CN112425221A - 设备之间的测距 - Google Patents

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Abstract

用于在标签设备(410)与多个锚定设备(405)之间进行测距的方法、设备和计算机可读存储介质。标签设备(410)向多个锚定设备(405)广播第一轮询消息(605)。标签设备(410)从多个锚定设备(405)接收针对第一轮询消息(605)的多个响应消息(620)。多个响应消息(620)由多个锚定设备(405)在多个响应时间点传输。多个响应时间点与标签设备(410)与多个锚定设备(405)之间的多个距离中的相应距离的等级相关联。在接收到多个响应消息之后，标签设备(410)向多个锚定设备(405)广播第二轮询消息。测距效率可以得到提高。

Description

设备之间的测距
技术领域
本公开的实施例总体上涉及测距领域，并且具体地涉及用于在标签设备与多个锚定设备之间进行测距的方法、设备和计算机可读存储介质。
背景技术
单面双向测距(SS-TWR)和双面双向测距(DS-TWR)技术已经广泛用于室内定位。SS-TWR技术基于对在两个设备之间的一次往返行程延迟的测量。例如，设备向另一设备传输消息并且从另一设备接收响应消息。然后，设备可以确定经传输的消息与接收到的消息之间的往返行程延迟。
DS-TWR测距技术是基于两次往返行程测量的SS-TWR技术的扩展。使用该技术，所测量的两个往返行程延迟组合以导出飞行时间估计以减少测量误差，即使在响应延迟很长的情况下。
例如，基于DS-TWR测距技术的典型室内定位系统可以包括超宽带(UWB)无线通信中的多个锚定设备和标签设备。飞行时间估计在锚定设备与标签设备之间被测量。
发明内容
总体上，本公开的示例实施例提供了用于在标签设备与多个锚定设备之间进行测距的方法、设备和计算机可读存储介质。
在第一方面，提供了一种在标签设备处的方法。标签设备向多个锚定设备广播第一轮询消息。标签设备从多个锚定设备接收针对第一轮询消息的多个响应消息。多个响应消息由多个锚定设备在多个响应时间点传输。多个响应时间点与标签设备与多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联。在接收到多个响应消息之后，标签设备向多个锚定设备广播第二轮询消息。
在第二方面，提供了一种在多个锚定设备中的锚定设备处的方法。锚定设备接收由标签设备广播的第一轮询消息。锚定设备在响应时间点向标签设备传输针对第一轮询消息的响应消息。响应时间点与标签设备与多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联。然后，锚定设备接收由标签设备广播的第二轮询消息。
在第三方面，提供了一种设备，该设备包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器。至少一个存储器和计算机程序代码被配置为与至少一个处理器一起使该设备执行根据第一方面或第二方面的方法。
在第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。该计算机程序在由处理器执行时使处理器执行根据第一或第二方面的方法。
应当理解，发明内容部分并非旨在标识本公开的实施例的关键或必要特征，也不旨在用于限制本公开的范围。通过以下描述，本公开的其他特征将变得容易理解。
附图说明
现在将参考附图描述一些示例实施例，在附图中：
图1示出了SS-TWR往返行程测量的常规过程100；
图2示出了DS-TWR往返行程测量的常规过程200；
图3示出了常规定位系统的SS-TWR测距过程；
图4示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例环境；
图5示出了根据本公开的一些实施例的定位系统的示例布置；
图6示出了根据本公开的一些实施例的确定响应时间点的示例过程；
图7示出根据本公开的一些实施例的标签设备与锚定设备之间的通信的示例过程；
图8示出了根据本公开的一些实施例的示例方法的流程图；
图9示出了根据本公开的一些其他实施例的示例方法的流程图；
图10示出了适合于实现本公开的实施例的设备的简化框图；以及
图11示出了根据本公开的一些实施例的示例计算机可读介质的框图。
贯穿所有附图，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元件。
具体实施方式
现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。应当理解，这些实施例仅出于说明的目的进行描述，并且帮助本领域技术人员理解和实现本公开，而没有对本公开的范围提出任何限制。除了下面描述的方式，本文中描述的公开可以以各种其他方式来实现。
在以下描述和权利要求中，除非另有定义，否则本文中使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
如本文中使用的，术语“锚定设备”是指在环境中具有确定位置的设备。锚定设备在环境中可以是固定的或可移动的。锚定设备的示例包括基站(BS)、中继、接入点(AP)、节点B(NodeB或NB)、演进型NodeB(eNodeB或eNB)、千兆位NodeB(gNB)、远程无线电模块(RRU)、无线电报头(RH)、远程无线电头(RRH)、低功率节点(诸如毫微微、微微等)。在一些实施例中，终端设备可以用作锚定设备。这样的终端设备的示例包括智能电话、启用无线功能的平板计算机、膝上型计算机嵌入式设备(LEE)、膝上型计算机安装设备(LME)、和/或无线用户驻地设备(CPE)。
如本文中使用的，术语“标签设备”是指将被定位在环境中的设备。标签设备的位置可以基于标签设备与锚定设备之间的测距来确定。标签设备的示例包括智能电话、启用无线功能的平板计算机、膝上型计算机嵌入式设备(LEE)、膝上型计算机安装设备(LME)、和/或无线用户驻地设备(CPE)。
如本文中使用的，术语“电路装置”可以是指以下中的一个或多个或全部：
(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路装置中的实现)，以及
(b)硬件电路和软件的组合，诸如(如适用)：(i)模拟和/或数字硬件电路与软件/固件的组合，以及(ii)具有软件的硬件处理器(包括数字信号处理器)、软件和存储器的任何部分，这些部分一起工作以使诸如移动电话或服务器等设备执行各种功能)，以及
(c)需要软件(例如，固件)才能操作但当操作不需要时可以不存在的硬件电路和/或处理器，诸如微处理器或微处理器的一部分。
“电路装置”的这种定义适用于该术语在本申请中的所有使用，包括在任何权利要求中。作为另一示例，如本申请中使用的，术语“电路装置”也仅涵盖硬件电路或处理器(或多个处理器)或硬件电路或处理器及其(或它们的)随附软件和/或固件的一部分的实现。术语“电路装置”也涵盖(例如并且在适用于特定权利要求元素的情况下)用于移动设备的基带集成电路或处理器集成电路、或者服务器、蜂窝网络设备或其他计算或网络设备中的类似集成电路。
如本文中使用的，单数形式的“一”、“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。术语“包括”及其变体应当理解为开放术语，表示“包括但不限于”。术语“基于”应当理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“实施例”应当被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”应当被理解为“至少一个其他实施例”。其他定义(显式和隐式)可以在下面被包括。
如上所述，SS-TWR测距技术需要两个节点之间的信号往返行程测量。图1示出了SS-TWR往返行程测量的常规过程100。如图所示，设备A在时间点115传输包含注释符110的消息105。消息105的一部分是数据。注释符110用于指示消息105中的数据的开始。然后，设备B在传播时间Tprop 125之后的时间点120基于注释符110检测消息105。在响应时段Treply1130之后，设备B在时间点145传输包含注释符140的另一消息135。设备A在传播时间Tprop125之后的时间点150基于注释符140检测消息135。然后，在设备A处确定时间点115和时间点150之间的往返行程延迟Tround1 155。
作为SS-TWR技术的扩展，DS-TWR测距技术涉及两次往返行程测量。图2示出了DS-TWR往返行程测量的常规过程200。在过程200中，如图所示，设备A和设备B都测量往返行程延迟。在设备A处，测量往返行程延迟Tround1 155，并且同时，在时间延迟Treply2 220之后的时间点215传输包含注释符210的消息205作为对消息135的响应。在于时间点225基于注释符210检测到消息205之后，设备B测量时间点145和时间点225之间的往返行程时间延迟Tround2230。
在过程200中，每个设备精确地对消息的传输和接收时间点加时间戳。所得到的飞行时间估计
Figure BDA0002898990230000051
可以使用以下等式(1)计算：
Figure BDA0002898990230000052
如上所述，在基于DS-TWR测距技术的室内定位系统中，在锚定设备与标签设备之间执行多次测量。图3示出了常规定位系统300的SS-TWR测距过程。如所示，在系统300中，四个锚定设备305-1、305-2、305-3和305-4(统称为锚定设备305)的位置是已知的。待定位的标签设备310可以例如利用UWB技术与锚定设备305通信以测量相应往返行程延迟。在该示例中，在网关315向标签设备310发送(320)测量命令之后，标签设备310单独地和随后地与四个锚定设备305-1、305-2、305-3和305-4进行通信(325、330、335、340)。
执行四次距离测量。通常，归因于UWB发射器和UWB控制器的单独操作，单次测距通信可能需要近1ms。因此，标签设备310与锚定设备305之间的单次测量可能需要近4ms，包括3ms的消息传播时间和1ms的消息处理时间。在这种情况下，这四次测量可能需要16ms。此外，标签设备310向网关315发送(345)测量结果，以用于标签设备310的定位。测量命令和结果的传送可能花费2ms。结果，整个测量过程花费18ms用于定位标签设备310的一个移动。
在诸如过道、大厅或走廊的宽敞区域中，需要部署更多的锚定设备以增强该区域的覆盖范围。标签设备310需要在该区域中的任何位置到达多于四个锚定设备305。如果该区域中有多个标签设备，则归因于在标签之间共享时间资源以完全完成测距和定位操作，定位刷新率(作为定位时间的倒数)可能会大大减小，如表1所示。
表1：不同情况下的定位刷新率
3个锚定设备 4个锚定设备 5个锚定设备 6个锚定设备
1个标签设备 71.43Hz 55.56Hz 45.45Hz 38.46Hz
10个标签设备 7.14Hz 5.56Hz 4.55Hz 3.85Hz
50个标签设备 1.43Hz 1.11Hz 0.91Hz 0.77Hz
如表1所示，在50个标签设备和6个锚定设备的情况下，定位刷新率减小到0.77Hz。定位刷新率限制了标签设备的移动速度。需要减少UWB室内定位系统中的测距过程的持续时间，特别是对于大且无缝的覆盖范围。常规系统不能无缝地覆盖更多的地方，包括过道、大厅、房间、走廊等。
另外，如果在标签310与锚定设备305之间执行更多的测距操作，则可以实现更高的定位精度。因此，归因于更多的测量，作为定位时间的倒数的定位刷新率将增加。例如，如果一个标签设备利用DS-TWR技术与三个锚定设备进行测距，则需要进行三次距离测量，这些测量涉及6次传输和3次接收，才能导出标签设备的位置。常规系统不能确保期望的定位刷新率。
本公开的实施例提供了一种快速测距方案。利用该方案，标签设备向多个锚定设备广播轮询消息。标签设备从锚定设备接收针对轮询消息的多个响应消息。响应消息的响应时间点与标签设备与锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联。然后，标签设备向多个锚定设备广播另一轮询消息。
因此，在锚定设备处，在接收到由标签设备广播的轮询消息时，锚定设备在所确定的响应时间点单独地传输轮询消息的响应消息。锚定设备然后接收由标签设备广播的另一轮询消息。
该快速测距方案可以提供快速定位，并且因此可以增大定位刷新率。此外，快速测距方案可以应用于复杂的室内场所，诸如过道、大厅和走廊，以提供无缝定位。此外，该方案允许定位更多的标签设备。
图4示出了可以在其中实现本公开的实施例的示例环境400。环境400被示出为说明性的但非限制性的框。环境400可以是任何合适的室内环境或室外环境。图4中仅出于说明目的而示出了环境400的二维地图。三维地图也可以用于表示环境400的空间结构。
如图4所示，环境400中布置有八个锚定设备405-1、……、405-8(统称为锚定设备405)。两个标签设备410-1和410-2(统称为标签设备410)在环境400中移动。标签设备410的移动定位可以基于标签设备410与锚定设备405之间的测距来确定。应当理解，锚定设备的布置以及锚定设备和标签的数目仅出于说明目的而示出，而没有任何限制。根据实际部署，任何合适数目的锚定设备可以布置在环境400中的任何合适位置，并且任何合适数目的标签设备可以定位在环境400中。
标签设备410可以与锚定设备405进行无线通信。无线通信可以利用任何合适的无线通信技术，包括例如多输入多输出(MIMO)、正交频分复用(OFDM)、时分复用(TDM)、频分复用(FDM)、码分复用(CDM)、Bluetooth、ZigBee、机器类型通信(MTC)和超宽带(UWB)技术。为了讨论的目的，在利用UWB技术的场景中讨论一些实施例。
在本公开的各种实施例中，标签设备410向多个锚定设备405广播轮询消息(被称为第一轮询消息)。用于接收第一轮询消息的锚定设备405可以选自一组候选锚定设备。例如，这些锚定设备405可以选自构成该组候选锚定设备的锚定设备405-1至405-8。该组候选锚定设备还可以包括未示出的其他锚定设备。
在一些实施例中，可以排除与标签设备410具有非视线(NLOS)信道的锚定设备405以进一步提高测距效率和定位精度。例如，如图4所示，在环境400中存在四个障碍物，包括两个会议室415-1和415-2以及两个柱子420-1和420-2。当标签设备410在环境400中移动时，标签设备410可能被这些障碍物遮蔽，因此可以与锚定设备405-1至405-8进行NLOS信号通信。如果这些信号在定位中被使用，则定位精度可能会降低。结果，与标签设备410具有NLOS信道的锚定设备405可以从与标签设备410的测距中被排除。
具有NLOS信道的锚定设备405可以基于环境400的地图信息和标签设备410的当前位置来确定。例如，使用几何算法，例如图4所示的径向算法，可以确定锚定设备405-8与标签设备410具有NLOS信道。然后，排除锚定设备405-8，并且保留具有视线(LOS)信道的锚定设备405-1至405-7。
为了进一步提高测距效率和定位精度，在一些实施例中，用于接收第一轮询消息的锚定设备405可以基于标签设备410与这些锚定设备之间的距离而选自具有LOS信道的锚定设备405-2至405-8。例如，锚定设备405可以以距离的升序来选择。
距离可以任何合适的方式确定。在一些实施例中，标签设备410可以通过与锚定设备405进行测距来确定距离。下面将参考图5讨论确定距离的示例过程，图5示出了根据本公开的一些实施例的定位系统500的示例布置。
在系统500中，网关505可以与两个标签设备410-1和410-2以及服务器510进行通信。服务器510包括定位模块515，该定位模块用于标签设备410的定位。服务器510还包括用于管理环境400的地图信息的地图管理模块520。当标签设备410通电时，标签设备410可以自动轮询周围的锚定设备405，并且经由网关505将锚定设备405的距离报告给服务器510。然后，服务器510基于所报告的距离计算标签设备405的位置。
在一些实施例中，服务器510可以基于标签设备410的位置和环境400的地图信息确定“活动(ACTIVE)”锚点列表。“活动”锚点列表包括具有LOS信道的锚定设备。标签设备410可以下载“活动”锚点列表以及相应锚定设备405的距离。此外，标签设备410可以将第一轮询消息广播给“活动”锚点列表中的全部或部分锚定设备405。
“活动”锚点列表可以随着标签设备410的移动而更新。当标签设备110移动时，具有NLOS信道的锚定设备可以从列表中被排除，并且当前与标签设备410具有LOS信道的锚定设备可以被保留在列表中。
除了锚定设备405的阻塞，“活动”锚点列表的构造可以考虑标签设备410与锚定设备405之间的距离。例如，“活动”锚点列表可以包括与标签设备410距离较短的锚定设备405。
在接收到由标签设备410广播的第一轮询消息之后，锚定设备405向标签设备410传输针对第一轮询消息的响应消息。响应消息的响应时间点与在标签设备410与锚定设备405之间的多个距离中的相应距离的等级相关联。
每个锚定设备405可以基于距离的等级确定响应时间点。等级可以由锚定设备405以任何合适的方式确定。在一些实施例中，锚定设备405可以从标签设备410获取等级。例如，第一轮询消息可以包括距离的等级的指示(称为“第一指示”)。附加地或备选地，锚定设备405可以通过以有线或无线方式与网关或服务器(例如，如图5所示的网关505或服务器510)或其他设备通信来获取等级。在一些其他实施例中，锚定设备405可以获取锚定设备与标签设备410或其他设备的距离，然后确定等级。
在一些实施例中，响应时间点可以由锚定设备405基于参考等级与其自身等级的等级差来确定。在以距离的升序确定等级的情况下，如果锚定设备405的等级高于参考等级，则锚定设备405可以确定锚定设备405的响应时间点可以晚于与参考等级相关联的参考响应时间点。以这种方式，不同的锚点设备405的响应消息将分别到达标签设备410，因此响应消息的干扰可以被减小。
参考等级可以是任何合适的预定义值。在一些实施例中，参考等级可以被分配给1，如果等级是以距离的升序确定的，则该等级对应于最靠近标签设备410的锚定设备405。在这种情况下，可以相对于最近的锚定设备405的响应时间点来确定锚定设备405的响应时间点。
在一些实施例中，锚定设备405可以确定响应时间点和与参考等级相关联的参考响应时间点的时间差。时间差可以基于等级差来确定。例如，可以针对较大的等级差设置较长的时间差。以这种方式，来自不同锚定设备的响应消息可以随后并且分别到达405标签设备410，因此测距效率和定位精度都可以得到提高。在一些实施例中，时间差可以由标签设备410或其他设备确定并且发送给锚定设备405。
为了进一步提高测距效率，时间差还可以基于与参考等级相关联的第一轮询消息的参考传播时间来确定。参考传播时间可以由锚定设备405基于与参考等级相关联的距离来确定。
作为备选示例，参考传播时间可以由锚定设备405从标签设备410获取。例如，第一轮询消息可以包括参考传播时间的第二指示。然后，锚定设备405可以基于等级差、参考传播时间和第一轮询消息到其自身的传播时间来确定时间差。
下面将参考图6讨论确定响应时间点的示例过程。在如图6所示的过程600中，标签设备410向锚定设备405-1和405-2广播包含注释符610的第一轮询消息605。在该示例中，最近的锚定设备405-1的等级“1”被定义为参考等级。然后，第一轮询消息605从标签设备410到锚定设备405-1的传播时间615用作参考传播时间。
在这种情况下，锚定设备405-2的响应时间点可以使用以下等式(2)来确定：
(Response time)n＝Trx+Tproc+Ttx*(n-1)+Pt1-Ptn (2)
其中，(Response time)n表示等级n的锚定设备405的响应时间，其指示从第一轮询消息的接收到响应时间的传输的持续时间；Trx表示第一轮询消息的接收时间；Ttx表示响应消息的传输时间；Tproc表示锚定设备的处理时间；Pt1表示参考等级1的参考传播时间；Ptn表示等级n的锚定设备405的传播时间。Trx和Trx取决于消息长度和传输数据速率。
等式(2)是从以下等式(3)至等式(5)中导出的：
(Response time)n＝U-Ptn (3)
U＝V+Pt1 (4)
V＝Trx+Tproc+Ttx*(n-1) (5)
利用等式(2)，连续响应消息被一一传输。没有干扰发生，并且测距过程的持续时间可以减少。
在图6所示的示例中，锚定设备405-2的等级为2。然后，锚定设备405-2的响应时间为Trx+Tproc+Ttx+Pt1-Pt2。如图6所示，在从锚定设备405-5传输响应消息620-1之后，锚定设备405-6立即传输响应消息620-2。两个后续响应消息可以分隔开预定间隙，以进一步避免响应消息的干扰。
锚定设备405的响应时间点也可以由标签设备410或其他设备确定并且发送到相应锚定设备。操作和过程类似于如上所述的锚定设备405的操作和过程，并且将省略其细节。
在从所有锚定设备405接收到响应消息之后，标签设备410可以向锚定设备405广播另一轮询消息(称为“第二轮询消息”)。基于这些消息的传输和接收时间点，标签设备410和锚定设备405都可以测量往返行程延迟。轮询消息和响应消息的传送可以在标签设备410与锚定设备405之间执行很多个往返。
在一些实施例中，测距过程可以仅涉及两次往返行程测量。在这种情况下，第二轮询消息可以被视为用于终止测距过程的最终消息。
图7示出了根据本公开的一些实施例的标签设备410与锚定设备405之间的通信的示例过程700。
如图7所示，标签设备410广播包含注释符710-1的轮询消息705(作为第一轮询消息)。锚定设备405-1和405-2分别传输包含标记710-2和710-3的响应消息715-1和715-2。接收轮询消息705的其他锚定设备405也将传输响应消息。在过程700中，需要两次往返行程测量。在标签设备405从所有锚定设备接收到响应消息之后，标签设备405广播包含标记710-4的最终消息720。然后，标签设备410以及锚定设备405-1和405-2可以测量往返行程延迟。
利用根据本公开的实施例的快速测距方案，可以显著减少所需要的时间。如上所述，如果单个测距通信需要近1ms，则标签设备410与三个锚定设备405之间的测量需要近5ms。如果标签设备410和锚定设备405例如经由UWB无线通信，则需要另外的3ms来报告测量结果。通过添加网关(例如，图5中的网关505)与标签设备410之间的通信时间以及设备内的处理时间，在快速测距方案中进行一次定位移动总共需要大约10ms。如果锚点设备具有例如经由以太网到网关的有线连接，则在快速测距方案中只需要7毫秒即可进行一次定位移动。
表2和表3分别示出了锚定设备经由UWM和以太网连接时的刷新率。
表2：定位刷新率(通过UWB连接的锚点)
3个锚定设备 4个锚定设备 5个锚定设备 6个锚定设备
1个标签设备 100Hz 83.33Hz 71.43Hz 62.5Hz
10个标签设备 10Hz 8.33Hz 7.14Hz 6.25Hz
50个标签设备 2Hz 1.67Hz 1.43Hz 1.25Hz
表2：定位刷新率(通过以太网连接的锚点)
3个锚定设备 4个锚定设备 5个锚定设备 6个锚定设备
1个标签设备 142.86Hz 111.11Hz 90.91Hz 76.92Hz
10个标签设备 14.29Hz 11.11Hz 9.09Hz 7.69Hz
50个标签设备 2.86Hz 2.22Hz 1.82Hz 1.54Hz
与表1所示的定位刷新率相比，快速测距方案显著地提高了定位刷新率。
图8示出了根据本公开的一些实施例的示例方法800的流程图。方法800可以在如图4所示的标签设备410处实现。为了讨论的目的，将参考图4描述方法400。
在框805处，标签设备410向多个锚定设备405广播第一轮询消息。在框810处，标签设备410从多个锚定设备405接收针对第一轮询消息的多个响应消息。多个响应消息由多个锚定设备405在多个响应时间点传输。多个响应时间点与标签设备410与多个锚定设备405之间的多个距离中的相应距离的等级相关联。在框815处，响应于接收到多个响应消息，标签设备410向多个锚定设备广播第二轮询消息。
在一些实施例中，标签设备410可以确定多个距离中的相应距离的等级。然后，标签设备410可以在传输时间点向多个锚定设备405广播轮询消息，轮询消息包括针对相应距离的等级的第一指示。在一些实施例中，轮询消息可以包括与参考等级相关联的第一轮询消息的参考传播时间的第二指示。
在一些实施例中，标签设备410可以从一组候选锚定设备中选择与标签设备410具有视线信道的多个锚定设备405。
在一些实施例中，标签设备410可以在该组候选锚定设备中确定多个候选锚定设备，多个候选锚定设备与标签设备410具有视线信道。然后，标签设备410可以以目标设备410与多个候选锚定设备之间的距离的升序，从多个候选锚定设备中选择多个锚定设备405。
图9示出了根据本公开的一些实施例的示例方法900的流程图。方法900可以在如图4所示的锚定设备405处实现。为了讨论的目的，将参考图4描述方法900。
在框905处，锚定设备405接收由标签设备410广播的第一轮询消息。在框910处，锚定设备405在响应时间点向标签设备410传输针对第一轮询消息的响应消息。响应时间点与标签设备与多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联。在框915处，锚定设备405接收由标签设备410广播的第二轮询消息。
在一些实施例中，锚定设备405可以确定参考等级和距离的等级的等级差，所述距离是多个距离中的在标签设备与锚定设备之间的距离。然后，锚定设备410可以至少部分地基于等级差确定响应时间点。
在一些实施例中，第一轮询消息可以包括针对多个距离中的相应距离的等级的第一指示。锚定设备405可以基于多个距离中的相应距离的等级确定等级差。
在一些实施例中，锚定设备405可以至少部分地基于等级差，确定响应时间点和与参考等级相关联的参考响应时间点的时间差。
在一些实施例中，第一轮询消息包括与参考等级相关联的第一轮询消息的参考传播时间的第二指示。锚定设备405可以基于等级差、参考传播时间、以及第一轮询消息从标签设备410到锚定设备405的传播时间，确定时间差。
应当理解，与以上参考图4至图7描述的标签设备410和锚定设备405有关的所有操作和特征同样适用于方法800和方法900，并且具有相似的效果。为了简化的目的，将省略细节。
在一些实施例中，一种能够执行方法800的装置(例如，标签设备410)或能够执行方法900的装置(例如，锚定设备405)可以包括用于执行方法800或900的相应步骤的部件。该部件可以以任何合适的形式实现。例如，该部件可以在电路装置或软件模块中实现。
在一些实施例中，能够执行方法800的装置包括：用于在标签设备处向多个锚定设备广播第一轮询消息的部件；用于从多个锚定设备接收针对第一轮询消息的多个响应消息的部件，多个响应消息由多个锚定设备在多个响应时间点传输，多个响应时间点与标签设备与多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联；以及用于响应于接收到多个响应消息而向多个锚定设备广播第二轮询消息的部件。
在一些实施例中，用于广播第一轮询消息的部件包括：用于确定多个距离中的相应距离的等级的部件；以及用于在传输时间点向多个锚定设备广播包括针对相应距离的等级的第一指示的轮询消息的部件。
在一些实施例中，轮询消息包括针对第一轮询消息的参考传播时间的第二指示，第一轮询消息的参考传播时间与参考等级相关联。
在一些实施例中，该装置可以包括用于从一组候选锚定设备中选择与标签设备具有视线信道的多个锚定设备的部件。
在一些实施例中，用于选择多个锚定设备的部件包括：用于在该组候选锚定设备中确定与标签设备410具有视线信道的多个候选锚定设备的部件；以及用于按目标设备与多个候选锚定设备之间的距离的升序，从多个候选锚定设备中选择多个锚定设备的部件。
在一些实施例中，能够执行方法900的装置包括：用于在多个锚定设备中的锚定设备处接收由标签设备广播的第一轮询消息的部件；用于在响应时间点向标签设备传输针对第一轮询消息的响应消息的部件，响应时间点与标签设备与多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联；以及用于接收由标签设备广播的第二轮询消息的部件。
在一些实施例中，该装置还可以包括：用于确定参考等级和多个距离中的标签设备与锚定设备之间的距离的等级的等级差的部件；以及用于至少部分地基于等级差确定响应时间点的部件。
在一些实施例中，第一轮询消息可以包括针对多个距离中的相应距离的等级的第一指示。用于确定等级差的部件可以包括：用于基于多个距离中的相应距离的等级来确定等级差的部件。
在一些实施例中，用于至少部分地基于等级差确定响应时间点的部件可以包括：用于至少部分地基于等级差来确定响应时间点和与参考等级相关联的参考响应时间点的时间差的部件。
在一些实施例中，第一轮询消息可以包括针对第一轮询消息的参考传播时间的第二指示，第一轮询消息的参考传播时间与参考等级相关联。用于确定时间差的部件可以包括：用于基于等级差、参考传播时间、以及第一轮询消息从标签设备到锚定设备的传播时间，确定时间差的部件。
图10是适合于实现本公开的实施例的设备1000的简化框图。设备1000可以在如图4所示的标签设备410或锚定设备405处实现，或者实现为至少如图4所示标签设备410的一部分或锚定设备405的一部分。
如图所示，设备1000包括处理器1010、耦合到处理器1010的存储器1020、耦合到处理器1010的通信模块1040、和耦合到通信模块1040的通信接口(未示出)。存储器1020至少存储程序1030。通信模块1040用于双向通信。通信接口可以表示通信所必需的任何接口。
如本文中参考图4至图9讨论的，假定程序1030包括程序指令，该程序指令在由相关联的处理器1010执行时使得设备1000能够根据本公开的实施例进行操作。本文中的实施例能够由设备1000的处理器1010执行的计算机软件，或由硬件，或由软件和硬件的组合来实现。处理器1010可以被配置为实现本公开的各种实施例。
在一些实施例中，程序1030可以有形地包含在计算机可读介质中，该计算机可读介质可以被包括在设备1000中(诸如在存储器1020中)或被包括能够由设备1000访问的其他存储设备中。设备1000可以将程序1030从计算机可读介质加载到存储器1020以执行。计算机可读介质可以包括任何类型的有形非易失性存储，诸如ROM、EPROM、闪存、硬盘、CD、DVD等。图11示出了以CD或DVD为形式的计算机可读介质1100的示例。计算机可读介质1100可以在其上存储有程序1030。
存储器1020可以是适合于本地技术网络的任何类型，并且可以使用任何合适的数据存储技术来实现，作为非限制性示例，诸如非暂态计算机可读存储介质、基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器。尽管在设备1000中仅示出了一个存储器1020，但是在设备1000中可以存在几个物理上不同的存储器模块。处理器1010可以是适合于本地技术网络的任何类型，并且作为非限制性示例，可以包括以下项中的一项或多项：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多核处理器架构的处理器。设备1000可以具有在时间上从属于与主处理器同步的时钟的多个处理器，诸如专用集成电路芯片。
当设备1000用作标签设备410时，处理器1010和存储器1020可以协作以使设备1000实现如本文中参考图8讨论的方法800。当设备1000用作锚定设备405时，处理器1010和存储器1020可以协作以使设备1000实现如本文中参考图9讨论的方法900。
与以上参考图4至图9描述的标签设备410和锚定设备405有关的所有操作和特征同样适用于设备1000并且具有相似的效果。为了简化的目的，将省略细节。
通常，本公开的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任何组合来实现。一些方面可以以硬件来实现，而其他方面可以以可以由控制器、微处理器或其他计算设备来执行的固件或软件来实现。尽管本公开的实施例的各个方面被示出并且描述为框图、流程图或使用一些其他图形表示，但是应当理解，作为非限制性示例，本文中描述的框、装置、系统、技术或方法可以以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其某种组合来实现。
本公开还提供了有形地存储在非暂态计算机可读存储介质上的至少一个计算机程序产品。该计算机程序产品包括诸如程序模块中包括的计算机可执行指令，该计算机可执行指令在目标真实或虚拟处理器上的设备中执行，该计算机可执行指令用于执行如上参考图8和图9描述的方法800和方法900。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、库、对象、类、组件、数据结构等。在各种实施例中，程序模块的功能可以在程序模块之间组合或分割。用于程序模块的机器可执行指令可以在本地或分布式设备内执行。在分布式设备中，程序模块可以位于本地和远程存储介质两者中。
用于执行本公开的方法的程序代码可以以一种或多种编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以被提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得该程序代码在由处理器或控制器执行时使在流程图和/或框图中指定的功能/操作被实现。程序代码可以完全地在计算机上执行、部分地在计算机上执行、作为独立软件包执行，部分地在计算机上并且部分地在远程计算机上执行，或者完全地在远程计算机或服务器上执行。
在本公开的上下文中，计算机程序代码或相关数据可以由任何合适的载体来携带，以使得设备、装置或处理器能够执行如上所述的各种处理和操作。载体的示例包括信号、计算机可读介质。
计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读介质可以包括但不限于电子、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统、装置、或设备、或前述各项的任何合适的组合。计算机可读存储介质的更具体示例将包括具有一根或多根电线的电连接、便携式计算机软盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式光盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、磁存储设备、或上述各项的任何合适的组合。
此外，尽管以特定顺序描绘了操作，但是这不应当理解为要求这样的操作以所示的特定顺序或以连续的顺序执行，或者执行所有示出的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。同样，尽管以上讨论中包含几个特定的实现细节，但是这些细节不应当被解释为对本公开范围的限制，而应当被解释为对可以特定于特定实施例的特征的描述。在单独的实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以分别在多个实施例中或以任何合适的子组合来实现。
尽管已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了本公开，但是应当理解，所附权利要求书中定义的本公开不必限于上述特定特征或动作。相反，上述特定特征和动作被公开作为实现权利要求的示例形式。
已经描述了技术的各种实施例。作为上述内容的附加或备选，描述了以下示例。以下示例的任何示例中所描述的特征可以与本文所描述的其他示例中的任何示例一起使用。

Claims (22)

1.一种方法，包括：
在标签设备处向多个锚定设备广播第一轮询消息；
从所述多个锚定设备接收针对所述第一轮询消息的多个响应消息，所述多个响应消息由所述多个锚定设备在多个响应时间点传输，所述多个响应时间点与所述标签设备与所述多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联；以及
响应于接收到所述多个响应消息，向所述多个锚定设备广播第二轮询消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中广播所述第一轮询消息包括：
确定所述多个距离中的所述相应距离的所述等级；以及
在所述传输时间点向所述多个锚定设备广播所述轮询消息，所述轮询消息包括针对所述相应距离的所述等级的第一指示。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述轮询消息包括针对所述第一轮询消息的参考传播时间的第二指示，所述第一轮询消息的所述参考传播时间与参考等级相关联。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括：
从一组候选锚定设备中选择所述多个锚定设备，所述多个锚定设备与所述标签设备具有视线信道。
5.根据权利要求4所述的方法，其中选择所述多个锚定设备包括：
在所述一组候选锚定设备中确定多个候选锚定设备，所述多个候选锚定设备具有到所述标签设备的视线信道；以及
以所述目标设备与所述多个候选锚定设备之间的距离的升序，从所述多个候选锚定设备中选择所述多个锚定设备。
6.一种方法，包括：
在多个锚定设备中的锚定设备处接收由标签设备广播的第一轮询消息；
在响应时间点向所述标签设备传输针对所述第一轮询消息的响应消息，所述响应时间点与所述标签设备与所述多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联；以及
接收由所述标签设备广播的第二轮询消息。
7.根据权利要求6所述的方法，还包括：
确定参考等级和距离的等级的等级差，所述距离是所述多个距离中的在所述标签设备与所述锚定设备之间的距离；以及
至少部分地基于所述等级差确定所述响应时间点。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一轮询消息包括针对所述多个距离中的所述相应距离的所述等级的第一指示，并且确定所述等级差包括：
基于所述多个距离中的所述相应距离的所述等级来确定所述等级差。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其中至少部分地基于所述等级差确定所述响应时间点包括：
至少部分地基于所述等级差，确定所述响应时间点和与所述参考等级相关联的参考响应时间点的时间差。
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一轮询消息包括针对所述第一轮询消息的参考传播时间的第二指示，所述第一轮询消息的所述参考传播时间与所述参考等级相关联，并且确定所述时间差包括：
基于所述等级差、所述参考传播时间、以及所述第一轮询消息从所述标签设备到所述锚定设备的传播时间，确定所述时间差。
11.一种设备，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
在标签设备处向多个锚定设备广播第一轮询消息；
从所述多个锚定设备接收针对所述第一轮询消息的多个响应消息，所述多个响应消息由所述多个锚定设备在多个响应时间点传输，所述多个响应时间点与所述标签设备与所述多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联；以及
响应于接收到所述多个响应消息，向所述多个锚定设备广播第二轮询消息。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
确定所述多个距离中的所述相应距离的所述等级；以及
在所述传输时间点向所述多个锚定设备广播所述第一轮询消息，所述第一轮询消息包括针对所述相应距离的所述等级的第一指示。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其中所述第一轮询消息包括针对所述第一轮询消息的参考传播时间的第二指示，所述第一轮询消息的所述参考传播时间与参考等级相关联。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码还被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
从一组候选锚定设备中选择所述多个锚定设备，所述多个锚定设备与所述标签设备具有视线信道。
15.根据权利要求14所述的设备，其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
在所述一组候选锚定设备中确定多个候选锚定设备，所述多个候选锚定设备具有到所述标签设备的视线信道；以及
以所述目标设备与所述多个候选锚定设备之间的距离的升序，从所述多个候选锚定设备中选择所述多个锚定设备。
16.一种设备，包括：
至少一个处理器；以及
至少一个存储器，包括计算机程序代码；
所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
在多个锚定设备中的锚定设备处接收由标签设备广播的第一轮询消息；
在响应时间点向所述标签设备传输针对所述第一轮询消息的响应消息，所述响应时间点与所述标签设备与所述多个锚定设备之间的多个距离中的相应距离的等级相关联；以及
接收由所述标签设备广播的第二轮询消息。
17.根据权利要求16所述的设备，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码还被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
确定参考等级和距离的等级的等级差，所述距离是所述多个距离中的在所述标签设备与所述锚定设备之间的距离；以及
至少部分地基于所述等级差确定所述响应时间点。
18.根据权利要求17所述的设备，其中所述第一轮询消息包括针对所述多个距离中的所述相应距离的所述等级的第一指示，以及
其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：基于所述多个距离中的所述相应距离的所述等级来确定所述等级差。
19.根据权利要求17或18所述的设备，所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：
至少部分地基于所述等级差，确定所述响应时间点和与所述参考等级相关联的参考响应时间点的时间差。
20.根据权利要求19所述的设备，其中所述第一轮询消息包括针对所述第一轮询消息的参考传播时间的第二指示，所述第一轮询消息的所述参考传播时间与所述参考等级相关联，以及
其中所述至少一个存储器和所述计算机程序代码被配置为与所述至少一个处理器一起使所述设备：基于所述等级差、所述参考传播时间、以及所述第一轮询消息从所述标签设备到所述锚定设备的传播时间，确定所述时间差。
21.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时，使所述处理器执行根据权利要求1至5中任一项所述的方法。
22.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时，使所述处理器执行根据权利要求6至10中任一项所述的方法。
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