CN112543421A - 一种定位方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种定位方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN112543421A CN202011297971.9A CN202011297971A CN112543421A CN 112543421 A CN112543421 A CN 112543421A CN 202011297971 A CN202011297971 A CN 202011297971A CN 112543421 A CN112543421 A CN 112543421A
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Abstract

本发明公开了一种定位方法、装置、设备及存储介质，该方法应用于定位装置，定位装置包括无源标签、至少三个阅读器、服务器，该方法包括：阅读器在场所内发送第一信号，第一信号包含数据发送指令，场所内设置有若干个无源标签；当无源标签接收到第一信号时，在阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向阅读器发送第一数据，其中，第一数据包括数据发送指令中要求的数据；与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器接收第一数据，以获取无源标签与三个阅读器之间的距离；服务器基于距离之间的空间正交关系计算无源标签的三维坐标。无源标签可部署在场所内任意位置，多个阅读器配合对无源标签进行数据采集可确定无源标签所在的位置，实现智能精准定位。

Description

一种定位方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明实施例涉及无线通信技术，尤其涉及一种定位方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
目前GPS卫星定位技术广泛应用于各种生活、生产、交通、运输等场所，正常情况下GPS定位的偏差不会很大，但是GPS信号时常会受到气候、电离层、对流层、空气、电磁波等因素的影响，而存在定位偏差。同时GPS测量更适用于视野开阔、障碍物较少的新建区，野外、勘探定位等，而在高楼林立信号复杂的主城区、隧道、山区、室内等场所，时常会出现GPS信号微弱无法定位，或定位信号出错而导致较大定位误差的情况发生。
发明内容
本发明提供一种定位方法、装置、设备及存储介质，以解决GPS在高楼林立信号复杂的主城区、隧道、山区、室内等场所中定位存在较大误差、甚至无法定位的问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种定位方法，应用于定位装置，所述定位装置包括若干无源标签、至少三个阅读器、服务器，所述方法包括：
所述阅读器在场所内发送第一信号，所述第一信号包含数据发送指令，所述场所内设置有若干个所述无源标签；
当所述无源标签接收到所述第一信号时，在所述阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器发送第一数据，其中，所述第一数据包括所述数据发送指令中要求的数据；
与所述无源标签构成空间正交关系的三个所述阅读器接收所述第一数据，以获取所述无源标签与三个所述阅读器之间的距离；
所述服务器基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签的三维坐标。
第二方面，本发明实施例还提供了一种定位装置，其特征在于，所述定位装置包括若干无源标签、至少三个阅读器、服务器：
所述阅读器用于在场所内发送第一信号，所述第一信号包含数据发送指令，所述场所内设置有若干个所述无源标签；
所述无源标签用于当接收到所述第一信号时，在所述阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器发送第一数据，其中，所述第一数据包括所述数据发送指令中要求的数据；
与所述无源标签构成空间正交关系的三个所述阅读器用于接收所述第一数据，以获取所述无源标签与三个所述阅读器之间的距离；
所述服务器用于基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签的三维坐标。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的定位方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的定位方法。
本发明通过阅读器在场所内发送第一信号，第一信号包含数据发送指令，场所内设置有若干个无源标签；当无源标签接收到第一信号时，在阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向阅读器发送第一数据，其中，第一数据包括数据发送指令中要求的数据；与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器接收第一数据，以获取无源标签与三个阅读器之间的距离；服务器基于距离之间的空间正交关系计算无源标签的三维坐标。无源标签可部署在场所内任意所需定位或采集数据的地点或物体上，阅读器向无源标签发送的第一信号中预先设置有数据发送指令，当无源标签接收到第一信号时，会根据第一信号中的数据发送指令将阅读器所需的定位信息回传给阅读器，阅读器与无源标签为无线传输关系，为避免数据碰撞造成信道阻塞和数据损失，无源标签在阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向阅读器发送第一数据，在场所中与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器配合对无源标签进行数据采集可确定无源标签分别与三个阅读器的距离，服务器根据距离之间的空间正交关系可以求解出无源标签的三维坐标，整个定位过程无需依赖人为操作，无源标签也无需提供额外的电源，便于移动，即使在高楼林立信号复杂的主城区、隧道、山区等场所中也能实现智能精准定位。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种定位方法的流程图；
图2为本发明实施例一提供的一种阅读器的组成示意图；
图3为本发明实施例一提供的一种无源标签的组成示意图；
图4为本发明实施例一提供的一种LoRa网关的组成示意图；
图5为本发明实施例二提供的一种定位装置的结构示意图；
图6为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
应注意到：在本发明实施例的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等次序词仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了进一步理解本发明的技术方案，下面对本发明实施例中涉及的一些名词进行解析：
阅读器是指射频识别读写器(RFID读写器)，是一种读取和写入电子标签内存信息的设备，其中，射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)通常用于无线收发，射频识别读写器适用于快速、简便的系统集成，可以作为一种数据采集设备，且性能可靠、功能齐全、安全性高，常被广泛应用于多种领域。
无源标签是指射频识别电子标签，也称RFID电子标签，无源标签由阅读器产生的磁场中获得工作所需的能量，无源标签与阅读器都在一个有限的空间内进行通信，无源标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合，在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递和数据交换。
LoRa网关是指采用LoRa无线技术的网关，LoRa无线技术是一个基于开源的MAC层协议的低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)标准，该技术无需本地复杂配置，就可以让智能设备间实现无缝对接互操作，LoRa无线技术具有超长距离、低功耗、安全的特性，可以实现低功率远程无线电通信，是一种载荷较小、有效而又简单的方法。LoRa网络拓扑是星形拓扑结构，能保证长距离连接的稳定性，在这个网络架构中，LoRa网关作为一个透明传输的中继，可以连接终端设备和后端服务器。Lora在1GHz以下的工作频段是免费的，利于开发，其网络覆盖率相比其他的网络协议(例如Zigbee紫蜂协议)更加全面。此外，LoRa网关具有小体积、低功耗、带电时间长、传输距离远的优点。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种定位方法的流程图，本实施例可适用于在高楼林立信号复杂的主城区、隧道、山区、室内等场所进行定位的情况，该方法可以由定位装置来执行，定位装置包括无源标签、至少三个阅读器、服务器、LoRa网关，无源标签与阅读器无线连接，阅读器与LoRa网关无线连接，LoRa网关与服务器有线连接，该方法具体包括如下步骤：
S101、阅读器在场所内发送第一信号。
在本实施例中，如图2所示，阅读器包括射频模块、第一控制模块、第一通信模块、数据接口、第一电源模块；射频模块、第一通信模块、数据接口均与第一控制模块相连，第一电源模块为射频模块、第一控制模块、第一通信模块、数据接口供电。其中，射频模块中配有第一射频天线，第一射频天线是发射和接收射频载波信号的设备，在确定的工作频率和带宽条件下，第一射频天线发射由射频模块产生的射频载波(一种电磁波信号)，并接收从无源标签发射或反射回来的射频载波，其作用在于产生磁通量，为无源标签提供电源；第一通信模块中配有第一LoRa天线，用于实现阅读器与LoRa网关的无线通信。
在本实施例中，阅读器安装在需要定位的场所中预先设置的固定位置，场所中可以布置多个阅读器，阅读器在场所内通过射频模块向周围发送第一信号，第一信号为电磁波信号，该场所可以是GPS信号失效的室内环境，也可以是隧道、山区、高楼林立信号复杂的主城区，等等，本实施例对定位装置的安置场所不作任何限定。在场所内设置有若干个无源标签，无源标签可以设置在静止的物体或地点中，也可以设置在移动的物体上，每个无源标签均放置在能接收到阅读器所发射电磁波信号的空间范围内。
第一信号中包含有数据发送指令，该数据发送指令用于驱使无源标签采集定位所需的数据，该数据发送指令可以预先设定存储在服务器中，当阅读器通过发射电磁波信号检测到无源标签存在后，该数据发送指令可以由服务器通过LoRa网关传输至阅读器中。
在本实施例中，由于无源标签本身不带电源，依靠收集阅读器发送的电磁能量工作，因此，在阅读器在场所内发送包含有数据发送指令的第一信号之前，阅读器在场所中向周围发送的第二信号；无源标签接收阅读器在场所中发送的第二信号，第二信号也是电磁波信号，第二信号用于激活无源标签；处于激活状态的无源标签向阅读器发送第三信号，第三信号为第二信号反射后的电磁波信号，是一种弱信号，第三信号用于向阅读器反馈无源标签的存在状态；当阅读器接收到第三信号时，确认无源标签的存在状态。可以理解的是，本发明实施例中出现的“第一”、“第二”、“第三”等次序词仅用于区分不同的电磁波信号，不表示信号的收发顺序，也不表示对信号的限定。
其中，如图3所示，无源标签包括射频标签芯片(简称RFID IC芯片)、谐振电容、第二射频天线、传感器，谐振电容和第二射频天线组成谐振回路，调谐在阅读器上的载波频率，优选的，射频标签芯片选用NRF24LE1型号芯片，优选的，无源标签可以选择WISP版本的无源标签，WISP(Wireless Identification and Sensing Platform)作为无线识别和传感平台，其上能够添加各种传感器，即WISP版无源标签可以包括加速度传感器、温度传感器等传感器，能够获取加速度、速度、温度等信息。
在本实施例中，阅读器与无源标签之间的通信匹配与电磁波频率大小和通信协议有关，当阅读器与无源标签中的谐振回路(相当于阅读器中的射频模块)频率大小一致，通信协议一致，则两者可进行匹配。例如，两者频率都处于低频125KHz到134KHz，则两者频率一致，阅读器可检测到无源标签的存在，与此同时，若两者通信协议一致，阅读器则可以对无源标签进行识别及电磁波信号读取。
当无源标签与阅读器匹配时，阅读器对外发送第二信号，无源标签接收第二信号并向阅读器回馈反射信号，该反射信号为第三信号，用于确定无源标签存在的状态，第三信号中包括用于区别不同的无源标签的唯一标识信息，阅读器接收第三信号，解析第三信号中的标识信息，以识别不同的无源标签。
S102、当无源标签接收到第一信号时，在阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向阅读器发送第一数据。
其中，第一数据包括数据发送指令中要求的数据。
在本实施例中，由于场所中的阅读器可以同时识别多个静止或移动的无源标签，为了避免阅读器在同一时刻接收到多个无源标签发送的信号及数据，当无源标签接收到包含有数据发送指令的第一信号时，对第一信号进行解调、解码、解密，对数据发送指令进行判断，在阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向阅读器发送第一数据。
无源标签体积小巧无需电池，便于安装使用，便于后期维护，其维护成本低、且更节省能源。
在一种实现方式中，可以通过控制若干个无源标签中第一数据的发送时间来避免碰撞。例如，为了避免发送数据拥堵，无源标签在收到阅读器的电磁波信号被激活后，在随机0-100毫秒时间内的某个时间向阅读器发送第一数据。
具体的，当无源标签接收到第一信号时，记录当前的时间点；无源标签基于时间点计算延迟的时间；当超过延迟的时间时，向阅读器发送第一数据。
作为一个示例，无源标签中设置有种子数发生器、随机数发生器；无源标签基于时间点计算延迟的时间可以通过如下方式实现：以秒为单位对时间点取整数，得到第一数值；调用种子数发生器接收第一数值，以产生随机数种子；将随机数种子输入随机数发生器中，得到随机数；对随机数与预设的最大延迟时间取余，得到延迟的时间。
在本实施例中，为了防止多个无源标签同时发送信息而导致信息拥堵丢失情况发生，还可以通过对阅读器接收到的多个第一数据的处理顺序进行调度控制来避免碰撞。
在一个具体实施例中，当阅读器接收到不止一个第一数据时，采用载波监听多点接入的退避算法对多个第一数据进行处理，以避免数据冲突；当检测到阅读器的信道占用时，阅读器向无源标签发出数据停止发送指令，数据停止发送指令用于提示无源标签停止发送第一数据；当检测到阅读器的信道空闲时，阅读器再次向无源标签发送第一信号。
其中，载波监听多点接入的退避算法为CSMA/CA协议，该协议可以将阅读器的信道分成频率不同的控制信道和数据信道两个部分，其中，控制信道是给阅读器之间的通信使用的，用来控制阅读器的开启与关闭，数据信道则用于阅读器与无源标签之间的数据信号传递。
采用CSMA/CA协议来进行数据发送，能够达到避免数据冲突产生的目的，保证了数据传输的完整性。
S103、与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器接收第一数据，以获取无源标签与三个阅读器之间的距离。
阅读器与LoRa网关通过LoRa网络实现无线接连，其中，如图4所示，LoRa网关主要由第二控制模块、第二通信模块、存储单元、第二电源模块组成，第二通信模块包括第二LoRa天线与LoRa芯片，阅读器中的第一LoRa天线与LoRa网关中的第二LoRa天线均可用于发送和接收无线信号，作为优选，LoRa芯片可以选用LSD4WN-2L717M90型号芯片。
在本实施例中，空间正交关系是指无源标签所在位置同三个阅读器中任意两个阅读器与坐标原点所组成的平面垂直，具体的，可以确定场所的三维空间内某点为坐标原点，在场所内布置至少三个阅读器，这三个阅读器在三维空间中同坐标原点一起构建三维坐标系，三个阅读器分别布置于三条坐标轴(X轴-Y轴-Z轴)的顶点位置，处于该三维坐标系中的无源标签同三个阅读器构成空间正交关系，当与该无源标签构成空间正交关系的三个阅读器接收到第一数据时，才能根据无源标签与阅读器之间的距离解算出无源标签的三维坐标。
其中，第一数据包括无源标签对阅读器所发射的电磁波信号的反射信号，因为无源标签距离三个阅读器的距离可能存在不同，反射信号的能量大小不同，即该反射信号的信号强度会存在不同，根据信号强度可以计算得到无源标签与三个阅读器之间的距离。
在与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器接收第一数据之后，还包括：
阅读器通过LoRa网关将第一数据上传至服务器；服务器对第一数据进行解析，得到无源标签的信号强度；服务器基于信号强度计算无源标签与阅读器之间的距离。
在具体实现中，与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器接收第一数据，阅读器调用第一控制模块对第一数据进行预处理，将预处理后的第一数据通过第一通信模块发送给LoRa网关，每个阅读器通过LoRa网关将第一数据上传至服务器，服务器对第一数据进行解析，得到无源标签的信号强度，基于信号强度可以计算无源标签与阅读器之间的距离。
在本实施例中，第一数据中还包括无源标签采集到的传感器数据，服务器对第一数据进行解析，得到传感器数据，对传感器数据进行解算，得到无源标签在移动时的偏移位置，服务器可以根据无源标签与阅读器之间的距离以及偏移位置计算无源标签的三维坐标。
S104、服务器基于距离之间的空间正交关系计算无源标签的三维坐标。
在本实施例中，服务器获取在场所内构成空间正交关系的三个阅读器的坐标位置；构建坐标位置与距离之间的对应关系；基于对应关系计算无源标签的三维坐标。其中，可以通过LoRa网关对阅读器进行定位，利用LoRa网关在场所中构建的自组网络，对阅读器的数据和信号进行收发，获取场所内构成空间正交关系的三个阅读器的坐标位置。
在一种实现方式中，服务器基于距离之间的空间正交关系计算无源标签的三维坐标可以通过如下方式实现：
确定待定位场所三维空间内的原点坐标为(0,0,0)，三个阅读器在三维空间中分别位于X-Y-Z轴的顶点位置，确定三轴的长度均为t，获取三个阅读器的坐标位置，位于X轴顶点的阅读器的坐标位置为(t,0,0),位于Y轴顶点的阅读器的坐标位置为(0,t,0),位于Z轴顶点的阅读器的坐标位置为(0,0,t)，已知无源标签距离X-Y-Z轴顶点的距离分别为t1、t2、t3，假设无源标签的三维坐标为(x,y,z)，构建距离与三个阅读器的坐标位置之间的对应关系为：(x-t)2+y2+z2＝t12；x2+(y-t)2+z2＝t22；x2+y2+(z-t)2＝t32，代入已知量联立方程式，从而得知x、y、z的值，即求解得到无源标签的三维坐标。
在本实施例中，可选的，LoRa网关也可以选择其他无线网络协议的网关进行代替，比如NB-IOT协议、Zigbee紫峰协议，等等。
本发明的创新点在于利用无源标签的特性进行无GPS定位，采用无源标签，无需电池主动供电。无源标签的优点在于标签体积小，可附着于各种材质表面，部署方便；同时无源标签检测准确，可以检测出微小的物体位移和震动；使用WISP版本的无源标签除了可以检测温度，加速度外，还可以接入其他传感器。通过其可检测出微小的物体的位移的特点来实现无源标签无GPS定位功能，定位准确性高，误差小，有很高的实用价值，阅读器可以通过射频天线读取到部署在被检测物体表面的无源标签的信号，其包含了设备编号信息(即无源标签的唯一标识信息)和信号的物理特征。服务器分析获取到的第一数据，经过算法处理可以得到无源标签的位置、速度、震动、温度、加速度等信息。利用LoRa网关进行阅读器定位，阅读器与LoRa网关之间的通信可确定阅读器所在位置，在获取阅读器的坐标位置后，进一步可以通过阅读器与无源标签之间的通信，获得定位所需的数据，解算得到无源标签所在的位置。现有技术中往往需要人为确定阅读器位置，而使用LoRa网关进行阅读器定位，从而通过阅读器定位无源标签，使得整个LPWAN网络无源标签定位与传输装置更加智能化，更加不依赖人为操作，符合当前智慧城市智能定位等场景的需求。
更进一步的，本发明通过阅读器在场所内发送第一信号，第一信号包含数据发送指令，场所内设置有若干个无源标签；当无源标签接收到第一信号时，在阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向阅读器发送第一数据，其中，第一数据包括数据发送指令中要求的数据；与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器接收第一数据，以获取无源标签与三个阅读器之间的距离；服务器基于距离之间的空间正交关系计算无源标签的三维坐标。无源标签可部署在场所内任意所需定位或采集数据的地点或物体上，阅读器向无源标签发送的第一信号中预先设置有数据发送指令，当无源标签接收到第一信号时，会根据第一信号中的数据发送指令将阅读器所需的定位信息回传给阅读器，阅读器与无源标签为无线传输关系，为避免数据碰撞造成信道阻塞和数据损失，无源标签在阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向阅读器发送第一数据，在场所中与无源标签构成空间正交关系的三个阅读器配合对无源标签进行数据采集可确定无源标签分别与三个阅读器的距离，服务器根据距离之间的空间正交关系可以求解出无源标签的三维坐标，整个定位过程无需依赖人为操作，无源标签也无需提供额外的电源，便于移动，即使在高楼林立信号复杂的主城区、隧道、山区等场所中也能实现智能精准定位。
实施例二
图5为本发明实施例二提供的一种定位装置的结构示意图，该装置包括至少三个阅读器501、若干无源标签502、服务器503、LoRa网关504；无源标签502与阅读器501无线连接，阅读器501与LoRa网关504无线连接，LoRa网关504与服务器503有线连接。
其中，所述阅读器501用于在场所内发送第一信号，所述第一信号包含数据发送指令，所述场所内设置有若干个所述无源标签502；
所述无源标签502用于当接收到所述第一信号时，在所述阅读器501的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器501发送第一数据，其中，所述第一数据包括所述数据发送指令中要求的数据；
与所述无源标签502构成空间正交关系的三个所述阅读器501用于接收所述第一数据，以获取所述无源标签502与三个所述阅读器501之间的距离；
所述服务器503用于基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签502的三维坐标。
在本发明的一个实施例中，在所述阅读器501在场所内发送第一信号之前，还包括：
所述无源标签502还用于接收所述阅读器501在场所中发送的第二信号，所述第二信号用于激活所述无源标签502；
处于激活状态的无源标签502还用于向阅读器501发送第三信号，所述第三信号用于向所述阅读器501反馈所述无源标签502的存在状态；
所述阅读器501还用于当接收到所述第三信号时，确认所述无源标签502的存在状态。
在本发明的一个实施例中，在所述与所述无源标签502构成空间正交关系的三个所述阅读器501接收所述第一数据之后，还包括：
所述阅读器501还用于通过所述LoRa网关504将所述第一数据上传至所述服务器503；
所述服务器503还用于对所述第一数据进行解析，得到所述无源标签502的信号强度；基于所述信号强度计算所述无源标签502与所述阅读器501之间的距离。
在本发明的一个实施例中，还包括：
所述阅读器501还用于当接收到不止一个所述第一数据时，采用载波监听多点接入的退避算法对多个所述第一数据进行处理，以避免数据冲突；
所述阅读器501还用于当检测到所述阅读器501的信道占用时，向所述无源标签502发出数据停止发送指令，所述数据停止发送指令用于提示所述无源标签502停止发送第一数据；
所述阅读器501还用于当检测到所述阅读器501的信道空闲时，再次向所述无源标签502发送第一信号。
在本发明的一个实施例中，所述无源标签502用于当接收到所述第一信号时，在所述阅读器501的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器501发送第一数据，所述无源标签502还具体用于：
当接收到所述第一信号时，记录当前的时间点；
基于所述时间点计算延迟的时间；
当超过所述延迟的时间时，向所述阅读器501发送第一数据。
在本发明的一个实施例中，所述无源标签502中设置有种子数发生器、随机数发生器；所述无源标签502具体用于基于所述时间点计算延迟的时间，具体包括：
以秒为单位对所述时间点取整数，得到第一数值；
调用所述种子数发生器接收所述第一数值，以产生随机数种子；
将所述随机数种子输入所述随机数发生器中，得到随机数；
对所述随机数与预设的最大延迟时间取余，得到延迟的时间。
在本发明的一个实施例中，所述服务器503用于基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签502的三维坐标，具体用于：
获取在所述场所内构成空间正交关系的三个所述阅读器501的坐标位置；
构建所述坐标位置与所述距离之间的对应关系；
基于所述对应关系计算所述无源标签502的三维坐标。
本发明实施例所提供的定位装置可执行本发明任意实施例所提供的定位方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的一种计算机设备的结构示意图，如图6所示，该计算机设备包括处理器600、存储器601、通信模块602、输入装置603和输出装置604；计算机设备中处理器600的数量可以是一个或多个，图6中以一个处理器600为例；计算机设备中的处理器600、存储器601、通信模块602、输入装置603和输出装置604可以通过总线或其他方式连接，图6中以通过总线连接为例。
存储器601作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的定位方法对应的模块(例如，如图2所示的定位装置中的阅读器501、无源标签502、服务器503和LoRa网关504)。处理器600通过运行存储在存储器601中的软件程序、指令以及模块，从而执行计算机设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的定位方法。
存储器601可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端的使用所创建的数据等。此外，存储器601可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器601可进一步包括相对于处理器600远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
通信模块602，用于与显示屏建立连接，并实现与显示屏的数据交互。
输入装置603可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。
输出装置604可包括显示屏等显示设备。
需要说明的是，输入装置603和输出装置604的具体组成可以根据实际情况设定。
本实施例提供的计算机设备，可执行本发明任一实施例提供的定位方法，具备相应的功能和有益效果。
实施例四
本发明实施例四还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述任一实施例的定位方法。
该定位方法应用于定位装置，所述定位装置包括若干无源标签、至少三个阅读器、服务器，该定位方法包括：
所述阅读器在场所内发送第一信号，所述第一信号包含数据发送指令，所述场所内设置有若干个所述无源标签；
当所述无源标签接收到所述第一信号时，在所述阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器发送第一数据，其中，所述第一数据包括所述数据发送指令中要求的数据；
与所述无源标签构成空间正交关系的三个所述阅读器接收所述第一数据，以获取所述无源标签与三个所述阅读器之间的距离；
所述服务器基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签的三维坐标。
当然,本发明实施例所提供的计算机可读存储介质,其计算机程序不限于如上所述的方法操作,还可以执行本发明任意实施例所提供的定位方法中的相关操作。
通过以上关于实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，本发明可借助软件及必需的通用硬件来实现，当然也可以通过硬件实现，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如计算机的软盘、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)、闪存(FLASH)、硬盘或光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
值得注意的是，上述定位装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种定位方法，其特征在于，应用于定位装置，所述定位装置包括若干无源标签、至少三个阅读器、服务器，所述方法包括：
所述阅读器在场所内发送第一信号，所述第一信号包含数据发送指令，所述场所内设置有若干个所述无源标签；
当所述无源标签接收到所述第一信号时，在所述阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器发送第一数据，其中，所述第一数据包括所述数据发送指令中要求的数据；
与所述无源标签构成空间正交关系的三个所述阅读器接收所述第一数据，以获取所述无源标签与三个所述阅读器之间的距离；
所述服务器基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签的三维坐标。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述阅读器在场所内发送第一信号之前，还包括：
所述无源标签接收所述阅读器在场所中发送的第二信号，所述第二信号用于激活所述无源标签；
处于激活状态的无源标签向阅读器发送第三信号，所述第三信号用于向所述阅读器反馈所述无源标签的存在状态；
当所述阅读器接收到所述第三信号时，确认所述无源标签的存在状态。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定位装置还包括LoRa网关；
在所述与所述无源标签构成空间正交关系的三个所述阅读器接收所述第一数据之后，还包括：
所述阅读器通过所述LoRa网关将所述第一数据上传至所述服务器；
所述服务器对所述第一数据进行解析，得到所述无源标签的信号强度；
所述服务器基于所述信号强度计算所述无源标签与所述阅读器之间的距离。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
当所述阅读器接收到不止一个所述第一数据时，采用载波监听多点接入的退避算法对多个所述第一数据进行处理，以避免数据冲突；
当检测到所述阅读器的信道占用时，所述阅读器向所述无源标签发出数据停止发送指令，所述数据停止发送指令用于提示所述无源标签停止发送第一数据；
当检测到所述阅读器的信道空闲时，所述阅读器再次向所述无源标签发送第一信号。
5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述当所述无源标签接收到所述第一信号时，在所述阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器发送第一数据，包括：
当所述无源标签接收到所述第一信号时，记录当前的时间点；
所述无源标签基于所述时间点计算延迟的时间；
当超过所述延迟的时间时，向所述阅读器发送第一数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述无源标签中设置有种子数发生器、随机数发生器；
所述无源标签基于所述时间点计算延迟的时间，包括：
以秒为单位对所述时间点取整数，得到第一数值；
调用所述种子数发生器接收所述第一数值，以产生随机数种子；
将所述随机数种子输入所述随机数发生器中，得到随机数；
对所述随机数与预设的最大延迟时间取余，得到延迟的时间。
7.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述服务器基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签的三维坐标，包括：
所述服务器获取在所述场所内构成空间正交关系的三个所述阅读器的坐标位置；
构建所述坐标位置与所述距离之间的对应关系；
基于所述对应关系计算所述无源标签的三维坐标。
8.一种定位装置，其特征在于，所述定位装置包括若干无源标签、至少三个阅读器、服务器：
所述阅读器用于在场所内发送第一信号，所述第一信号包含数据发送指令，所述场所内设置有若干个所述无源标签；
所述无源标签用于当接收到所述第一信号时，在所述阅读器的信道中未发生碰撞的条件下向所述阅读器发送第一数据，其中，所述第一数据包括所述数据发送指令中要求的数据；
与所述无源标签构成空间正交关系的三个所述阅读器用于接收所述第一数据，以获取所述无源标签与三个所述阅读器之间的距离；
所述服务器用于基于所述距离之间的所述空间正交关系计算所述无源标签的三维坐标。
9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序，
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一所述的定位方法。
10.一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上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一所述的定位方法。
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