数据;其中,待检测位置位于预设路径中;将定位相关数据发送给后台服务器,使后台服务器根据定位相关数据对模拟标签进行定位。
Description
技术领域
本发明涉及测试领域,尤其是涉及一种UWB定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质。
背景技术
超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术是一种利用窄脉冲传输数据的无线载波通信技术,适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。使用UWB技术的UWB产品对人员或资产进行定位监控,在仓储、电厂、化工厂、汽车和监狱等领域中被大量应用。
UWB定位产品通常包括标签和基站(一种无线通信设备),例如,要对仓储环境中搬运货物的所有机器人进行定位监控,就需要在每个机器人上设置标签,通过标签与仓储环境中布置的UWB基站(位置固定)进行UWB通信,UWB基站将与标签定位相关的信息(如收发UWB信号的时间信息)发送到后台,使后台确定UWB信号在标签和UWB基站之间传输所用的时长,便可通过该时长和光速计算出对应标签的位置。
通常,在对一个现场环境应用设计好的UWB定位方案前,都需要在现场环境中对该UWB定位方案进行测试,以便让测试人员及时发现UWB定位方案中存在的潜在问题。然而,由于UWB定位方案中通常都包括大量的标签,因此在现场环境中进行实物测试,就需要准备一个真实的UWB定位环境对UWB定位方案进行测试,而在该UWB定位环境中包含现场环境及布置在其中的大量标签和基站,显然这会耗费大量的人力、物力及时间。
鉴于此,如何高效、低成本的为测试人员提供完成对UWB定位方案进行测试的UWB定位环境,成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种UWB定位环境的仿真方法、测试装置及存储介质,用以解决现有技术中存在的UWB定位方案的为测试人员提供完成对UWB定位方案进行测试的UWB定位环境效率低、成本高的技术问题。
第一方面,为解决上述技术问题,本发明实施例提供的一种UWB定位环境的仿真方法的技术方案如下:
创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,所述模拟基站是按预设布置位置设置在所述模拟环境中的,所述模拟标签按预设路径进行运动;
根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据;其中,所述待检测位置位于所述预设路径中;
将所述定位相关数据发送给后台服务器,使所述后台服务器根据所述定位相关数据对所述模拟标签进行定位。
一种可能的实施方式,创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站,包括:
基于用户的第一操作,从数据库中获取与所述真实环境相似度最高的环境模板;其中,所述环境模板中包括所述模拟基站和所述模拟标签;
基于用户的第二操作,对所述环境模板的环境参数、所述模拟基站和所述模拟标签的参数进行配置,获得为所述真实环境设计的UWB方案一致的所述模拟环境、所述模拟基站和所述模拟标签。
一种可能的实施方式,对所述环境模板中的环境参数进行配置,包括:
对所述模拟环境的基本维度进行配置;其中,所述基本维度是根据所述真实环境的空间维度及所述模拟标签的预设路径确定的;
对所述基本维度的切换方式进行配置;
对所述模拟环境中的楼层数量及楼层切换进行配置;
对所述模拟环境的容纳压力进行配置;其中,所述容纳压力为所述模拟环境中能容纳所述模拟标签、所述模拟基站的最大数量。
一种可能的实施方式,对所述环境模板中的模拟基站和所述模拟标签的参数进行配置,包括:
根据所述预设布置位置,对所述模拟基站的位置进行配置;
对所述模拟基站的容量压力进行配置;其中,所述容量压力为所述模拟基站能管辖的所述模拟标签的最大数量;
对所述模拟标签的运动速度及所述预设路径、待检测位置进行配置;其中,所述待检测位置为所述预设路径中的待检测点所在的位置。
一种可能的实施方式,根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据,包括:
若所述后台服务器使用的是到达时间差TDOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个所述模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
根据所述相对距离及光速,确定所述第一时长;
将所述第一时长作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
一种可能的实施方式,根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据,包括:
若所述后台服务器使用的是到达时间TOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个所述模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
将所述相对距离作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
一种可能的实施方式,将所述定位相关数据发送给后台服务器后,还包括:
接收所述后台服务器反馈的定位数据;
根据所述定位数据及所述待测位置,计算定位准确度,在准确度低于设定阈值时,发出警示信息;
将所述定位数据及所述模拟环境共享给开发人员和测试人员。
第二方面,本发明实施例提供了一种UWB定位环境的仿真装置,包括:
创建单元,用于创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,所述模拟基站是按预设布置位置设置在所述模拟环境中的,所述模拟标签按预设路径进行运动;
确定单元,用于根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据;其中,所述待检测位置位于所述预设路径中;
处理单元,用于将所述定位相关数据发送给后台服务器,使所述后台服务器根据所述定位相关数据对所述模拟标签进行定位。
一种可能的实施方式,所述创建单元用于:
基于用户的第一操作,从数据库中获取与所述真实环境相似度最高的环境模板;其中,所述环境模板中包括所述模拟基站和所述模拟标签;
基于用户的第二操作,对所述环境模板的环境参数、所述模拟基站和所述模拟标签的参数进行配置,获得为所述真实环境设计的UWB方案一致的所述模拟环境、所述模拟基站和所述模拟标签。
一种可能的实施方式,所述创建单元还用于:
对所述模拟环境的基本维度进行配置;其中,所述基本维度是根据所述真实环境的空间维度及所述模拟标签的预设路径确定的;
对所述基本维度的切换方式进行配置;
对所述模拟环境中的楼层数量及楼层切换进行配置;
对所述模拟环境的容纳压力进行配置;其中,所述容纳压力为所述模拟环境中能容纳所述模拟标签、所述模拟基站的最大数量。
一种可能的实施方式,所述创建单元还用于:
根据所述预设布置位置,对所述模拟基站的位置进行配置;
对所述模拟基站的容量压力进行配置;其中,所述容量压力为所述模拟基站能管辖的所述模拟标签的最大数量;
对所述模拟标签的运动速度及所述预设路径、待检测位置进行配置;其中,所述待检测位置为所述预设路径中的待检测点所在的位置。
一种可能的实施方式,所述确定单元用于:
若所述后台服务器使用的是到达时间差TDOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个所述模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
根据所述相对距离及光速,确定所述第一时长;
将所述第一时长作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
一种可能的实施方式,所述确定单元还用于:
若所述后台服务器使用的是到达时间TOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个所述模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
将所述相对距离作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
一种可能的实施方式,所述处理单元还用于:
接收所述后台服务器反馈的定位数据;
根据所述定位数据及所述待测位置,计算定位准确度,在准确度低于设定阈值时,发出警示信息;
将所述定位数据及所述模拟环境共享给开发人员和测试人员。
第三方面,本发明实施例还提供一种UWB定位环境的仿真装置,包括:
至少一个处理器,以及
与所述至少一个处理器连接的存储器;
其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令,执行如上述第一方面所述的方法。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,包括:
存储器,
所述存储器用于存储指令,当所述指令被处理器执行时,使得包括所述可读存储介质的装置完成如上述第一方面所述的方法。
通过本发明实施例的上述一个或多个实施例中的技术方案,本发明实施例至少具有如下技术效果:
在本发明提供的实施例中,通过创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;并让模拟基站按预设布置位置设置在模拟环境中,让模拟标签按预设路径进行运动;进而根据预设路径及预设布置位置,确定模拟标签到达待检测位置时,至少一个模拟基站产生的与待检测位置对应的定位相关数据;并将定位相关数据发送给后台服务器,使后台服务器根据定位相关数据对模拟标签进行定位;其中,待检测位置位于预设路径中。这样便能高效、低成本的为测试人员提供一个对真实标签和真实基站在真实环境中的运动及工作状态进行仿真测试的UWB定位环境,而无需用真实标签和真实基站在真实环境中进行测试,从而提高了测试效率、降低了测试成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种UWB定位环境的仿真方法的流程图;
图2为本发明实施例提供的模拟基站与后台服务器的连接示意图;
图3为本发明实施例提供的模拟标签在模拟环境中的运动示意图;
图4为本发明实施例提供的一种UWB定位环境的仿真装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施列提供一种UWB定位环境的仿真方法、测试装置及存储介质,以解决现有技术中存在的为测试人员提供完成对UWB定位方案进行测试的UWB定位环境的效率低、成本高的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题,总体思路如下:
提供一种UWB定位环境的仿真方法,包括:创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,模拟基站是按预设布置位置设置在模拟环境中的,模拟标签按预设路径进行运动;根据预设路径及预设布置位置,确定模拟标签到达待检测位置时,至少一个模拟基站产生的与待检测位置对应的定位相关数据;其中,待检测位置位于预设路径中;将定位相关数据发送给后台服务器,使后台服务器根据定位相关数据对模拟标签进行定位。
由于在上述方案中,通过创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;并让模拟基站按预设布置位置设置在模拟环境中,让模拟标签按预设路径进行运动;进而根据预设路径及预设布置位置,确定模拟标签到达待检测位置时,至少一个模拟基站产生的与待检测位置对应的定位相关数据;并将定位相关数据发送给后台服务器,使后台服务器根据定位相关数据对模拟标签进行定位;其中,待检测位置位于预设路径中。这样便能高效、低成本的为测试人员提供一个对真实标签和真实基站在真实环境中的运动及工作状态进行仿真测试的UWB定位环境,而无需用真实标签和真实基站在真实环境中进行测试,从而提高测试效率、降低了测试成本。
为了更好的理解上述技术方案,下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明,而不是对本发明技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参考图1,本发明实施例提供一种UWB定位环境的仿真方法,该方法的处理过程如下。
步骤101:创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,模拟基站是按预设布置位置设置在模拟环境中的,模拟标签按预设路径进行运动。
真实环境也就是现场环境,如仓库、监狱、电厂等。
预设布置位置可以是真实基站实际布置的位置,方便进行仿真测试;预设布置位置还可以是期望的布置位置,此时可以用于对后台服务器进行压力测试。
请参见图2为本发明实施例提供的模拟基站与后台服务器的连接示意图。
模拟基站与后台服务器同交换机相连,可以使用TCP通信。在图2所示的模拟环境中包括M个模拟标签(模拟标签1~模拟标签M),N个模拟基站(模拟基站1~模拟基站N)。
需要说明的是,由上述模拟标签和模拟基站构成的模拟环境可以与多个后台服务器连接,具体使用哪个后台服务器可以自由设定,在此不做限定。
可以采用下列方式创建模拟环境、模拟标签和模拟基站:
基于用户的第一操作,从数据库中获取与真实环境相似度最高的环境模板;其中,环境模板中包括模拟基站和模拟标签。
第一操作可以是选择操作、输入操作等,如用户直接从数据库中选择与UWB方案对应真实环境相似度最高的环境模板;或用户输入UWB方案的环境需求,系统根据UWB方案的环境需求与数据库中的环境模板进行匹配,确定出相似度最高的环境模板。
例如,真实环境为一仓库,需要对该仓库中的500个真实标签进行监测,这些真实标签都在一个平面内运动,假设在数据库中,其中一个环境模板的环境类型为仓库、需要监测的标签数量450,模拟标签都在一个平面内运动,计算出真实环境与该环境模板的相似度最高,因此将该环境模板选取为真实环境使用的环境模板。
需要说明的是,在计算相似度时还可以考虑其它参量,如真实基站的需求量,也可以仅考虑部分参量,如仅考虑环境类型、标签是在平面环境内运动还是在立体环境内运动等,具体选用那些参量来计算相似度,在此不做限定。
基于用户的第二操作,对环境模板的环境参数、模拟基站和模拟标签的参数进行配置,获得为真实环境设计的UWB方案一致的模拟环境、模拟基站和模拟标签。
第二操作可以是输入操作、配置操作等,如用户直接输入环境参数的相关值、模拟基站和模拟标签的参数的相关值,或对环境参数、模拟基站和模拟标签的参数直接进行配置。
对环境模板中的环境参数进行配置,包括:
对模拟环境的基本维度进行配置;其中,基本维度是根据真实环境的空间维度及模拟标签的预设路径确定的。
基本维度包括:0维、1维、2维、3维。如,在一个平面环境中真实标签几乎不运动,则基本维度为0维;若在一个平面环境中真实标签通常是做直线运动,则基本维度为1维;若在一个平面环境中真实标签通常是在一个封闭区域内运动,则基本维度为2维;若在一个立体环境中,真实标签在不同楼层的平面运动,则基本维度为3维。
对基本维度的切换方式进行配置。例如,真实环境为监狱环境时,通常可以包括活动区(平面环境,基本维度为2)、休息区(立体环境,基本维度为3),当模拟标签模拟携带真实标签的人员从平面区进入休息区的过程中就需要进行基本维度的切换(即基本维度从2切换到3),针对此种情况需要对基本维度的切换方式进行配置。
对模拟环境中的楼层数量及楼层切换进行配置。例如,模拟环境包括3层楼,模拟标签通常在1楼和3楼运动,当模拟标签模拟携带真实标签的用户从1楼运动到3楼,则需要对楼层数量及楼层切换进行配置。
对模拟环境的容纳压力进行配置;其中,容纳压力为模拟环境中能容纳模拟标签、模拟基站的最大数量。
例如,可以对模拟环境中能容纳的模拟标签、模拟基站的最大数量进行配置,以防止在模拟环境中配置超出其容纳能力的模拟标签、模拟基站。
此外,还可以对模拟基站进行上线配置、角色配置(主基站还是从基站)、通信配置(如与模拟标签的通信方式、与后台服务器的通信方式)、基站同步时间、日志、日志等级等。
一种可能的实施方式,对环境模板中的模拟基站和模拟标签的参数进行配置,可以根据预设布置位置,对模拟基站的位置进行配置。例如,可以根据UWB方案中模拟基站的布置图对模拟基站的位置进行配置。
还可以对模拟基站的容量压力进行配置;其中,容量压力为模拟基站能管辖的模拟标签的最大数量。
还可以对模拟标签的运动速度及预设路径、待检测位置进行配置;其中,待检测位置为预设路径中的待检测点所在的位置。
在完成模拟基站、模拟标签、模拟环境的创建后,便可执行步骤102。
步骤102:根据预设路径及预设布置位置,确定模拟标签到达待检测位置时,至少一个模拟基站产生的与待检测位置对应的定位相关数据;其中,待检测位置位于预设路径中。
为了提高后台服务器对模拟标签进行定位的准确度,所有的模拟基站还需要进行时钟同步,此时以角色设置为主基站的模拟基站的时钟为基准,通过计算出主基站到角色为从基站的其它模拟基站之间的相对距离,计算出主基站到每个从基站之间的时间差,用该时间差和主基站的时钟确定出从基站的时钟。这样就可以让所有的模拟基站实现时钟同步。
后台服务器中采用的定位算法通常包括到达时间差(Time Difference ofArrival,TDOA)运动算法和到达时间(Time Of Arrival,TOA)运动算法,由于TOA、TDOA两种算法的定位原理不同,因此用不同算法确定模拟标签的位置所需的数据也就不同,这使得模拟基站产生的定位相关数据可以包括以下两种方式:
第一种:若后台服务器使用的是到达时间差TDOA运动算法对模拟标签进行定位,则计算每个模拟基站所在位置与待检测位置之间的相对距离;根据相对距离及光速,确定第一时长;将第一时长作为模拟基站对应的定位相关数据。
例如,请参见图3为本发明实施例提供的模拟标签在模拟环境中的运动示意图,假设后台服务器采用的定位算法为TDOA运动算法,模拟标签1按预设路径(图3中以带箭头的直线示出)运动,在该预设路径中包括4个待检测位置(待检测位置1~待检测位置4),在模拟标签到达待检测位置1时,计算各个模拟基站(模拟基站1~模拟基站4)与待检测位置1之间的相对距离,假设待检测位置1与模拟基站1的相对距离为相对距离1,则用相对距离1除以光速(在理想状态下UWB信号的传播速度为光速)便可得出第一时长1,将第一时长1作为模拟基站1产生的定位相关数据发送的后台服务器,同理其它模拟基站将各自产生的定位相关数据也发送给后台服务器,后台服务器便可对在同一时间段内接收到的针对同一模拟标签的定位相关数据对该模拟标签进行定位。
第二种:若后台服务器使用的是到达时间TOA运动算法对模拟标签进行定位,则计算每个模拟基站所在位置与待检测位置之间的相对距离;将相对距离作为模拟基站对应的定位相关数据。
依然以图3为例,假设后台服务器采用的定位算法为TDOA运动算法,当待检测标签1运动到待检测位置2时,计算各个模拟基站与待检测位置1之间的相对距离,假设待检测位置1与模拟基站2的相对距离为相对距离2,则模拟基站2将相对距离2作为模拟标签1的定位相关数据发送给后台服务器。
此外,若后台服务器使用的是用接收的信号强度指示(Received SignalStrength Indication,RSSI)对模拟标签进行定位,则计算每个模拟基站所在位置与待检测位置之间的相对距离,根据相对距离计算对应的路径损耗;将路径损耗与模拟标签的初始功耗的和值作为模拟基站对应的定位相关数据。
例如,依然以图3为例,假设后台服务器采用的是RSSI对模拟标签进行定位,模拟标签的初始功耗为-50db,模拟标签到达待检测位置3时计算每个模拟基站与待检测位置3之间的相对距离,假设待检测位置3与模拟基站2的相对距离为相对距离3,对应的路径损耗为-20db,则(-20db-50db)=-70db即为模拟基站2确定的定位相关数据,并将之发送给后台服务器。
需要说明的是,虽然图3中只示出了一个模拟标签,但在实际应用中一个模拟环境中不止一个模拟标签,可以有成百上千个模拟标签,在每个定位相关数据中都携带了对应模拟标签、模拟基站的标识以及生成时间,在后台服务器针对某个模拟标签进行定位计算时,获取与待检测位置对应的一小段时间内与某个模拟标签对应的定位相关数据进行定位计算,便可确定该某个模拟标签的位置。此外,一个模拟环境中的不同模拟标签可以有不同的预设路径,预设路径可以是点、线(包括直线、曲线)、封闭区域(如多边形区域、圆形区域、扇形区域等),预设路径还可以是使用算法生成的路径,具体不做限定。
一种可能的实施方式,当所述真实环境中存在使UWB信号产生多径效应的障碍物时,模拟基站根据模拟标签发送UWB信号产生多个定位相关参数,并将多个定位相关数据发送给后台服务器。后台服务器直接从该基站发送的多个定位相关数据中,筛选出真实的定位相关数据对模拟标签进行定位。这使得模拟基站能更加真实的模拟真实基站的实际使用情况,及时发现潜在的问题。
例如,真实环境中设置有金属货架时,由于金属货架的影响,使得真实标签在发送UWB信号时,会因多径效应产生多个干扰信号,这些干扰信号也会使真实基站产生相应的定位相关数据。即,在多径效应产生时,在短时间内真实基站会生成多个定位相关数据,而这些数据中只有一个是根据真实标签发送的真实UWB信号生成的,因此模拟基站需要模拟这种存在多径效应时,会在短时间内产生多个定位相关数据的情况,并将这些定位相关数据发送给后台服务器,后台服务器可以从多个定位相关数据中筛选出真实的定位相关数据。这里的多个定位相关数据是在短时间内对应同一模拟标签且由同一模拟基站发送的定位相关数据。
一种可能的实施方式,当所述真实环境中存在使UWB信号产生多径效应的障碍物时,模拟基站可以对在短时间内接收到的来自同一模拟标签的多个UWB信号进行筛选,获取真实的UWB信号,并根据真实的UWB信号生成定位相关数据。由于在存在多径效应时模拟基站模拟真实基站筛选真实的UWB信号,这样可使得后台服务器接收到的都是真实的定位相关数据,无需在进行数据筛选,从而提高了后台服务器的数据处理能力。
例如,当真实环境中存在使UWB产生多径效应的障碍物时,真实基站能从短时间内来自同一真实标签的多个UWB信号中筛选出真实的UWB信号,如将该短时间内接收到的第一个UWB信号作为真实的UWB信号,相应的模拟基站模拟真实基站的这一特征进行真实UWB信号的筛选,并根据筛选结果生成对应的定位相关数据发送给后台服务器。
步骤103:将定位相关数据发送给后台服务器,使后台服务器根据定位相关数据对模拟标签进行定位。
后台服务器接收到所有模拟基站发送的同一模拟标签的定位相关数据后,从中选取至少两个定位相关数据,用预设的定位算法(TOA或TDOA)确定该定位标签的定位数据。
一种可能的实施方式,将定位相关数据发送给后台服务器后,还可以接收后台服务器反馈的定位数据;根据定位数据及待测位置,计算定位准确度,在准确度低于设定阈值时,发出警示信息;将定位数据及模拟环境共享给开发人员和测试人员。警示信息可以是提醒开发人员或测试人员具体哪些标签的定位数据不准确,需要查找出现该问题的原因,或调整模拟基站的布置位置、模拟基站的数量等。
一种可能的实施方式,还可以根据各个模拟标签对应的定位数据,生成相应的运动轨迹,并发送到显示设备上进行显示。
基于同一发明构思,本发明一实施例中提供一种UWB定位环境的仿真装置,该装置的UWB定位方案的仿真方法的具体实施方式可参见方法实施例部分的描述,重复之处不再赘述,请参见图4,该装置包括:
创建单元401,用于创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,所述模拟基站是按预设布置位置设置在所述模拟环境中的,所述模拟标签按预设路径进行运动;
确定单元402,用于根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据;其中,所述待检测位置位于所述预设路径中;
处理单元403,用于将所述定位相关数据发送给后台服务器,使所述后台服务器根据所述定位相关数据对所述模拟标签进行定位。
一种可能的实施方式,所述创建单元401用于:
基于用户的第一操作,从数据库中获取与所述真实环境相似度最高的环境模板;其中,所述环境模板中包括所述模拟基站和所述模拟标签;
基于用户的第二操作,对所述环境模板的环境参数、所述模拟基站和所述模拟标签的参数进行配置,获得为所述真实环境设计的UWB方案一致的所述模拟环境、所述模拟基站和所述模拟标签。
一种可能的实施方式,所述创建单元401还用于:
对所述模拟环境的基本维度进行配置;其中,所述基本维度是根据所述真实环境的空间维度及所述模拟标签的预设路径确定的;
对所述基本维度的切换方式进行配置;
对所述模拟环境中的楼层数量及楼层切换进行配置;
对所述模拟环境的容纳压力进行配置;其中,所述容纳压力为所述模拟环境中能容纳所述模拟标签、所述模拟基站的最大数量。
一种可能的实施方式,所述创建单元401还用于:
根据所述预设布置位置,对所述模拟基站的位置进行配置;
对所述模拟基站的容量压力进行配置;其中,所述容量压力为所述模拟基站能管辖的所述模拟标签的最大数量;
对所述模拟标签的运动速度及所述预设路径、待检测位置进行配置;其中,所述待检测位置为所述预设路径中的待检测点所在的位置。
一种可能的实施方式,所述确定单元402用于:
若所述后台服务器使用的是到达时间差TDOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
根据所述相对距离及光速,确定所述第一时长;
将所述第一时长作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
一种可能的实施方式,所述确定单元402还用于:
若所述后台服务器使用的是到达时间TOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
将所述相对距离作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
一种可能的实施方式,所述处理单元403还用于:
接收所述后台服务器反馈的定位数据;
根据所述定位数据及所述待测位置,计算定位准确度,在准确度低于设定阈值时,发出警示信息;
将所述定位数据及所述模拟环境共享给开发人员和测试人员。
基于同一发明构思,本发明实施例中提供了一种UWB定位环境的仿真装置,包括:至少一个处理器,以及
与所述至少一个处理器连接的存储器;
其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令,执行如上所述的UWB定位环境的仿真方法。
基于同一发明构思,本发明实施例还提一种计算机可读存储介质,包括:
存储器,
所述存储器用于存储指令,当所述指令被处理器执行时,使得包括所述可读存储介质的装置完成如上所述的UWB定位环境的仿真方法。
本领域内的技术人员应明白,本发明实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明实施例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,本发明实施例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。
本发明实施例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。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种UWB定位环境的仿真方法,其特征在于,包括:
创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,所述模拟基站是按预设布置位置设置在所述模拟环境中的,所述模拟标签按预设路径进行运动;
根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据;其中,所述待检测位置位于所述预设路径中;
将所述定位相关数据发送给后台服务器,使所述后台服务器根据所述定位相关数据对所述模拟标签进行定位。
2.如权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站,包括:
基于用户的第一操作,从数据库中获取与所述真实环境相似度最高的环境模板;其中,所述环境模板中包括所述模拟基站和所述模拟标签;
基于用户的第二操作,对所述环境模板的环境参数、所述模拟基站和所述模拟标签的参数进行配置,获得为所述真实环境设计的UWB定位方案一致的所述模拟环境、所述模拟基站和所述模拟标签。
3.如权利要求2所述的仿真方法,其特征在于,对所述环境模板中的环境参数进行配置,包括以下中的至少一种:
对所述模拟环境的基本维度进行配置;其中,所述基本维度是根据所述真实环境的空间维度及所述模拟标签的预设路径确定的;
对所述基本维度的切换方式进行配置;
对所述模拟环境中的楼层数量及楼层切换进行配置;
对所述模拟环境的容纳压力进行配置;其中,所述容纳压力为所述模拟环境中能容纳所述模拟标签、所述模拟基站的最大数量。
4.如权利要求2所述的仿真方法,其特征在于,对所述环境模板中的模拟基站和所述模拟标签的参数进行配置,包括:
根据所述预设布置位置,对所述模拟基站的位置进行配置;
对所述模拟基站的容量压力进行配置;其中,所述容量压力为所述模拟基站能管辖的所述模拟标签的最大数量;
对所述模拟标签的运动速度及所述预设路径、待检测位置进行配置;其中,所述待检测位置为所述预设路径中的待检测点所在的位置。
5.如权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据,包括:
若所述后台服务器使用的是到达时间差TDOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个所述模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
根据所述相对距离及光速,确定所述第一时长;
将所述第一时长作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
6.如权利要求1所述的仿真方法,其特征在于,根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据,包括:
若所述后台服务器使用的是到达时间TOA运动算法对所述模拟标签进行定位,则计算每个所述模拟基站所在位置与所述待检测位置之间的相对距离;
将所述相对距离作为所述模拟基站对应的定位相关数据。
7.如权利要求1-6任一项所述的仿真方法,其特征在于,将所述定位相关数据发送给后台服务器后,还包括:
接收所述后台服务器反馈的定位数据;
根据所述定位数据及所述待测位置,计算定位准确度,在准确度低于设定阈值时,发出警示信息;
将所述定位数据及所述模拟环境共享给开发人员和测试人员。
8.一种UWB定位环境的仿真装置,其特征在于,包括:
创建单元,用于创建与真实环境、每个真实标签和每个真实基站分别对应的模拟环境、模拟标签和模拟基站;其中,所述模拟基站是按预设布置位置设置在所述模拟环境中的,所述模拟标签按预设路径进行运动;
确定单元,用于根据所述预设路径及所述预设布置位置,确定所述模拟标签到达待检测位置时,至少一个所述模拟基站产生的与所述待检测位置对应的定位相关数据;其中,所述待检测位置位于所述预设路径中;
处理单元,用于将所述定位相关数据发送给后台服务器,使所述后台服务器根据所述定位相关数据对所述模拟标签进行定位。
9.一种UWB定位环境的仿真装置,其特征在于,包括:
至少一个处理器,以及
与所述至少一个处理器连接的存储器;
其中,所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述至少一个处理器通过执行所述存储器存储的指令,执行如权利要求1-7任一项所述的仿真方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,包括存储器,
所述存储器用于存储指令,当所述指令被处理器执行时,使得包括所述可读存储介质的装置完成如权利要求1~7中任一项所述的仿真方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011146907.0A CN112422318B (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种uwb定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011146907.0A CN112422318B (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种uwb定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112422318A true CN112422318A (zh) | 2021-02-26 |
CN112422318B CN112422318B (zh) | 2023-03-21 |
Family
ID=74840934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011146907.0A Active CN112422318B (zh) | 2020-10-23 | 2020-10-23 | 一种uwb定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112422318B (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113175932A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-27 | 上海景吾智能科技有限公司 | 机器人导航自动化测试方法、系统、介质及设备 |
CN115226203A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-10-21 | 汕头大学 | Gps拒止环境中机器人集群的定位方法、设备及介质 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101960820A (zh) * | 2008-03-07 | 2011-01-26 | 虚拟直播有限公司 | 媒体系统与方法 |
US20110080264A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Checkpoint Systems, Inc. | Localizing Tagged Assets in a Configurable Monitoring Device System |
US20120088524A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Connectquest | System and method for facilitating interpersonal contacts and social and commercial networking |
CN105657668A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-08 | 南通大学 | 一种基于uwb的室内移动机器人定位与导航控制方法 |
CN105682047A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-15 | 南通大学 | 一种基于uwb的室内移动机器人定位与导航系统 |
-
2020
- 2020-10-23 CN CN202011146907.0A patent/CN112422318B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101960820A (zh) * | 2008-03-07 | 2011-01-26 | 虚拟直播有限公司 | 媒体系统与方法 |
US20110080264A1 (en) * | 2009-10-02 | 2011-04-07 | Checkpoint Systems, Inc. | Localizing Tagged Assets in a Configurable Monitoring Device System |
US20120088524A1 (en) * | 2010-10-06 | 2012-04-12 | Connectquest | System and method for facilitating interpersonal contacts and social and commercial networking |
CN105657668A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-08 | 南通大学 | 一种基于uwb的室内移动机器人定位与导航控制方法 |
CN105682047A (zh) * | 2016-03-16 | 2016-06-15 | 南通大学 | 一种基于uwb的室内移动机器人定位与导航系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
王真诚 等: "UWB高精度定位技术研究及其应用", 《城市勘测》 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113175932A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-27 | 上海景吾智能科技有限公司 | 机器人导航自动化测试方法、系统、介质及设备 |
CN115226203A (zh) * | 2022-06-23 | 2022-10-21 | 汕头大学 | Gps拒止环境中机器人集群的定位方法、设备及介质 |
CN115226203B (zh) * | 2022-06-23 | 2024-04-30 | 汕头大学 | Gps拒止环境中机器人集群的定位方法、设备及介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112422318B (zh) | 2023-03-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Motamedi et al. | Localization of RFID-equipped assets during the operation phase of facilities | |
CN112422318B (zh) | 一种uwb定位环境的仿真方法、仿真装置及存储介质 | |
CN107708068A (zh) | 室内定位方法、系统、计算机存储介质及服务器 | |
US10586082B1 (en) | Advanced micro-location of RFID tags in spatial environments | |
CN107409146B (zh) | 传感器数据可视化装置和方法 | |
Abu Znaid et al. | Sequential Monte Carlo localization methods in mobile wireless sensor networks: a review | |
WO2019217160A1 (en) | Spatial localization design service | |
Zhang et al. | UWB positioning analysis and algorithm research | |
Duru et al. | Ultra-wideband positioning system using twr and lateration methods | |
CN104039011A (zh) | 一种定位方法及装置 | |
CN113391267A (zh) | 一种基于atdoa算法的频谱检测系统定位方法 | |
CN103974200A (zh) | 基于移动节点接收信号时间间隔差的定位方法及装置 | |
Stefanski | Asynchronous time difference of arrival (ATDOA) method | |
Bendavid et al. | The Rise of Passive RFID RTLS Solutions in Industry 5.0 | |
CN112596047A (zh) | 轨迹动态合作信标模拟的水下轨迹跟踪自检系统和方法 | |
CN111901742B (zh) | 基于邻居关系定位电子价签的方法及装置 | |
KR102024793B1 (ko) | 전자전 전장환경을 위한 디지털 위협 시뮬레이션 장치 및 방법 | |
Stephan et al. | Evaluation of Indoor Positioning Technologies under industrial application conditions in the SmartFactoryKL based on EN ISO 9283 | |
Ai et al. | [Retracted] Key Technologies of Real‐Time Location Service in Satellite Navigation and Positioning Network Based on Internet of Things | |
Ismail et al. | Optimum placement of wireless access point for mobile robot positioning in an indoor environment | |
Mustafa et al. | A High Fidelity Indoor Navigation System Using Angle of Arrival and Angle of Departure. | |
CN112261582A (zh) | 电子价签移动位置确定方法、装置及系统 | |
Chen | RL-SAR: A Robotic System for Fine-Grained RFID Localization using RL-based Synthetic Aperture Radar | |
Michler et al. | Potentials of Deterministic Radio Propagation Simulation for AI-Enabled Localization and Sensing | |
Helfenbein et al. | Extension of RFID based indoor localization systems with smart tags |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |