CN112511975B - 通信网关、定位方法、定位系统及存储介质 - Google Patents

通信网关、定位方法、定位系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种通信网关、定位方法、定位系统及存储介质。所述通信网关包括：天线模组，包括天线，用于接收定位信标发送的定位信号；根据所述定位信号，确定所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息；旋转模组，与所述天线固定连接，用于带动所述天线模组转动；处理模组，与所述天线模组和所述旋转模组连接，用于获取所述第一相对位置信息和所述旋转模组的转动信息；根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。

Description

通信网关、定位方法、定位系统及存储介质
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种通信网关、定位方法、定位系统及存储介质。
背景技术
目前有室内定位技术有超宽带(Ultra Wide Band，UWB)、射频识别(RadioFrequency Identification，RFID)、WiFi和蓝牙等技术，其中蓝牙技术以其成本低廉的优势被广泛应用，尤其是近年来新兴的蓝牙AOA技术，比蓝牙iBeacon技术的定位性能提升很多。但是蓝牙AOA技术的定位方法采用天线阵列来判断被定位信标的方位，其对天线设计的要求非常高，在工程实际应用中很难保证蓝牙到达角测距(Angle of Arrival，AOA)定位角度的准确性。
发明内容
本发明实施例提供一种通信网关、定位方法、定位系统及存储介质。本发明实施例的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供一种通信网关，包括：
天线模组，包括天线，用于接收定位信标发送的定位信号；根据所述定位信号，确定所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
旋转模组，与所述天线固定连接，用于带动所述天线模组转动；
处理模组，与所述天线模组和所述旋转模组连接，用于获取所述第一相对位置信息和所述旋转模组的转动信息；根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
可选地，所述通信网关还包括：
通信模组，与所述处理模组连接，用于将所述第二相对位置信息发送至定位平台；其中，所述第二相对位置信息用于供所述定位平台确定所述定位信标的位置信息。
可选地，所述天线模组，用于：
基于接收的定位信号，确定所述定位信号与通信网关之间的到达角；
将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
可选地，所述处理模组，用于：
根据所述第一相对位置信息与所述转动信息的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
可选地，所述天线模组，用于：
接收定位信标发送的多帧定位信号；其中，所述多帧定位信号间存在预设时间间隔。
可选地，所述转动信息包括：转动速度；
所述旋转模组，用于：
根据所述定位信标发送的多帧定位信号间的预设时间间隔，确定所述旋转模组的转动速度。
可选地，所述通信模组为LoRaWAN通信模组；和/或，所述天线模组为蓝牙SOC芯片。
可选地，所述天线模组包括多个天线；所述多个天线呈等角度分布在所述旋转模组的外壳上。
第二方面，本发明实施例提供一种定位方法，应用于通信网关，包括：
接收定位信标发送的定位信号；
根据所述定位信号，确定天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
获取旋转模组的转动信息；
根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
可选地，所述方法还包括：
将所述第二相对位置信息发送至定位平台；所述第二相对位置信息用于供所述定位平台确定所述定位信标的位置信息。
可选地，所述根据所述定位信号，确定天线与所述定位信标的第一相对位置信息，包括：
基于接收的定位信号，确定所述定位信号与通信网关之间的到达角；
将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
可选地，所述根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与定位信标的第二相对位置信息，包括：
根据所述第一相对位置信息与所述转动信息的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
可选地，所述接收定位信标发送的定位信号，包括：
接收定位信标发送的多帧定位信号，其中，所述多帧定位信号间存在预设时间间隔。
可选地，所述转动信息包括：转动速度；
所述方法还包括：
根据所述多帧定位信号间的预设时间间隔确定所述旋转模组的转动速度。第三方面，本发明实施例提供一种定位系统，包括：
定位信标，用于广播定位信号；
至少两个如前述一个或多个技术方案提供的通信网关；
定位平台，用于获取所述至少两个通信网关的第二相对位置信息，确定所述定位信标的位置信息。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行指令，所述可执行指令被处理器执行时，实现如前述一个或多个技术方案提供的定位方法。
本发明实施例提供的通信网关、定位方法、定位系统及存储介质，所述通信网关包括天线模组、选择模组和处理模组；通过旋转模组与所述天线模组中的天线固定连接，由所述旋转模组的选择带动所述天线模组转动；并通过天线模组接收定位信标发送的定位信号；根据所述定位信号，确定所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息；通过处理模组获取所述第一相对位置信息和所述旋转模组的转动信息；根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
通过在通信网关内设置旋转模组，由旋转模组带动所述天线模组转动，以使天线位置发生改变，从而使得位于任何一个方位的定位信标发送的定位信号都可以成功被天线模组的天线接收到，增大所述通信网关的定位范围。并且，通过处理模组根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息；从而减小由于天线模组旋转造成的天线位置变化对所述通信网关和所述定位信标相对位置信息的影响，提高所述第二相对位置信息的准确性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种通信网关的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种定位方法的流程示意图；
图3是本发明实施例提供的一种定位系统的结构示意图；
图4是本示例提供的一种室内定位系统的结构示意图；
图5是本示例提供的一种LoRaWAN蓝牙定位通信网关的结构示意图；
图6是本示例提供的LoRaWAN蓝牙定位通信网关的安装示意图；
图7是本示例提供的一种蓝牙定位信标的结构示意图；
图8是本示例提供的一种室内定位方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
在以下的描述中，所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本发明实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本发明实施例的目的，不是旨在限制本发明。
本发明实施例提供一种通信网关，图1是本发明实施例提供的一种通信网关的结构示意图，如图1所示，包括以下步骤：
天线模组，包括天线，用于接收定位信标发送的定位信号；根据所述定位信号，确定所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
旋转模组，与所述天线固定连接，用于带动所述天线模组转动；
处理模组，与所述天线模组和所述旋转模组连接，用于获取所述第一相对位置信息和所述旋转模组的转动信息；根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
在实际应用中，所述定位信标可为具备发射硬件，可用于发射定位信号的设备，通常设置在地下停车场、机场或商场等室内环境中；所述定位信标发射的定位信号类型可根据实际需求进行设定；例如，所述定位信标发射WiFi定位信号或蓝牙定位信号等。
所述通信网关是用于实现网络互连的设备，在本发明实施例中，所述通信网关还用于接收所述定位信标发射的定位信号，并根据所述定位信号，确定所述定位信标的位置信息。
例如，所述通信网关可为蓝牙通信网关、zigbee网关或WiFi网关等。
在实际应用中，所述天线模组包括一个或多个天线；所述天线模组通过所述天线接收定位信标广播的定位信号。
若所述天线模组包括多个天线，所述多个天线之间以预设分布方式进行分布。例如，所述多个天线分散分布、多个天线之间等角度分布等。
所述定位信号中携带有所述定位信标的信标标识；所述天线模组根据所述定位信号中携带的标识信息，确定发射所述定位信号的定位信标。
例如，所述天线模组的接收范围内有两个定位信标A1和A2；天线模组接收到两组定位信号B1和B2后，根据所述定位信号中的定位信标的信标标识，确定出所述定位信号B1为定位信标A1发射的，所述定位信号B2为定位信标A2发射的；根据所述定位信号B1，确定所述天线模组与定位信标A1的第一相对位置信息；根据所述定位信号B2，确定所述天线模组与所述定位信标A2的第一相对位置信息。
第一相对位置信息具体为所述定位信标相对于所述天线的位置信息，具体的，所述第一相对位置信息可包括：所述天线与所述定位信标之间的相对距离和/或相对角度；
在一些实施例中，所述定位信号中携带有发射时间信息；天线模组可根据接收到的定位信号，确定所述天线与所述定位信标之间的相对角度；并根据所述定位信号中的发射时间信息，确定所述定位信号的传输时间；根据所述定位信号的传输时间，确定所述天线与所述定位信标之间的相对距离；根据所述相对角度和所述相对距离，确定所述第一相对位置信息。
在另一些实施例中，所述第一相对位置信息中携带有所述定位信标的信标标识；所述定位信标的信标标识用于供所述处理模组根据所述信标标识，确定所述第一相对位置信息对应的定位信标。
在本发明实施例中，所述旋转模组为自身能够旋转的旋转轴转动模组；所述旋转模组与所述天线模组中的天线固定连接，所述旋转模组在所述处理模组的驱动下旋转，并带动所述天线模组中的天线转动，以改变天线模组中的天线位置。
需要说明的是，所述旋转模组包括旋转轴和围绕所述旋转轴旋转的旋转盘；所述旋转轴与所述旋转盘之间呈转动连接；例如所述旋转盘的中心处设置有安装孔，基于所述安装孔，将所述旋转盘套设在所述旋转轴上；或者，所述旋转盘的边缘处设置有安装孔，所述旋转轴安装在所述安装孔中，以使所述旋转盘沿旋转轴旋转时，所述旋转盘的位置发生改变。
由于天线的位置不同，天线上的接收面的朝向也不同，其定位范围也不同；为了保证能够准确的接收到所述定位信标发送的定位信号，本发明实施例中，通过旋转模组带动所述天线转动，以使天线的位置发生改变，从而使得位于任何一个方位的定位信标发送的定位信号都可以成功被天线模组的天线接收到，增大所述通信网关的定位范围。
在实际应用中，所述旋转模组可接收所述处理模组的驱动信号，获取所述驱动信号中携带的用于指示所述旋转速度和旋转方向的指示信息；根据所述指示信息所指示的旋转速度和旋转方向进行旋转，以带动所述天线转动。
在一些实施例中，所述旋转模组可包括电机和旋转轴；所述电机的输出端与所述旋转轴的轴心连接；所述天线模组的天线固定在所述旋转轴的侧面；通过所述电机驱动所述旋转轴旋转，以带动所述天线转动。
在实际应用中，所述电机可作为所述旋转模组的驱动装置，电机可以与所述通信网关的处理模组连接，接收所述处理模组发出的驱动信号，获取所述驱动信号中的指示信息，驱动所述旋转轴以所述指示信息所指示的旋转速度和旋转方向进行旋转。
在一些实施例中，所述旋转模组还可用于在所述天线模组接收到所述定位信号时，记录当前时刻所述旋转模组的转动信息。
所述转动信息可为所述天线模组接收到所述定位信号时所述旋转模组的状态信息；所述转动信息可包括：转动角度、转动方向和/或转动速度等。
在一些实施例中，所述转动信息还包括时刻信息；所述处理模组可根据所述转动信息中包含的时刻信息，区分从所述旋转模组获取的转动信息。
在实际应用中，所述天线模组在第一时刻接收到所述定位信号，所述旋转模组记录所述第一时刻对应的状态信息；所述天线模组在第二时刻又接收到所述定位信号，所述旋转模组记录所述第二时刻对应的状态信息。
在实际应用中，所述第二相对位置信息具体为所述定位信标相对于所述通信网关的位置信息，具体的，所述第二相对位置信息可包括：所述通信网关与所述定位信标之间的相对距离和/或相对角度。
所述处理模组可用于获取第一相对位置信息和所述转动信息，并根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定第二相对位置信息。
在实际应用中，可根据所述转动信息，确定所述天线模组的天线位置与所述通信网关位置的变化量；根据所述第一相对位置信息和所述变化量，确定所述第二相对位置信息。
需要说明的是，所述第一相对位置信息是由天线模组接收到所述定位信号时所处于位置与所述定位信标所在位置确定的；所述第二相对位置信息是由通信网关所处位置与所述定位信标所在位置确定的。由于旋转模组带动所述天线模组转动，使得所述天线模组中天线与所述通信网关的相对位置也发生变化，因而在确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息时，需要考虑到所述天线模组中天线与所述通信网关的相对位置的变化。
在一些实施例中，所述处理模组具体用于：
获取所述天线在第一时刻接收到所述定位信号时，所述旋转模组的第一转动信息和所述第一时刻对应的所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
获取所述天线在第二时刻接收到所述定位信号时，所述旋转模组的第二转动信息和所述第二时刻对应的所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
根据所述第一转动信息和所述第一时刻对应的第一相对位置信息，确定所述第一时刻对应的第二相对位置信息；
根据所述第二转动信息和所述第二时刻对应的第一相对位置信息，确定所述第第二时刻对应的第二相对位置信息；
根据所述第一时刻对应的第二相对位置信息和所述第二时刻对应的第二相对位置信息，确定所述定位信标与所述通信网关的第二相对位置信息。
在实际应用中，所述处理模组可基于所述第一时刻对应的第二相对位置信息所指示的相对角度与所述第二时刻对应的第二相对位置信息所指示的相对角度，确定平均角度，将所述平均角度确定为所述定位信标与所述通信网关的第二相对位置信息；和/或，基于所述第一时刻对应的第二相对位置信息所指示的相对距离与所述第二时刻对应的第二相对位置信息所指示的相对距离，确定平均距离，将所述平均距离确定为所述定位信标与所述通信网关的第二相对位置信息。
可选地，所述通信网关还包括：
通信模组，与所述处理模组连接，用于将所述第二相对位置信息发送至定位平台；其中，所述第二相对位置信息用于供所述定位平台确定所述定位信标的位置信息。
在本发明实施例中，所述通信模组包括收发单元和控制器单元；所述控制器单元与所述收发单元连接，用于控制所述收发单元发送或接收无线信号。
所述通信模组与所述旋转模组的相对位置可保持不变；例如所述通信模组可固定在所述旋转模组上，随所述旋转模组进行转动；或者，所述通信模组与所述旋转模组的相对位置，随所述旋转模组的旋转而改变。例如，所述通信模组固定在所述通信网关的壳体上。
在实际应用中，所述通信模组接收到所述处理模组发送的上传指令，将所述第二相对位置信息发送给定位平台。
其中，所述第二相对位置信息中携带有所述定位信标的信标标识和所述通信网关的网关标识。
所述定位信标的信标标识用于供所述定位平台根据所述定位信标的信标标识，确定所述第二相对位置信息针对的定位信标；所述通信网关的网关标识用于供所述定位平台根据所述通信网关的网关标识，确定所述通信网关的位置信息。
在实际应用中，所述通信网关通过所述通信模块将携带有定位信标的信标标识和所述通信网关的网关标识的第二相对位置信息发送给所述定位平台；所述定位平台对接收到的所述第二相对位置信息进行解析，得到所述定位信标的信标标识、所述通信网关的网关标识、所述通信网关与所述定位信标之间的第二相对位置信息；根据所述通信网关的网关标识，确定所述通信网关的位置信息；基于所述通信网关的位置信息和所述第二相对位置信息，确定所述信标标识所指示的定位信标的位置信息。
例如，所述通信网关将第二相对位置信息发送给所述定位平台，其中所述第二相对位置信息包括：定位信标的信标标识、通信网关的网关标识、通信网关与定位标识的相对距离和相对角度；所述定位平台接收到所述第二相对位置信息后，根据所述通信网关的网关标识，确定所述通信网关的位置信息；根据所述通信网关的位置信息、通信网关与定位标识的相对距离和相对角度；确定所述信标标识所指示的定位信标的位置信息。
在实际应用中，所述通信网关通过所述通信模组将携带有定位信标的信标标识和所述通信网关的网关标识的第二相对位置信息发送给所述定位平台；所述定位平台接收到多个通信网关发送的第二相对位置信息；并根据所述第二相对位置信息中的定位标识信息，确定出针对同一定位信标的多个第二相对位置信息；并根据所述多个第二相对位置信息中的通信网关的网关标识，确定所述多个第二相对位置信息对应的通信网关的位置信息；基于所述通信网关的位置信息和所述第二相对位置信息，确定所述定位信标的位置信息。
可选地，所述天线模组，用于：
基于接收的定位信号，确定所述定位信号与通信网关之间的到达角；
将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
在实际应用中，所述到达角为所述天线接收到的定位信号与所述天线所在的水平面之间的夹角。
天线模组基于接收到的定位信号，通过AOA定位算法，确定所述定位信号与所述通信网关之间的到达角。
需要说明的是，所述AOA定位算法，即基于到达角度测距的定位算法，通过感知发射节点信号的到达方向，计算接收节点与发射节点之间的相对方位或角度，然后再利用三角测量法或其他方法计算出未知节点的位置。所述AOA定位算法为现有技术，这里就不再赘述了。
在一些实施例中，所述天线模组还用于：
获取所述天线在第一时刻接收到的定位信号，确定所述第一位置对应的第一相位信息；
获取所述天线在第二时刻接收到的定位信号，确定所述第二位置对应的第二相位信息；
根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，确定相位差信息；
根据所述第一时刻对应的天线位置和所述第二时刻对应的天线位置，确定距离信息；
根据所述相位差信息和所述距离信息，确定所述定位信号与所述天线的到达角；将所述到达角确定为所述第一相对位置信息。
在本发明实施例中，由于天线模组在旋转模组的带动下进行转动，天线接收到定位信号时，所处的位置可能不相同；根据各个位置接收到的信号之间的相位差信息，确定所述定位信号和所述天线之间的到达角；并将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
可选地，所述处理模组，用于：
根据所述第一相对位置信息与所述转动信息的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
在实际应用中，根据所述转动信息，确定所述天线与所述通信网关的相对距离；基于所述第一相对位置信息中的相对距离和所述天线与所述通信网关的相对距离的差值，确定通信网关与所述定位信标的相对距离；和/或，根据所述转动信息，确定所述天线与所述通信网关的相对角度；基于所述第一相对位置信息中的相对角度和所述天线与所述通信网关的相对角度的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的相对角度。
需要说明的是，由于旋转模组带动所述天线模组转动，使得所述天线模组的位置发送变化；不同位置的天线与所述定位信标之间的第一相对位置信息也存在变化，为了减小天线位置变化对所述通信网关和所述定位信标的相对位置信息的影响，根据所述第一相对位置信息和所述旋转模组的转动信息，确定所述第二相对位置信息，从而提高第二相对位置信息的准确性。
在一些实施例中，所述处理模组用于：
获取所述定位信号与天线的到达角；
获取所述旋转模组的转向角；
根据所述到达角和所述转向角的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的相对角度。
可选地，所述天线模组，用于：
接收定位信标发送的多帧定位信号；其中，所述多帧定位信号间存在预设时间间隔。
所述定位信号是以定位信号帧的形式发送的，同一个定位信标连续发送的多个定位信号帧携带有帧编号，并且，所述连续发送的多个定位信号帧中任意两个相邻定位信号帧之间存在预设时间间隔；
在实际应用中，为了提高所述第二相对位置信息的准确性，通过接收定位信标发送的多帧定位信号，根据各帧定位信号对应的第一相对位置信息和转动信息，确定各帧定位信号对应的第二相对位置信息；进而根据所述多帧定位信号对应的第二相对位置信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
可选地，所述转动信息包括：转动速度；
所述旋转模组，用于：
根据所述定位信标发送的多帧定位信号间的预设时间间隔，确定所述旋转模组的转动速度。
需要说明的是，为了提高定位的准确性，需要根据不同位置处的天线接收到定位信号，确定所述第一相对位置信息和所述第二相对位置信息；通过多帧定位信号间的预设时间间隔确定所述旋转模组的转动速度，以确保所述天线接收所述多帧定位信号时，处于不同位置。
在一些实施例中，所述旋转模组用于：
获取所述多帧定位信号间的预设时间间隔；
若所述多帧定位信号间的预设时间间隔小于或等于第一间隔，确定所述旋转模组的转动速度为第一速度；
若所述多帧定位信号间的预设时间间隔大于第一间隔，确定所述旋转模组的转动速度为第二速度；
其中，所述第一速度大于所述第二速度。
例如，所述旋转模组确定所述定位信标发送的多帧定位信号间的预设时间间隔，若所述预设时间间隔为2秒，小于所述第一间隔(例如3秒)，确定所述旋转模组的转动速度为8转每分；若所述预设时间间隔为5秒，大于所述第一间隔，确定所述旋转模组的转动速度为3转每分。
可选地，所述通信模组为LoRaWAN通信模组；和/或，所述天线模组为蓝牙SOC芯片。
在实际应用中，所述通信网关通过所述LoRaWAN通信模组与定位平台可基于LoRaWAN通信协议进行通信。
需要说明的是，通过应用LoRaWAN通信协议的灵活组网、大规模覆盖等特性，实现了通信网关在工程环境下的灵活部署，并且，基于LoRaWAN通信网络传输数据，功耗低、网络稳定性高。
所述蓝牙SOC芯片与所述天线连接，并通过通用异步收发传输器(UniversalAsynchronous Receiver/Transmitter，UART)接口与所述处理模组连接，用于根据所述天线接收的定位信号，确定所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息，并将所述第一相对位置信息发送给所述处理模组。
可选地，所述天线模组包括多个天线；所述多个天线呈等角度分布在所述旋转模组的外壳上。
在实际应用中，所述多个天线相互之间等角度设置于所述旋转模组的外壳上；例如所述多个天线呈等角度环形分布或等角度矩阵分布在所述旋转模组的外壳上。
下面，本发明实施例提供一种定位方法，如图2所示，图2是本发明实施例提供的一种定位方法的流程示意图。所述方法应用于通信网关，包括：
步骤201，接收定位信标发送的定位信号；
步骤202，根据所述定位信号，确定天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
步骤203，获取旋转模组的转动信息；
步骤204，根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
在本发明实施例中，所述通信网关包括天线模组、旋转模组和处理模组；所述天线模组固定在所述旋转模组上，通过旋转模组旋转带动所述天线模组转动；从而使得位于任何一个方位的定位信标发送的定位信号都可以成功被天线模组的天线接收到，确定所述通信网关能对定位信标进行360度定位检测。
通信网关通过所述天线模组接收到所述定位信号后，根据所述定位信号，确定天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
其中，所述第一相对位置信息为所述定位信标相对于所述天线的位置信息；所述第一相对位置信息可包括：所述天线与所述定位信标之间的相对距离信息和/或相对角度信息；
通信网关通过所述处理模组获取所述旋转模组的转动信息，根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
其中，所述转动信息包括：转动角度、转动方向和/或转动速度等。所述第二相对位置信息为所述定位信标相对所述通信网关的位置信息；所述第二相对位置信息可包括：所述通信网关与所述定位信标之间的相对距离信息和/或相对角度信息。
可选地，所述方法还包括：
将所述第二相对位置信息发送至定位平台；所述第二相对位置信息用于供所述定位平台确定所述定位信标的位置信息。
在本发明实施例中，所述通信网关还包括通信模组；所述通信网关通过所述通信模组将所述第二相对位置信息发送给定位平台；以使所述定位平台根据所述第二相对位置信息，确定所述定位信标的位置信息。
在一些实施例中，所述第二相对位置信息还包括：所述定位信标的信标标识和所述通信网关的网关标识。
所述定位信标的信标标识用于供所述定位平台根据所述定位信标的信标标识，确定所述第二相对位置信息针对的定位信标；所述通信网关的网关标识用于供所述定位平台根据所述通信网关的网关标识，确定所述通信网关的位置信息。
可选地，所述步骤202，包括：
基于接收的定位信号，确定所述定位信号与通信网关之间的到达角；
将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
在实际应用中，所述到达角为所述天线接收到的定位信号与所述天线所在的水平面之间的夹角。
天线模组基于接收到的定位信号，通过AOA定位算法，确定所述定位信号与所述通信网关之间的到达角。
在一些实施例中，所述基于接收的定位信号，确定所述定位信号与通信网关之间的到达角，包括：
获取所述天线在第一时刻接收到的定位信号，确定所述第一位置对应的第一相位信息；
获取所述天线在第二时刻接收到的定位信号，确定所述第二位置对应的第二相位信息；
根据所述第一相位信息和所述第二相位信息，确定相位差信息；
根据所述第一时刻对应的天线位置和所述第二时刻对应的天线位置，确定距离信息；
根据所述相位差信息和所述距离信息，确定所述定位信号与所述天线的到达角。
在实际应用中，由于天线模组在旋转模组的带动下进行转动，天线接收到定位信号时，所处的位置可能不相同；根据各个位置接收到的信号之间的相位差信息，确定所述定位信号和所述天线之间的到达角；并将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
可选地，所述步骤204，包括：
根据所述第一相对位置信息与所述转动信息的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
在实际应用中，根据所述转动信息，确定所述天线与所述通信网关的相对距离；基于所述第一相对位置信息中的相对距离和所述天线与所述通信网关的相对距离的差值，确定通信网关与所述定位信标的相对距离；和/或，根据所述转动信息，确定所述天线与所述通信网关的相对角度；基于所述第一相对位置信息中的相对角度和所述天线与所述通信网关的相对角度的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的相对角度。
在一些实施例中，所述步骤204包括：
获取所述定位信号与天线的到达角；
获取所述旋转模组的转向角；
根据所述到达角和所述转向角的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的相对角度。
可选地，所述步骤201，包括：
接收定位信标发送的多帧定位信号，其中，所述多帧定位信号间存在预设时间间隔。
在实际应用中，为了提高所述第二相对位置信息的准确性，通过接收定位信标发送的多帧定位信号，根据各帧定位信号对应的第一相对位置信息和转动信息，确定各帧定位信号对应的第二相对位置信息；进而根据所述多帧定位信号对应的第二相对位置信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
可选地，所述转动信息包括：转动速度；
所述方法还包括：
根据所述多帧定位信号间的预设时间间隔确定所述旋转模组的转动速度。
在一些实施例中，所述根据所述多帧定位信号间的预设时间间隔确定所述旋转模组的转动速度，包括：
若所述多帧定位信号间的预设时间间隔小于或等于第一间隔，确定所述旋转模组的转动速度为第一速度；
若所述多帧定位信号间的预设时间间隔大于第一间隔，确定所述旋转模组的转动速度为第二速度；
其中，所述第一速度大于所述第二速度。
下面，本发明实施例提供一种定位系统，如图3所示，图3是本发明实施例提供的一种定位系统的结构示意图。包括：
定位信标，用于广播定位信号；
至少两个如权利要求1-7任一项所述的通信网关；
定位平台，用于获取所述至少两个通信网关的第二相对位置信息，确定所述定位信标的位置信息。
在实际应用中，所述通信网关通过所述通信模组将携带有定位信标的信标标识和所述通信网关的网关标识的第二相对位置信息发送给所述定位平台；所述定位平台接收到至少两个通信网关发送的第二相对位置信息；并根据所述第二相对位置信息中的定位标识信息，确定出针对同一定位信标的多个第二相对位置信息；并根据所述多个第二相对位置信息中的通信网关的网关标识，确定所述通信网关的位置信息；基于所述通信网关的位置信息和所述第二相对位置信息，确定所述定位信标的位置信息。
结合本发明上述实施例，下面将说明本发明实施例在一个实际的应用场景中的示例性应用。
本示例提供了一种室内定位系统，如图4所示，图4是本示例提供的一种室内定位系统的结构示意图。所述系统包括：
蓝牙定位信标，所述蓝牙定位信标周期性广播定位信号；
LoRaWAN网关；
至少两个LoRaWAN蓝牙定位通信网关，所述LoRaWAN蓝牙定位通信网关接收所述蓝牙定位信标广播的定位信号，并确定监测的所述蓝牙定位信标的方位角信息，通过所述LoRaWAN网关将所述方位角信息发送至定位云平台；
定位云平台，所述定位云平台接收所述至少两个LoRaWAN蓝牙定位通信网关发送的蓝牙定位信标的方位角数据，确定所述蓝牙定位信标的室内位置。
其中，如图5所示，图5是本示例提供的一种LoRaWAN蓝牙定位通信网关的结构示意图，所述LoRaWAN蓝牙定位通信网关包括：
微处理器；
2.4G天线阵列，所述2.4G天线阵列用于接收所述蓝牙定位信标发送的定位信号；
蓝牙SOC芯片，所述微处理器与所述蓝牙SOC芯片通过UART接口进行数据通信；所述2.4G天线阵列与所述蓝牙SOC芯片连接，所述蓝牙SOC芯片用于根据所述2.4G天线阵列接收到定位信号，确定所述定位信标的方位角数据；
舵机；
舵机驱动芯片；所述微处理器用于通过所述舵机驱动芯片控制所述舵机转动；
LoRaWAN通信模组，所述LoRaWAN通信模组用于与所述LoRaWAN网关通信，将定位信标的方位角数据传输至定位云平台。
在一些实施例中，如图6所示，图6是本示例提供的LoRaWAN蓝牙定位通信网关的安装示意图。LoRaWAN蓝牙定位通信网关安装于屋顶下方，并通过舵机以舵机连接器与屋顶相连；当舵机带动舵机连接器转动时，LoRaWAN蓝牙定位通信网关会随着一起转动。
如图7所示，图7是本示例提供的一种蓝牙定位信标的结构示意图。所述蓝牙定位信标包括：
2.4G天线；
蓝牙SOC芯片，所述蓝牙SOC芯片通过所述2.4G天线广播定位信号；
电池，所述电池用于给所述蓝牙定位信标供电。
在实际应用中，所述蓝牙SOC芯片通过2.4G天线以第一时间间隔广播定位信号，并且所述定位信号为三帧定位信号。所述三帧定位信号之间存在预设时间间隔，所述预设时间间隔可根据LoRaWAN蓝牙定位通信网关内舵机的旋转速度确定。
本示例还提供一种室内定位方法，应用于室内定位系统，如图8所示，图8是本示例提供的一种室内定位方法的流程示意图。
步骤801，LoRaWAN蓝牙定位通信网关的蓝牙SOC芯片通过2.4G天线阵列接收蓝牙定位信标发送的定位信号；
步骤802，LoRaWAN蓝牙定位通信网关的蓝牙SOC芯片通过AOA算法确定天线与定位信标的第一方向角α；并将数据通过UART接口传输到微处理器；
在实际应用中，由于所述蓝牙定位信标发送的是三帧定位信号，因此，LoRaWAN蓝牙定位通信网关接收到三帧定位信号后，根据所述三帧定位信号，分别确定三帧定位信号的第一方向角α1,α2,α3；
步骤803，LoRaWAN蓝牙定位通信网关的微处理器获取当前的舵机转向角β；
在实际应用中，所述舵机转向角为LoRaWAN蓝牙定位通信网关接收到定位信号时的舵机转向角；由于所述LoRaWAN蓝牙定位通信网关接收到的是三帧定位信号，因而获取的舵机转向角分别为β1,β2,β3。
步骤804，LoRaWAN蓝牙定位通信网关的微处理器根据所述第一方向角α和舵机转向角β，确定所述LoRaWAN蓝牙定位通信网关与定位信标的第二方向角γ；
步骤805，LoRaWAN蓝牙定位通信网关的微处理器确定接收到的定位信号的帧数是否大于或等于3；
步骤806，LoRaWAN蓝牙定位通信网关的微处理器根据所述第二方向角γ，确定平均值A；
步骤807，LoRaWAN蓝牙定位通信网关的微处理器通过LoRaWAN通信模组与LoRaWAN网关通信，将所述平均值A传输至定位云平台；
步骤808，定位云平台根据多个LoRaWAN蓝牙定位通信网关发送的同一蓝牙定位信标的第二方位角的平均值，确定所述蓝牙定位信标的位置信息。
本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行后，并执行前述一个或多个技术方案提供的定位方法，例如，可执行如图2所示的方法。
本发明实施例提供的计算机存储介质包括：移动存储设备、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。可选为，所述计算机存储介质可为非瞬间存储介质。这里的非瞬间存储介质又可以称为非易失性存储介质。
在一些实施例中，计算机可读存储介质可以是FRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、闪存、磁表面存储器、光盘、或CD-ROM等存储器；也可以是包括上述存储器之一或任意组合的各种设备。计算机可以是包括智能终端和服务器在内的各种计算设备。
在一些实施例中，可执行指令可以采用程序、软件、软件模块、脚本或代码的形式，按任意形式的编程语言(包括编译或解释语言，或者声明性或过程性语言)来编写，并且其可按任意形式部署，包括被部署为独立的程序或者被部署为模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。
作为示例，可执行指令可以但不一定对应于文件系统中的文件，可以可被存储在保存其它程序或数据的文件的一部分，例如，存储在超文本标记语言(HTML，Hyper TextMarkup Language)文档中的一个或多个脚本中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或者，存储在多个协同文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。
作为示例，可执行指令可被部署为在一个计算设备上执行，或者在位于一个地点的多个计算设备上执行，又或者，在分布在多个地点且通过通信网络互连的多个计算设备上执行。
以上所述，仅为本发明的实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和范围之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种通信网关，其特征在于，包括：
天线模组，包括天线，用于接收定位信标发送的定位信号；根据所述定位信号，确定所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
旋转模组，与所述天线固定连接，用于带动所述天线模组转动；
处理模组，与所述天线模组和所述旋转模组连接，用于获取所述第一相对位置信息和所述旋转模组的转动信息；根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息；其中，
所述天线模组，具体用于：
基于所述定位信号，通过蓝牙到达角测距AOA定位算法，确定所述定位信号与所述通信网关之间的到达角；将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
2.根据权利要求1所述的通信网关，其特征在于，所述通信网关还包括：
通信模组，与所述处理模组连接，用于将所述第二相对位置信息发送至定位平台；其中，所述第二相对位置信息用于供所述定位平台确定所述定位信标的位置信息。
3.根据权利要求1所述的通信网关，其特征在于，所述处理模组，用于：
根据所述第一相对位置信息与所述转动信息的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
4.根据权利要求1所述的通信网关，其特征在于，所述天线模组，用于：
接收定位信标发送的多帧定位信号；其中，所述多帧定位信号间存在预设时间间隔。
5.根据权利要求4所述的通信网关，其特征在于，所述转动信息包括：转动速度；
所述旋转模组，用于：
根据所述定位信标发送的多帧定位信号间的预设时间间隔，确定所述旋转模组的转动速度。
6.根据权利要求1所述的通信网关，其特征在于，所述通信模组为LoRaWAN通信模组；和/或，所述天线模组为蓝牙SOC芯片。
7.根据权利要求1所述的通信网关，其特征在于，所述天线模组包括多个天线；所述多个天线呈等角度分布在所述旋转模组的外壳上。
8.一种定位方法，其特征在于，应用于通信网关，所述方法包括：
接收定位信标发送的定位信号；
根据所述定位信号，确定天线与所述定位信标的第一相对位置信息；
获取旋转模组的转动信息；
根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息；其中，
所述根据所述定位信号，确定天线与所述定位信标的第一相对位置信息，包括：
基于所述定位信号，通过蓝牙到达角测距AOA定位算法，确定所述定位信号与所述通信网关之间的到达角；将所述到达角确定为所述天线与所述定位信标的第一相对位置信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述第二相对位置信息发送至定位平台；所述第二相对位置信息用于供所述定位平台确定所述定位信标的位置信息。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一相对位置信息和所述转动信息，确定所述通信网关与定位信标的第二相对位置信息，包括：
根据所述第一相对位置信息与所述转动信息的差值，确定所述通信网关与所述定位信标的第二相对位置信息。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接收定位信标发送的定位信号，包括：
接收定位信标发送的多帧定位信号，其中，所述多帧定位信号间存在预设时间间隔。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述转动信息包括：转动速度；
所述方法还包括：
根据所述多帧定位信号间的预设时间间隔确定所述旋转模组的转动速度。
13.一种定位系统，其特征在于，包括：
定位信标，用于广播定位信号；
至少两个如权利要求1-7任一项所述的通信网关；
定位平台，用于获取所述至少两个通信网关的第二相对位置信息，确定所述定位信标的位置信息。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令；所述计算机可执行指令被处理器执行后，能够实现如权利要求8至12任一项所述的定位方法。
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