CN112637948B - 一种定位方法、系统、定位标签及基站 - Google Patents
一种定位方法、系统、定位标签及基站 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112637948B CN112637948B CN201910954395.1A CN201910954395A CN112637948B CN 112637948 B CN112637948 B CN 112637948B CN 201910954395 A CN201910954395 A CN 201910954395A CN 112637948 B CN112637948 B CN 112637948B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base station
- ranging
- frame
- time
- positioning
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/0205—Details
- G01S5/0236—Assistance data, e.g. base station almanac
-
- 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
- H04W64/006—Locating users or terminals or network equipment for network management purposes, e.g. mobility management with additional information processing, e.g. for direction or speed determination
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/029—Location-based management or tracking services
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S5/00—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
- G01S5/02—Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
- G01S5/14—Determining absolute distances from a plurality of spaced points of known location
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/20—Monitoring; Testing of receivers
- H04B17/27—Monitoring; Testing of receivers for locating or positioning the transmitter
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B17/00—Monitoring; Testing
- H04B17/30—Monitoring; Testing of propagation channels
- H04B17/309—Measuring or estimating channel quality parameters
- H04B17/318—Received signal strength
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
- H04W4/02—Services making use of location information
- H04W4/023—Services making use of location information using mutual or relative location information between multiple location based services [LBS] targets or of distance thresholds
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
- H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
- H04W48/10—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using broadcasted information
-
- 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)
- Electromagnetism (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本申请适用于导航领域,提供一种定位方法、系统、定位标签及基站,定位方法包括:在定位标签唤醒状态下广播测距帧,获取第一基站根据测距帧所返回的应答帧,应答帧包括第一基站的基站标识、第一基站接收测距帧的时间、第一基站发送应答帧的时间及附近基站列表;根据应答帧更新测距基站列表;根据测距帧的广播时间、应答帧的接收时间、第一基站接收测距帧的时间和第一基站发送应答帧的时间计算定位标签与第一基站的距离。本申请可以使定位标签在运动过程中也能根据更新后的测距基站列表及时切换进行测距的基站,从而自动与附近的基站测距。
Description
技术领域
本申请属于导航领域,尤其涉及一种定位方法、系统、定位标签及基站。
背景技术
无线定位是通过无线电波测定物体位置的方法。无线定位系统的设备一般分为标签和基站。基站的位置固定,坐标已事先测定好,而标签是可以在定位场景中移动的。TOF(Time of flight)无线定位系统中,标签(tag)周期性的与周围的基站进行无线通信以计算出标签与周围基站的距离。如果标签想要做长续航,需要做低功耗设计。低功耗标签定时跟周围的基站测距,然后进入休眠省电。休眠期间标签无法获取周围基站的信号。这样标签跟周围基站测距时,必须知道周围基站的id才能跟单个的基站测距。
现有的低功耗标签测量距离一般是预先把所有基站的id写入标签的配置中,标签固定跟配置中的id进行测距。但是这种方法只适合小场景少数几个基站的情况。当基站数量很多时,标签无法切换测距基站。
发明内容
有鉴于此,本申请实施例提供了定位方法、系统、定位标签及基站,以解决现有技术中当基站数量很多时,标签无法切换测距基站的问题。
本申请实施例的第一方面提供了一种定位方法,应用于定位标签,所述定位方法包括:
在定位标签唤醒状态下广播测距帧,所述定位标签上存储有测距基站列表,所述测距帧根据所述测距基站列表所生成;
获取第一基站根据所述测距帧所返回的应答帧,所述应答帧包括所述第一基站的基站标识、所述第一基站接收所述测距帧的时间、所述第一基站发送所述应答帧的时间及附近基站列表,其中,所述附近基站列表包括在第一基站预设范围的第二基站的基站标识,所述第一基站根据接收到的第二基站发送的无线数据帧更新所述附近基站列表;
根据所述应答帧更新所述测距基站列表;
根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离。
在一种可能的实现方式中,所述测距基站列表包括第一基站的基站标识、第一基站的基站权重、第二基站的基站标识和第二基站的基站权重,所述根据所述应答帧更新所述测距基站列表,具体包括:
根据所述应答帧中的第一基站标识计算第一基站的基站权重;
根据所述附近基站列表中所述第二基站的基站标识的出现次数计算第二基站的基站权重;
根据所述第一基站的基站权重和所述第二基站的基站权重更新所述测距基站列表。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离之后,所述方法还包括:
获取第一基站的坐标;
根据所述第一基站的坐标和所述定位标签与所述第一基站的距离计算定位标签的坐标。
本申请实施例的第二方面提供了一种定位方法,应用于第一基站,所述定位方法包括:
获取在所述第一基站预设范围的第二基站发送的无线数据帧,所述无线数据帧包括第二基站的基站标识;
根据所述第二基站的基站标识更新附近基站列表,其中,所述附近基站列表存储于所述第一基站中;
获取定位标签广播的测距帧,其中,所述定位标签上存储有测距基站列表,所述测距帧根据所述测距基站列表所生成;
若所述测距基站列表满足信号发送条件,返回应答帧至所述定位标签,所述应答帧包括所述第一基站的基站标识、所述第一基站接收所述测距帧的时间、所述第一基站发送所述应答帧的时间及所述附近基站列表;其中,所述定位标签用于根据所述应答帧更新所述测距基站列表,并根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离。
在一种可能的实现方式中,所述定位方法还包括:
若所述测距帧中存在所述第一基站的基站标识或所述测距基站列表为空,则满足信号发送条件;
若所述测距基站列表不为空且所述测距帧中不存在所述第一基站的基站标识,则不满足信号发送条件。
在一种可能的实现方式中,所述若所述测距帧满足信号发送条件,返回应答帧至所述定位标签,具体包括:
若所述测距帧中存在所述第一基站的基站标识,根据所述测距帧中所述第一基站的基站标识对应的发送时间返回所述应答帧;
若所述测距基站列表为空,在预设时间内返回所述应答帧。
在一种可能的实现方式中,所述根据所述第二基站的基站标识更新附近基站列表,具体包括:
读取所述无线数据帧的信号强度和接收时间;
根据所述信号强度和所述接收时间更新所述附近基站列表。
本申请实施例的第三方面提供了一种定位标签,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面的定位方法的步骤。
本申请实施例的第四方面提供了一种基站,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第二方面的定位方法的步骤。
本申请实施例的第五方面提供了一种定位系统,包括如上述第三方面的定位标签以及如上述第四方面的基站。
本申请实施例的第六方面提供了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计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面或者第二方面任一方面可能实现方式中的定位方法的步骤。
本申请实施例的第七方面提供了一种计算机程序产品,当计算机程序产品在终端设备上运行时,使得终端设备执行第一方面或者第二方面任一方面可能实现方式中的定位方法。
本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是:第一基站获取预设范围的第二基站发送的无线数据帧,根据无线数据帧更新附近基站列表,定位标签在唤醒状态下广播测距帧,第一基站根据测距帧返回应答帧,定位标签根据应答帧中更新测距基站列表,并计算定位标签与第一基站的距离;即使定位标签在运动过程中也能根据更新后的测距基站列表及时切换进行测距的基站,从而自动与附近的基站测距。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本申请实施例提供的定位系统的示意图;
图2是本申请实施例提供的定位方法的实现流程示意图;
图3是本申请实施例提供的定位标签的示意图;
图4是本申请实施例提供的基站的示意图;
图5是本申请实施例提供的定位标签的结构示意图;
图6是本申请实施例提供的基站的结构示意图。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
为了说明本申请所述的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。
应当理解,当在本说明书和所附权利要求书中使用时,术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在,但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解,在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样,除非上下文清楚地指明其它情况,否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样,术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地,短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本申请实施例的技术方案可以应用于定位系统中。本申请实施例中的定位标签可以是UWB(Ultra Wideband,超宽带)定位设备,该设备可以安装在机器人或者其他移动终端上。本申请实施例中的基站为标签预设范围内的基站,基站可以是任意一种具有无线收发功能的设备,包括但不限于:节点B(NodeB)、演进型节点B(eNodeB)、第五代(the fifthgeneratiaon,5G)通信系统中的基站、未来通信系统中的基站或网络设备、WiFi系统中的接入点、无线中继节点、无线回传节点等。基站还可以是无线接入网络(cloud radio accessnetwork,CRAN)场景下的无线控制器。基站还可以是5G网络中的网络设备或未来演进网络中的网络设备等。基站还可以是小站、传输节点等。当然本申请不限于此。
如图1所示,本申请实施例提供的定位系统,包括定位标签1、至少一个第一基站2和至少一个第二基站3。
第二基站3位于第一基站2预设范围内,第一基站2上存储附近基站列表,第一基站2定时获取第二基站3发送的无线数据帧,无线数据帧包括第二基站的基站标识,第一基站2读取无线数据帧的信号强度,将第二基站的基站标识、信号强度和接收无线数据帧的时间存储于附近基站列表中,并定时更新,使得附近基站列表中的第二基站的基站标识对应的基站为有效测距基站。同时,第一基站2也定时向预设范围内的第二基站3发送无线数据帧。
定位标签1上存储有测距基站列表,定位标签1定时从休眠状态切换为唤醒状态,在唤醒状态下根据测距基站列表生成测距帧并广播。测距帧包括基站标识位,若测距基站列表中存在基站标识,生成的测距帧中的基站标识位为测距基站列表中的基站标识;若测距基站列表为空,生成的测距帧的基站标识位也为空,第一基站2接收测距帧,若测距帧中存在第一基站的基站标识或基站标识位为空,第一基站2返回应答帧至定位标签1,应答帧包括第一基站的基站标识、第一基站接收测距帧的时间、第一基站发送应答帧的时间及附近基站列表。定位标签1根据测距帧的广播时间、应答帧的接收时间、第一基站接收测距帧的时间和第一基站发送应答帧的时间计算定位标签1与第一基站2的距离。同时定位标签1根据附近基站列表更新测距基站列表,使得测距基站列表中的基站标识对应的基站为有效基站,即使定位标签1处于运动状态,也可以及时切换测距基站,使得附近的第一基站2返回应答帧,以进行测距。
当然,实际系统中,基站和定位标签的数量可以不限于本实施例或其他实施例的举例。
如图2所示,本申请实施例提供的定位方法包括:
步骤S101:第一基站获取在所述第一基站预设范围的第二基站发送的无线数据帧,所述无线数据帧包括第二基站的基站标识。
其中,第一基站和第二基站的数量均为若干个,各基站定时向周围基站发送无线数据帧,将接收无线数据帧的基站定义为第一基站,将发送无线数据帧的基站定义为第二基站。
步骤S102:第一基站根据所述第二基站的基站标识更新附近基站列表,其中,所述附近基站列表存储于所述第一基站中。
作为示例而非限定,第一基站读取无线数据帧的信号强度和接收时间,以根据信号强度和接收时间更新附近基站列表。附近基站列表的字段包括第二基站的基站标识、接收无线数据帧的信号强度和接收无线数据帧的时间,第一基站根据接收到的无线数据帧更新附近基站列表。例如,第一基站上的射频芯片读取接收的无线数据帧的信号强度,同时第一基站记录接收无线数据帧的时间戳信息,若附近基站列表中不存在无线数据帧所对应的第二基站的基站标识,则在附近基站列表中增加一条记录;若附近基站列表中已经存储有第二基站的基站标识,只更新对应的接收无线数据帧的信号强度和接收无线数据帧的时间。
在一种可能的实现方式中,第一基站根据接收无线数据帧的时间,定时清除附近基站列表中预设时间内未进行更新的记录。由于每个基站定时向周围基站发送无线数据帧,若第一基站在预设时间内未接收到第二基站发送的无线数据帧,则说明第二基站出现故障,定时清除未更新的无线数据帧记录,使得附近基站列表中的记录对应的第二基站为有效基站。
在一种可能的实现方式中,第一基站定时按照接收无线数据帧的信号强度对附近基站列表中的各条记录进行排序,清除信号强度低于预设值的记录。
步骤S103:定位标签在唤醒状态下广播测距帧,所述定位标签上存储有测距基站列表,所述测距帧根据所述测距基站列表所生成。
其中,定位标签进行低功耗设计,定时从休眠状态切换为唤醒状态以广播测距帧,从而实现长期续航。定位标签上存储有测距基站列表,测距基站列表包括基站标识字段。若测距基站列表不为空,读取基站标识字段下的所有基站标识以生成测距帧,若测距基站列表为空,生成的测距帧的基站标识位为空。例如,测距帧包括flag位和ID位,若测距基站列表为空,flag位为0,ID位为空;若测距基站列表不为空,ID位包括N个基站标识,flag位为N,其中N个基站标识可以是测距基站列表中的全部基站标识,也可以是测距基站列表中的部分基站标识。
步骤S104:第一基站获取定位标签广播的测距帧。
具体的,定位标签预设范围内的第一基站均可接收到测距帧。
步骤S105:第一基站判断所述测距帧是否满足信号发送条件,若满足信号发送条件,返回应答帧至所述定位标签,所述应答帧包括所述第一基站的基站标识、所述第一基站接收所述测距帧的时间、所述第一基站发送所述应答帧的时间及所述附近基站列表。
其中,第一基站记录在接收测距帧和发送应答帧时,记录时间戳信息,将时间戳信息添加至应答帧中。
作为示例而非限定,若测距基站列表不为空,第一基站接收到的测距帧的基站标识位不为空,且测距帧中存在第一基站的基站标识,则满足信号发送条件,第一基站根据测距帧中第一基站的基站标识对应的发送时间返回应答帧。在一种可能的实现方式中,各第一基站按照测距帧中各第一基站的标识的顺序,依次返回应答帧,从而使定位标签依次接收应答帧并存储。例如,按照第一基站的基站标识的顺序,每隔3秒返回应答帧至定位标签。
若测距基站列表为空,第一基站接收到的测距帧的基站标识位为空,则满足信号发送条件,第一基站按照预设时间返回应答帧。例如,接收到测距帧的各第一基站随机返回应答帧。相应地,定位标签接收应答帧的时间不固定,若定位标签接收到多个互相冲突的应答帧,则只读取其中一个应答帧,从而保证定位标签可以接收到至少一个测距基站数据。
若测距基站列表不为空,第一基站接收到的测距帧的基站标识位不为空,且测距帧中不存在第一基站的基站标识,则不满足信号发送条件,第一基站不向定位标签发送应答帧。
需要说明的是,第一基站可以将附近基站列表中的所有第二基站的基站标识发送至定位标签,也可以将附近基站列表中的信号强度大于预设值的记录对应的第二基站的基站标识发送至定位标签。
步骤S106:定位标签根据应答帧更新所述测距基站列表。
作为示例而非限定,测距基站列表包括第一基站的基站标识、第一基站的基站权重、第二基站的基站标识和第二基站的基站权重,定位标签接收到应答帧后,将应答帧中的信息对应添加至测距基站列表中。定位标签根据应答帧中的第一基站标识计算第一基站的基站权重;根据附近基站列表中第二基站的基站标识的出现次数计算第二基站的基站权重;根据第一基站的基站权重和第二基站的基站权重更新所述测距基站列表。
具体的,每个基站作为第一基站接收周围的第二基站发送的无线数据帧,同时作为第二基站向周围的第一基站发送无线数据帧,定位标签接收附近基站列表,统计各附近基站列表中第二基站的基站标识的出现次数,根据第二基站的基站标识的出现次数对应的更新测距基站列表中第二基站标识对应的基站权重。例如,定位标签在某次接收应答帧的过程中,某个第二基站在所有的附近基站列表中出现的次数为M,则对应的将测距基站列表中的该第二基站的基站权重增加M。定位标签根据广播的测距帧中的第一基站的基站标识和接收的应答帧对应的第一基站的基站标识更新基站权重。例如,若定位标签广播的测距帧中存在某一第一基站的基站标识,在预设时间内接收的应答帧中不存在该第一基站的基站标识,则将该第一基站对应的基站权重减P,使得定位标签中的测距基站列表中的记录对应的第一基站为有效基站,从而在广播测距帧时使有效基站返回应答帧,增加测距的准确性。
可选的,定位标签可以按照第一基站的基站权重和第二基站的基站权重对测距基站列表进行排序,清除权重值小于预设值的记录,或者将权重值大于预设值的记录写入测距帧的基站标识位以进行广播。
可选的,定位标签也可以根据每个基站返回应答帧的时间,清除测距基站列表中预设时间内未进行更新的记录。
步骤S107:定位标签根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离。
具体的,定位标签在广播测距帧和接收应答帧时,记录时间戳信息,在进行距离计算时,定位标签读取测距帧的广播时间和应答帧的接收时间,同时读取第一基站发送的第一基站接收测距帧的时间和第一基站发送所述应答帧的时间,根据TOF测距方法计算定位标签与每一个应答帧对应的第一基站之间的距离。需要说明的是,定位标签也可以将测距帧的广播时间、应答帧的接收时间、第一基站接收测距帧的时间和第一基站发送应答帧的时间通过无线或者串口发送出去,在其它终端设备上进测距计算。
步骤S108:定位标签获取第一基站的坐标,根据第一基站的坐标和定位标签与第一基站的距离计算定位标签的坐标。
其中,第一基站的坐标可以存储于定位标签上,定位标签读取第一基站的坐标,根据定位标签与每个第一基站的距离,采用预设算法计算出定位标签的坐标。例如,可以采用三角质心法或者最小二乘法计算定位标签的坐标。
上述实施例提供的定位方法,第一基站获取预设范围的第二基站发送的无线数据帧,根据无线数据帧更新附近基站列表,定位标签在唤醒状态下广播测距帧,第一基站根据测距帧返回应答帧,定位标签根据应答帧更新测距基站列表,并计算定位标签与第一基站的距离;即使定位标签在运动过程中也能根据更新后的测距基站列表及时切换进行测距的基站,从而自动与附近的基站测距。
应理解,上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。
对应于上文实施例所述的定位方法,图3示出了本申请实施例提供的定位标签的示意图,为了便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参照图3,该定位标签包括:
广播模块11,在定位标签唤醒状态下广播测距帧,所述定位标签上存储有测距基站列表,所述测距帧根据所述测距基站列表所生成;
第一获取模块12,用于获取第一基站根据所述测距帧所返回的应答帧,所述应答帧包括所述第一基站的基站标识、所述第一基站接收所述测距帧的时间、所述第一基站发送所述应答帧的时间及附近基站列表,其中,所述附近基站列表包括在第一基站预设范围的第二基站的基站标识,所述第一基站根据接收到的第二基站发送的无线数据帧更新所述附近基站列表;
第一更新模块13,用于根据所述应答帧更新所述测距基站列表;
计算模块14,用于根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离。
在一种可能的实现方式中,所述测距基站列表包括第一基站的基站标识、第一基站的基站权重、第二基站的基站标识和第二基站的基站权重,所述根据所述应答帧更新所述测距基站列表,所述第一更新模块13具体用于根据所述应答帧中的第一基站标识计算第一基站的基站权重;根据所述附近基站列表中所述第二基站的基站标识的出现次数计算第二基站的基站权重;根据所述第一基站的基站权重和所述第二基站的基站权重更新所述测距基站列表。
在一种可能的实现方式中,所述计算模块14还用于获取第一基站的坐标;根据所述第一基站的坐标和所述定位标签与所述第一基站的距离计算定位标签的坐标。
图4示出了本申请实施例提供的基站的示意图,为了便于说明,仅示出了与本申请实施例相关的部分。
参照图4,该基站包括:
第二获取模块21,用于获取在所述第一基站预设范围的第二基站发送的无线数据帧,所述无线数据帧包括第二基站的基站标识;
第二更新模块22,用于根据所述第二基站的基站标识更新附近基站列表,其中,所述附近基站列表存储于所述第一基站中;
第三获取模块23,用于获取定位标签广播的测距帧,其中,所述定位标签上存储有测距基站列表,所述测距帧根据所述测距基站列表所生成;
发送模块24,用于若所述测距基站列表满足信号发送条件,返回应答帧至所述定位标签,所述应答帧包括所述第一基站的基站标识、所述第一基站接收所述测距帧的时间、所述第一基站发送所述应答帧的时间及所述附近基站列表;其中,所述定位标签用于根据所述应答帧更新所述测距基站列表,并根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离。
在一种可能的实现方式中,所述基站还包括判断模块25,用于若所述测距基帧中存在所述第一基站的基站标识或所述测距基站列表为空,则判断满足信号发送条件;若所述测距基站列表不为空且所述测距帧中不存在所述第一基站的基站标识,则判断不满足信号发送条件。
在一种可能的实现方式中,所述发送模块24具体用于若所述测距帧中存在所述第一基站的基站标识,根据所述测距帧中所述第一基站的基站标识对应的发送时间返回所述应答帧;若所述测距基站列表为空,在预设时间内返回所述应答帧。
在一种可能的实现方式中,所述第二更新模块22具体用于读取所述无线数据帧的信号强度和接收时间;根据所述信号强度和所述接收时间更新所述附近基站列表。
需要说明的是,上述装置/单元之间的信息交互、执行过程等内容,由于与本申请方法实施例基于同一构思,其具体功能及带来的技术效果,具体可参见方法实施例部分,此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为了描述的方便和简洁,仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成,即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中,上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。另外,各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
图5是本申请实施例提供的定位标签的结构示意图,如图5所示,该定位标签包括:至少一个处理器51(图5中仅示出一个)、存储器52以及存储在所述存储器52中并可在所述至少一个处理器51上运行的计算机程序53,所述处理器51执行所述计算机程序53时实现上述任意各个方法实施例中定位标签执行的步骤。
处理器51可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器52可以是所述定位标签的内部存储单元,例如定位标签的硬盘或内存。所述存储器52也可以是定位标签的外部存储设备,例如定位标签上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器52还可以既包括定位标签的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器52用于存储所述计算机程序53以及所述定位标签所需的其他程序和数据。所述存储器52还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
需要说明的是,上述图5并不构成对定位标签结构的限定,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。
图6是本申请实施例提供的基站的结构示意图,如图6所示,该基站包括:处理器61、存储器62、收发器63以及存储在所述存储器62中并可在所述处理器61上运行的计算机程序64,所述处理器61执行所述计算机程序64时实现上述任意各个方法实施例中基站执行的步骤。
处理器61可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
存储器62可以是所述基站的内部存储单元,例如基站的硬盘或内存。所述存储器62也可以是基站的外部存储设备,例如基站上配备的插接式硬盘,智能存储卡(SmartMedia Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,所述存储器62还可以既包括基站的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器62用于存储所述计算机程序64以及所述基站所需的其他程序和数据。所述存储器62还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
收发器63可以包括无线通信模块和有线通信模块,无线通信模块主要用于与定位标签和基站进行无线通信,有线通信模块主要用于与网络设备进行有线通信。该收发器63可以包括天线,该天线可以只有一个阵元,也可以是包括多个阵元的天线阵列。该收发器63可以通过天线接收电磁波,将电磁波信号调频以及滤波处理,将处理后的信号发送到处理器61。该收发器63还可以从处理器61接收待发送的信号,对其进行调频、放大,经天线转为电磁波辐射出去。
需要说明的是,上述图6并不构成对基站结构的限定,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。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置/终端设备和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通讯连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程,也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中,该计算机程序在被处理器执行时,可实现上述各个方法实施例的步骤。其中,所述计算机程序包括计算机程序代码,所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括:能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是,所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减,例如在某些司法管辖区,根据立法和专利实践,计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种定位方法,应用于定位标签,其特征在于,所述定位方法包括:
在定位标签唤醒状态下广播测距帧,所述定位标签上存储有测距基站列表,所述测距帧根据所述测距基站列表所生成;
获取第一基站根据所述测距帧所返回的应答帧,所述应答帧包括所述第一基站的基站标识、所述第一基站接收所述测距帧的时间、所述第一基站发送所述应答帧的时间及附近基站列表,其中,所述附近基站列表包括在第一基站预设范围的第二基站的基站标识,所述第一基站根据接收到的第二基站发送的无线数据帧更新所述附近基站列表;其中,每个基站作为所述第一基站接收周围的所述第二基站发送的无线数据帧,同时作为所述第二基站向周围的所述第一基站发送无线数据帧;所述第一基站为所述定位标签预设范围内能够接收到所述测距帧的基站;
根据所述应答帧更新所述测距基站列表;
根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离。
2.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述测距基站列表包括第一基站的基站标识、第一基站的基站权重、第二基站的基站标识和第二基站的基站权重,所述根据所述应答帧更新所述测距基站列表,具体包括:
根据所述应答帧中的第一基站标识计算第一基站的基站权重;
根据所述附近基站列表中所述第二基站的基站标识的出现次数计算第二基站的基站权重;
根据所述第一基站的基站权重和所述第二基站的基站权重更新所述测距基站列表。
3.如权利要求1所述的定位方法,其特征在于,所述根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离之后,所述方法还包括:
获取第一基站的坐标;
根据所述第一基站的坐标和所述定位标签与所述第一基站的距离计算定位标签的坐标。
4.一种定位方法,应用于第一基站,其特征在于,所述定位方法包括:
获取在所述第一基站预设范围的第二基站发送的无线数据帧,所述无线数据帧包括第二基站的基站标识;其中,每个基站作为所述第一基站接收周围的所述第二基站发送的无线数据帧,同时作为所述第二基站向周围的所述第一基站发送无线数据帧;根据所述第二基站的基站标识更新附近基站列表,其中,所述附近基站列表存储于所述第一基站中;
获取定位标签广播的测距帧,其中,所述定位标签上存储有测距基站列表,所述测距帧根据所述测距基站列表所生成;所述第一基站为所述定位标签预设范围内能够接收到所述测距帧的基站;
若所述测距帧满足信号发送条件,返回应答帧至所述定位标签,所述应答帧包括所述第一基站的基站标识、所述第一基站接收所述测距帧的时间、所述第一基站发送所述应答帧的时间及所述附近基站列表;其中,所述定位标签用于根据所述应答帧更新所述测距基站列表,并根据所述测距帧的广播时间、所述应答帧的接收时间、所述第一基站接收所述测距帧的时间和所述第一基站发送所述应答帧的时间计算所述定位标签与所述第一基站的距离。
5.如权利要求4所述的定位方法,其特征在于,所述定位方法还包括:
若所述测距帧中存在所述第一基站的基站标识或所述测距基站列表为空,则满足信号发送条件;
若所述测距基站列表不为空且所述测距帧中不存在所述第一基站的基站标识,则不满足信号发送条件。
6.如权利要求5所述的定位方法,其特征在于,所述若所述测距帧满足信号发送条件,返回应答帧至所述定位标签,具体包括:
若所述测距帧中存在所述第一基站的基站标识,根据所述测距帧中所述第一基站的基站标识对应的发送时间返回所述应答帧;
若所述测距基站列表为空,在预设时间内返回所述应答帧。
7.如权利要求6所述的定位方法,其特征在于,所述根据所述第二基站的基站标识更新附近基站列表,具体包括:
读取所述无线数据帧的信号强度和接收时间;
根据所述信号强度和所述接收时间更新所述附近基站列表。
8.一种定位标签,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至3任一项所述方法的步骤。
9.一种基站,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求4至7任一项所述方法的步骤。
10.一种定位系统,其特征在于,包括如权利要求8所述的定位标签以及如权利要求9所述的基站。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910954395.1A CN112637948B (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 一种定位方法、系统、定位标签及基站 |
US16/699,763 US10771925B1 (en) | 2019-10-09 | 2019-12-02 | Localization methods and system using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910954395.1A CN112637948B (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 一种定位方法、系统、定位标签及基站 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112637948A CN112637948A (zh) | 2021-04-09 |
CN112637948B true CN112637948B (zh) | 2023-04-14 |
Family
ID=72290179
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910954395.1A Active CN112637948B (zh) | 2019-10-09 | 2019-10-09 | 一种定位方法、系统、定位标签及基站 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10771925B1 (zh) |
CN (1) | CN112637948B (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114509748A (zh) * | 2020-10-29 | 2022-05-17 | 清研讯科(北京)科技有限公司 | 测距方法、装置、存储介质及设备 |
CN112799039B (zh) * | 2021-04-13 | 2021-07-13 | 信通院(西安)科技创新中心有限公司 | 一种认知无线电测距系统 |
CN113507743B (zh) * | 2021-06-21 | 2023-03-28 | 上海闻泰信息技术有限公司 | Uwb定位系统及其组网方法 |
CN113438737B (zh) * | 2021-07-02 | 2022-11-25 | 杭州云深科技有限公司 | WiFi位置信息的确定方法、装置、计算机设备及存储介质 |
CN113848771B (zh) * | 2021-08-11 | 2023-07-04 | 广州求远电子科技有限公司 | 一种uwb锚点自动配置方法、装置、设备及储存介质 |
CN113923752B (zh) * | 2021-08-26 | 2023-04-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种组网测距方法、存储介质以及设备 |
CN116234008B (zh) * | 2023-03-07 | 2023-09-29 | 青岛柯锐思德电子科技有限公司 | 一种低功耗uwb定位系统及其实现方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100689566B1 (ko) * | 2003-03-08 | 2007-03-02 | 삼성전자주식회사 | 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 초기 레인징을 이용한핸드오프 시스템 및 방법 |
US10091616B2 (en) * | 2005-12-15 | 2018-10-02 | Polte Corporation | Angle of arrival (AOA) positioning method and system for positional finding and tracking objects using reduced attenuation RF technology |
CN101232693A (zh) * | 2007-01-22 | 2008-07-30 | 华为技术有限公司 | 一种测量往返时延的方法、设备及系统 |
US9722640B2 (en) * | 2015-01-06 | 2017-08-01 | Discovery Robotics | Method and system for determining precise robotic position and orientation using near-simultaneous radio frequency measurements |
US20160299213A1 (en) * | 2015-04-10 | 2016-10-13 | Enovate Medical, Llc | Asset tags |
TWI558121B (zh) * | 2015-05-21 | 2016-11-11 | 金寶電子工業股份有限公司 | 燈標裝置的自動識別方法 |
US9810767B1 (en) * | 2015-06-16 | 2017-11-07 | Michael Hamilton | Location estimation system |
US20170171833A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Qualcomm Incorporated | Optimizing network connection and roaming using ranging information |
US10444323B2 (en) * | 2016-03-08 | 2019-10-15 | Position Imaging, Inc. | Expandable, decentralized position tracking systems and methods |
KR102601379B1 (ko) * | 2017-02-13 | 2023-11-14 | 삼성전자주식회사 | 무선 통신 시스템에서 서비스 제공 장치 및 방법 |
US9948394B1 (en) * | 2017-03-14 | 2018-04-17 | Quacomm Incorporated | Power optimization in visible light communication positioning |
US20180310133A1 (en) * | 2017-04-25 | 2018-10-25 | Qualcomm Incorporated | Wireless network positioning |
US20200137983A1 (en) * | 2017-06-30 | 2020-05-07 | Lynn Nieveen | Livestock management system |
CN109698999B (zh) * | 2017-10-23 | 2021-04-16 | 深圳市优必选科技有限公司 | 定位方法及终端设备 |
CN109963325B (zh) * | 2017-12-25 | 2022-02-22 | 深圳市优必选科技有限公司 | 一种基于基站的定位方法、装置及设备 |
US10667232B2 (en) * | 2018-01-12 | 2020-05-26 | Idosens | Wireless computer network and method for locating a node in said network |
US11051246B2 (en) * | 2018-02-26 | 2021-06-29 | Qualcomm Incorporated | Addressing for wake-up radio (WUR) frames in WUR device communications |
CN108449793B (zh) * | 2018-05-17 | 2024-05-10 | 成都四相致新科技有限公司 | 一维定位基站及定位方法 |
US10299079B1 (en) * | 2018-07-24 | 2019-05-21 | Johnson Controls Technology Company | Adaptive inter-ranging network |
US10484833B1 (en) * | 2019-04-12 | 2019-11-19 | Clairvoyant Networks, LLC | Methods, systems and computer readable media for providing and using ultra wideband local area networks (LANs) |
-
2019
- 2019-10-09 CN CN201910954395.1A patent/CN112637948B/zh active Active
- 2019-12-02 US US16/699,763 patent/US10771925B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112637948A (zh) | 2021-04-09 |
US10771925B1 (en) | 2020-09-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112637948B (zh) | 一种定位方法、系统、定位标签及基站 | |
CN111372185A (zh) | 无线定位方法及设备 | |
US10299078B2 (en) | BLE-based positioning method and apparatus | |
US20210168564A1 (en) | Methods, devices, systems, and computer-readable storage mediums for location positioning | |
US10524223B2 (en) | Location configuration information (LCI) query | |
CN108040318B (zh) | 一种定位方法、电子设备及计算机可读存储介质 | |
CN109963325B (zh) | 一种基于基站的定位方法、装置及设备 | |
KR101449674B1 (ko) | 무선 센서 네트워크의 이동형 게이트웨이 및 이동형 게이트웨이의 센싱 데이터 전송 방법 | |
US8120469B2 (en) | Method and system for tuning an RFID interrogator | |
DE602005002559D1 (de) | Funksystem für messanwendungen | |
EP3240355A1 (en) | Location determination system and location determination program | |
CN111060869A (zh) | 一种智能仓储uhfrfid标签的定位方法和系统 | |
US9088927B2 (en) | Communication terminal device and communication control method | |
CN105491516A (zh) | 一种销量分布的监控方法、装置及上报方法 | |
CN112099485A (zh) | 危险区域规避方法、装置、计算机可读存储介质及机器人 | |
CN106255204B (zh) | 一种基于角度定位系统的数据通讯方法及系统 | |
US20130122927A1 (en) | Location management of static/low speed mobile devices | |
CN107063293A (zh) | 位置上报方法和装置 | |
JP4876140B2 (ja) | 無線通信端末、及びセルリスト作成方法 | |
CN114830757A (zh) | 一种电子标签定位方法、电子设备及电子标签 | |
EP3249985A1 (en) | Wireless communication device, communication system, and information processing method and program | |
WO2022262445A1 (zh) | 获取定位信息的方法、装置、电子设备以及存储介质 | |
CN111654900B (zh) | 一种射频指纹的上报控制方法及终端、存储介质 | |
CN112464112A (zh) | 定位方法、定位装置及存储介质 | |
JP6022926B2 (ja) | 端末装置および無線通信システム |
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 |